Prevención de biofilm en cirugía veterinaria

El biofilm es uno de los desafíos clínicos más significativos en las infecciones quirúrgicas veterinarias y uno de los menos comprendidos por los propietarios de mascotas y muchos clínicos no especialistas.

Cuando las bacterias forman un biofilm en un implante quirúrgico o en una herida, entran en un estado biológico fundamentalmente diferente al de las bacterias libres en suspensión. Los antibióticos estándar, las células inmunitarias y los antisépticos que eliminarían las mismas bacterias en su estado planctónico (libre en suspensión) a menudo no logran penetrar la matriz del biofilm. Por eso las infecciones asociadas a implantes son tan difíciles de resolver y por qué la prevención es enormemente importante.

Respuesta rápida: El biofilm es una comunidad de bacterias incrustadas en una matriz protectora auto-producida que se adhiere a superficies, incluidos implantes ortopédicos, material de sutura y tejido de la herida. Una vez establecido, el biofilm reduce drásticamente la penetración de antibióticos y el acceso de las células inmunitarias, haciendo que a menudo la extracción del implante sea la única opción curativa. La prevención se centra en reducir la carga bacteriana antes de que el biofilm pueda establecerse: técnica estéril meticulosa, lavado intraoperatorio, profilaxis antibiótica y reconocimiento rápido de la infección temprana.

Puntos clave

• Las bacterias en biofilm son de 100 a 1,000 veces más resistentes a los antibióticos que las mismas bacterias en forma planctónica.
• Los implantes ortopédicos son la superficie de mayor riesgo para la formación de biofilm en cirugía veterinaria.
• Una vez que el biofilm se establece en un implante, la extracción suele ser la única opción curativa.
• MRSP es un formador de biofilm particularmente prolífico entre los patógenos quirúrgicos caninos.
• La prