Grupo Biofilms Microbianos

Estudio de estrategias de adaptación genética y fenotípica de organismos gram-negativos multi-resistentes para persistir en infecciones respiratorias crónicas y en el ambiente hospitalario

Diversas especies de organismos gramnegativos multirresistentes, entre ellas bacterias del Complejo Burkholderia cepacia, representan un desafío significativo para personas con fibrosis quística (FQ). Estas bacterias se transmiten fácilmente entre pacientes y, en algunos casos, su presencia en el tracto respiratorio desencadena neumonía necrotizante. La mayoría de estas infecciones se convierten en crónicas y son difícilmente controlables con tratamientos antimicrobianos.

Estos microorganismos también están presentes en el ambiente, particularmente en sistemas acuosos como ríos y agua potable. Además, se los encuentra como contaminantes de productos farmacéuticos, desinfectantes, antisépticos, jabones, nebulizadores y otros dispositivos, lo que los convierte en un problema crítico en entornos hospitalarios. Allí, pueden permanecer viables durante largos períodos en tanques de agua, soluciones de hemodiálisis, mangueras y desagües.

Resulta crucial, por lo tanto, investigar los mecanismos que permiten a estas bacterias persistir en ambientes hostiles, como las vías respiratorias de personas con FQ, o en condiciones de estrés y limitación extrema de nutrientes en entornos hospitalarios. Nuestro grupo estudia fenómenos como el surgimiento de fenotipos persistentes, variantes de colonia pequeña, fenotipos pigmentados, de baja velocidad de crecimiento, estados viables, pero no cultivables, cambios en la permeabilidad de la envoltura celular, factores de virulencia, modificaciones en la capacidad de formación de biofilms, la evolución de la proteómica bacteriana, y la resistencia a antimicrobianos. Desde el punto de vista genotípico estudiamos mecanismos de adaptación genómica y, mediante tecnologías como la secuenciación de transposones (Tn-seq), buscamos avanzar en el conocimiento de los mecanismos de acción de antimicrobianos y antisépticos de uso clínico y hospitalario.

Empleo de una plataforma avanzada de espectroscopía FTIR y métodos multivariantes para el estudio de muestras de origquímico y biológico.

El objetivo de esta línea de trabajo es emplear la espectroscopía FTIR, para analizar las características estructurales y la composición química de muestras de origen químico y biológico (microorganismos, proteínas, fluidos biológicos). Se busca obtener marcadores espectrales distintivos de procesos biológicos de manera no invasiva, rápida y económica. La plataforma FTIR cuenta con dos espectrómetros FTIR, un Perkin Elmer Spectrum One y un espectrómetro FT-IR VERTEX 70 acoplado un módulo de micro-placa HTS-XT de alta performance (Bruker Optics, Alemania) y con diversos paquetes informáticos para el análisis quimiométrico de los datos espectrales obtenidos. Además de colaborar con trabajos de investigación en diversas áreas prestamos servicios tecnológicos de alto nivel (STAN) a laboratorios y empresas en los sectores farmacéutico, alimenticio y químico.

DICTADO ANUAL DE UN CURSO DE POSGRADO: CURSO AVANZADO DE BIOFILMS MICROBIANOS.

Anualmente el grupo dicta el “CURSO AVANZADO DE BIOFILMS MICROBIANOS”. Curso de posgrado de la Facultad de Ciencias Exactas destinado a profesionales, docentes y alumnxs del doctorado de diversas áreas, como Biotecnología, Medicina veterinaria, Tecnología de los alimentos, Medio ambiente, entre otras. El curso es teórico-práctico, presencial de 80 horas totales que comprende el dictado de clases teóricas, trabajos prácticos, seminarios, el desarrollo de un trabajo integrador final y una evaluación global final.

El objetivo del curso es proporcionar conceptos fundamentales sobre los biofilms microbianos. La asignatura abarca los principales conceptos sobre las comunidades microbianas creciendo en agregados o biofilm (también conocidas como biopelículas), tales como las características estructurales y moleculares, dónde encontrarlas, los efectos benéficos y adversos que estas puedan ocasionar, y proveer a les estudiantes las estrategias de estudio, monitoreo y control de los biofilms. Se pretende profundizar en los diferentes sistemas o modelos de estudio y estrategias de análisis de la composición química, estructural y expresión fenotípica de las comunidades microbianas creciendo en biofilm.

ACTIVIDAD EN EXTENSIÓN universitaria

CARACTERIZACIÓN E IDENTIFICACIÓN DE ORGANISMOS GRAM NEGATIVOS MULTI-RESISTENTES RECUPERADOS DE MUETRAS RESPIRATORIAS EN PERSONAS CON INFECCIOÓN PULMONAR CRÓNCA Y EN EL ENTORNO HOSPITALARIO. Desde 2004, llevamos adelante actividades de extensión destinadas a abordar diversas problemáticas planteadas por el sector salud, con un enfoque especial en los hospitales públicos de la región (Hospital de Niños "Sor María Ludovica" de La Plata, HIGA Rossi y HIGA San Martín). En el marco de esta colaboración, utilizamos métodos moleculares para la identificación de organismos de difícil discriminación a nivel de especie y realizamos su caracterización fenotípica. Esto incluye el estudio de la morfología de colonias, producción de mucosidad, tasas de mutación, factores de virulencia y resistencia a antimicrobianos, entre otros aspectos relevantes para el sector.

ACTIVIDADES RELACIONADAS CON SERVICIOS TECNOLÓGICOS DE ALTO NIVEL (STAN)

El grupo ofrece asesoramiento y servicios especializados en:

a) Análisis de contaminación de aguas y productos biológicos o farmacéuticos:

Identificación de contaminaciones por organismos Gram-negativos no fermentadores, incluyendo especies del Complejo Burkholderia cepacia, Pseudomonas aeruginosa, Achromobacter spp., entre otros.

b) Ensayos de efectividad de antimicrobianos y antisépticos nuevos o de uso corriente en la clínica sobre organismos multi-resistentes

Determinación de la Concentración Inhibitoria Mínima (MIC) frente a organismos multirresistentes.

Evaluación de sinergias o antagonismos en mezclas de antimicrobianos y antisépticos nuevos y de uso clínico.

c) Caracterización de muestras biológicas mediante espectroscopía FTIR:

Análisis de suspensiones microbianas, lisados, sobrenadantes, metabolitos y fluidos biológicos. Integración de espectroscopía FTIR con análisis estadísticos multivariantes para un enfoque avanzado.

Líneas de investigación

Biofilm como modo de vida y persistencia de Bordetella pertussis en su hospedador

Estudios fenotípicos y genotípicos de aislamientos clínicos recuperados de infecciones crónicas de pacientes con Fibrosis quística