Apresentação Biofilmes

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INSTITUTO FEDERAL DE 
EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA 
DO AMAZONAS 
CAMPUS MANAUS – ZONA LESTE 
AYDRA LAINI DE SOUZA CIRÍACO 
LUIS FELYPE GARCIA DE SOUSA CALDAS 
LETÍCIA COSTA DOS SANTOS 
MAISA RENATA ROSAS DO PRADO 
MATHEUS YURI DOS SANTOS 
VICTOR GAMA LIMA 
 
 
MICROBIOLOGIA VETERINÁRIA - BIOFILMES 
 
 
ORIENTADOR: PROF. FELIPE FACCINI DOS SANTOS 
 
 
MANAUS 
2018 
BIOFILMES 
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O QUE É UM BIOFILME? 
No ambiente as bactérias podem ser encontradas de duas formas: 
• Plactônica (flutuante ) – Para a proliferação; 
• Séssil (imóvel) – Para resistência. 
 
- O biofilme é constituído por microrganismos sésseis que produzem matriz 
como um polímero orgânico e hidratado (Exopolissacarídeo – EPS), que 
tem a função de defesa aos interpéries do ambiente. 
 
- Os biofilmes podem ser formados por um tipo de microrganismo, mas na 
natureza, normalmente são constituídos também por outros (algas, fungos, 
protozoários) juntamente com resíduos orgânicos. 
 
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Figura 1 Colônia de bactérias atrelada para formar 
biofilmes. Fonte :http://microbiologia.icb.usp.br/cultura-e-
extensao/textos-dedivulgacao/bacteriologia/bacteriologia-
oral/biofilmes-bacterianos-vivendo-em-comunidade/ 
Basicamente todo microorganismo séssil 
tem potencial para produzir biofilme, ou 
podem viver em simbiose com os 
microorganismos produtores de biofilme. 
95% a 99% dos microrganismos existem 
na forma de biofilmes, sendo assim a 
forma planctônica pode ser observada, 
como estagio de translocação entre 
superfícies. 
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Figura 2: Ciclo de formação dos biofilmes. Fonte: Imagem disponível em: www.usp.br/agen/?p=226558 
 
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Figura 3: Biofilme formados por bactérias Staphyloccocus aureus na superfície de um cateter. 
Fonte: aedcursos.com.br/pdf/aula%20biofilme.pdf 
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A transformação da bactéria de seu estado planctónico para o séssil se dá 
por mudanças fenotípicas que estão associados a mecanismos genéticos. 
MECANISMOS GENÉTICOS ENVOLVIDOS NA MUDANÇA DO MODO DE VIDA PLACTÔNICA PARA SÉSSIL 
Microrganismo Gene Função da proteína Papel na formação dos biofilmes 
Pseudomonas aeruginosa 
psǀ Síntese de polissacarídeos Maturação do biofilme 
ǀasǀ Síntese de 30C12-HSL Quorum sensing 
Escherichia coli 
wcaB Síntese deácido colânico Estrutura do biofilme 
agn43 Antígeno de superfície Agregação 
Vibrio cholerae hapR Regular transcrição Quorum sensing 
Staphilococcus epidermis ǀcaADBC Síntese de PNAG 
Agregação e evasasão da resposta 
imune 
Staphilacoccus aureus 
ǀcaADBC Síntese de PNAG 
Agregação e evasão da resposta 
imune 
cid Hidrolase de mureína Matriz do biofilme 
sasG Adesina de superfície Adesão inicial 
Streptococcus gordonii abpA Adesina para amilase Adesão inicial 
Streptococcus mutans 
gbpA Adesão ao glucano Adesão inicial 
gtfB, gtfC Síntese de glucano Agregação, maturação do biofilme 
luxS Moléculas de autoindução-2 Quorum sensing 
Enterococcus fecalis 
ebp Formação de pilos Adesão inicial e Agregação 
bopABCD 
Operação de formação de 
biofilmes em plásticos 
Adesão inicial 
Tabela 1: genes associados á mudanças entre os modos de vidas de algumas bactérias. Fonte: microbiologia.icb.usp.br/cultura-e-extensao/textos-
de-divulgacao/bacteriologia/bacteriologia-oral/biofilmes-bacterianos-vivendo-em-comunidade 
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Principais microorganismos que fazem adesão e geral problemas de saúde 
publica e econômica: 
Pseudomonas aeruginosa; 
Pseudomonas fragi; 
Pseudomonas fluorescens; 
Micrococcus spp.; 
Enterococcus spp; 
Listeria monocytogenes; 
Yersinia enterocolitica; 
Salmonella spp. 
Escherichia coli 
Staphylococcus aureus; 
Bacillus cereus; 
Candida Albicanis. 
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BIOFILMES 
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FORMAÇÃO DE BIOFILMES 
 
1 - Adesão: Estágio reversível; 
2 - Adesão secundária: Estágio irreversível 
 - Adesinas; 
 - Exopolissacarídeo; 
 - Slime – Estafilococos spp; 
3 - Desenvolvimento do biofilme maduro; 
 - Quorum sensing 
4 - Descolamento: fase de ruptura do biofilme. 
 
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FORMAÇÃO DE BIOFILMES 
 
 
Figura 4: Ciclo de formação dos biofilmes. Fonte: http://microbiologia.icb.usp.br/cultura-e-extensao/textos-de-
divulgacao/bacteriologia/bacteriologia-oral/biofilmes-bacterianos-vivendo-em-comunidade 
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FORMAÇÃO DE BIOFILMES 
 
 
Figura 5: Ilustração da arquitetuta de um biofilme. 
Fonte: dreamstime.com/stock-illustration-biofilm-antibiotic-resistant-bacteria-rod-shaped-spherical-escherichia-coli-pseudomonas-
mycobacterium-tuberculosis-image79165763 
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MECANISMOS DE FORMAÇÃO DE BIOFILMES 
 
 
Figura 6: Fotomicrografia de biofilme em peça de granito de pia. 
 Fonte: Andrade 2009. 
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MECANISMOS DE FORMAÇÃO DE BIOFILMES 
 
 
Figura 7: Fotomicrografia de biofilmes em peça de mármore de pia de uma residência. 
Fonte: Andrade 2009 
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MECANISMOS DE FORMAÇÃO DE BIOFILMES 
 
 
Figura 8: Fotomicrografia de biofilme em aço de reservatório de conservação de leite. 
Fonte: Andrade 2009 
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MECANISMOS DE FORMAÇÃO DE BIOFILMES 
 
 
Figura 9: Ilustração de endocardite, causada por acúmulo de bactérias orais nas válvulas cardíacas, formando biofilmes. 
Fonte: http://estomatologista.blogspot.com/2012/05/bacterias-da-placa-dental-podem.html 
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Figura 10: Formação de biofilmes em tecido lesado.Fonte: Judith Andrade – Biofilmes, um inimigo invisível. 
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IMPORTÂNCIA DOS BIOFILMES PARA OS MICROORGANISMOS 
Comunidades estruturadas que adquirem vantagens de sobrevivência: 
1. Ambiente protetor; 
2. Captação de elementos necessários à sobrevivência; 
3. Estimulação do processo de multiplicação. 
Figura 11: Ilustração de Salmonella spp. sintetizando biofilme. 
Fonte: usp.br/agen/?p=226558 
Figura 12: Ilustração de bactérias embebidas em biofilme. 
Fonte: pnas.org/content/113/2/E209 
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IMPORTÂNCIA CLÍNICA DOS BIOFILMES 
• Dispositivos biomédicos sujeitos à colonização por microrganismos e 
ao desenvolvimento de biofilmes com consequente infecção; 
• capacidade que os biofilmes têm de se formarem em tecidos vivos; 
• Diminuir ou evitar a formação de biofilmes em materiais biológicos é 
praticamente impossível, devendo-se restringir ao mínimo seu uso ou, 
ainda, por um tempo limitado. 
• A detecção de cepas produtoras de biofilmes também se torna de 
grande relevância clínica 
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• A adesão bacteriana e a consequente formação de biofilme = causa 
comum de infecções persistentes. 
• Biofilmes estão associados a aproximadamente 80% de todas as 
infecções médicas no mundo. 
• Resistência ao sistema imune do hospedeiro e aos agentes 
antimicrobianos. 
• Doenças envolvendo biofilmes são geralmente crônicas e difíceis de 
tratar. 
• Portanto, o biofilme tem importância médica, por ser capaz de se 
formar tanto em próteses sintéticas de transplantes – cateter. 
 
IMPORTÂNCIA CLÍNICA DOS BIOFILMES 
BIOFILMES 
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IMPORTÂNCIA CLINICA 
• Infecções causadas por biofilmes associadas a biomateriais 
- Infecção associada a cateter urinário; 
- Infecção associada a prótese de válvula cardíaca; 
- Infecção associada ao cateter venoso central. 
• Doenças não associadas a dispositivos médicos causadas por 
biofilmes: 
- Fibrose quística 
- Periodontite 
- Endocardite 
 
 
 
 
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PERIODONTITE 
• Doença inflamatória que ocorre nos tecidos periodontais em resposta à 
formação de um biofilme microbiano; 
• Foram os primeiros biofilmes a serem relatados; 
• “Os biofilmes apresentam uma capacidade de se desenvolver na 
superfície do esmalte logo após a limpeza da cavidade oral” (Donlan, 
2002). 
• “O controle da doença periodontal faz-se através da remoção de 
biofilmes estabelecidos a partir de zonas subgengivais e com 
utilização combinada de agentes antimicrobianos” (Kokare et al., 
2008; Berezow and Darveau, 2011). 
 
 
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• A doença periodontal se inicia pelo acúmulo de bactérias imóveis, gram 
positivas e aeróbias na região cervical do dente, ou seja, a região da 
coroa dentária, que se localiza mais próximo ao sulco gengival, 
formando o biofilme. 
 
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IMPORTÂNCIA SANITÁRIA 
• Formado nas tubulações de sistemas de distribuição sem manutenção. 
• Na linha de produção da indústria de laticínios, a formação de 
biofilmes eleva a carga microbiana e, muitas vezes, contamina com 
patógenos os alimentos. 
• “Em relação à saúde pública, além do perigo de transmissão de 
enfermidades ao consumidor, convém ressaltar que em um biofilme as 
bactérias podem ser 1000 vezes mais resistentes a um antimicrobiano, 
quando comparadas às mesmas células planctônicas” (KYAW, 2008). 
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• Na indústria de alimentos os biofilmes podem se acumular em uma 
variedade de substratos como, por exemplo: aço inox, vidro, borracha, 
polipropileno, fórmica, ferro, polietileno de baixa densidade, 
policarbonato, entre outros. 
• biofilme, quando submetido ao calor, pode cristalizar e formar 
depósitos ou crostas que são muito aderentes, protegendo novos 
microrganismos e dificultando ainda mais os procedimentos de higiene. 
 
IMPORTÂNCIA SANITÁRIA 
BIOFILMES 
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APLICAÇÕES BIOTECNOLÓGICAS DOS BIOFILMES 
• É possível ocorrer adesão bacteriana e formação de biofilme em 
praticamente todas as superfícies; 
 
• A adesão bacteriana depende das propriedades físico-químicas do 
material do substrato e da superfície da célula.; 
 
• Os biofilmes nas indústrias têm várias aplicações, como exemplo, os 
existentes em biorreatores para a produção de fermentados; 
 
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APLICAÇÕES BIOTECNOLÓGICAS DOS BIOFILMES 
• Na saúde que revestiram implantes cirúrgicos com o filme de quitosana; 
 
• São materiais eficazes no tratamento de queimaduras superficiais 
recentes; 
 
• No processo de tratamento de água potável; 
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AVALIAÇÃO DE BIOFILMES 
Atualmente, vários métodos são usados na detecção e monitoramento da 
carga microbiana de superfícies envolvidas na produção de alimentos. 
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AVALIAÇÃO DE BIOFILMES 
As técnicas de microscopia eletrônica apresentam alto poder de resolução 
e comprimento de onda muito curto (0,5 A) de feixe de elétrons, 
permitindo observar as amostras em aumentos maiores quando 
comparados com a microscopia óptica comum 
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AVALIAÇÃO DE BIOFILMES 
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 CONTROLE DE BIOFILMES 
• A presença de biofilmes em superfícies de indústrias alimentícias pode 
resultar em um impacto negativo na qualidade dos produtos finais 
contaminando os alimentos. 
 
• Promove riscos tanto de transmissão de doenças quanto da 
deteriorização precoce 
 
• Quando em biofilmes consolidados, apresentam uma maior resistência 
aos sanitizantes 
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 CONTROLE DE BIOFILMES 
• Os processos usados tanto na prevenção da formação quanto no 
controle de biofilme já instalado são os indicados na execução da 
higienização,quais sejam, os de limpeza e o de desinfecção. 
 
• Os produtos de limpeza usados são os detergentes alcalinos, 
detergentes ácidos, tensoativos e agentes quelantes ou sequestrantes 
 
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 CONTROLE DE BIOFILMES 
• Os produtos de desinfecção são os compostos químicos ácido 
peracético, compostos clorados, iodóforo e compostos quaternários de 
amônia. 
 
• A prevenção da formação de biofilmes exige um rígido programa de 
higiene ambiental. 
 
• Biofilmes já consolidados são de difícil controle, demandando um 
grande gasto de energia física e química 
 
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 CONTROLE DE BIOFILMES 
• A higienização divide-se em duas etapas distintas: limpeza e 
sanitização: 
 
• Na limpeza, o objetivo é a remoção de resíduos orgânicos e minerais 
(proteínas, gorduras e outras sujidades). 
 
• Na sanitização, procura-se eliminar microrganismos patogênicos a 
níveis que não comprometam a qualidade higiênico-sanitária do 
alimento. 
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 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
Biofilmes bacterianos vivendo em comunidade. Microbiologia USP. 
Disponível em: http://microbiologia.icb.usp.br/cultura-e-extensao/textos-
de-divulgacao/bacteriologia/bacteriologia-oral/biofilmes-bacterianos-
vivendo-em-comunidade. Acesso em 01 de Junho de 2018. 
 
CHAGAS, L. G. S. Formação de biofilmes microbianos em diferentes 
materiais para equipamentos de ordenha em fazenda leiteira. Tese de 
doutorado. Uberlândia, 2015 
 
COSTA, K. A. D. Et al. Formação de biofilmes bacterianos em diferentes 
superfícies de indústrias de alimentos. Rev. Inst. Laticínios Cândido 
Tostes, Juiz de Fora, v. 71, n. 2, p. 75-82, abr/jun, 2016. 
 
ESPER, L. M. R. Formação de biofilmes microbianos. V simpósio de 
Brasileiro de Microbiologia Aplicada. Rio de janeiro, 2011. 
 
 
 
 
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 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
LAILA, H. J. E. A; SANTOS. R. C. V. Aspectos gerais e mecanismos 
moleculares envolvidos na formação de biofilmes de pseudomonas 
aeruginosa. Disciplinarum Scientia. Série: Ciências da Saúde, Santa 
Maria, v. 17, n. 1, p. 125-144, 2016 
 
OLIVEIRA, M. M. M. Biofilmes microbianos na indústria de alimentos: 
Uma revisão. Rev Inst Adolfo Lutz. 2010; 69(3): 277-84. 
 
SOUSA, S. S. Et al. Aplicações biotecnológicas de biofilmes constituídos 
por diferentes moléculas. Edição Especial - Volume 4 / Número 3/ Jul/Set 
– 2013. 
 
SOUZA, A. C. et al. Biofilmes bacterianos e sua atuação na infecção 
hospitalar. TCC. Ribeirão Preto, 2013. 
 
TELLES, E. M. A higienização na prevenção e no controle do biofilme: 
uma revisão. [Trabalho de Conclusão de Curso de Especialização – 
Faculdade de Veterinária da UFRGS] 
 
 
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ATENÇÃO 
 E COMPREENSÃO!!!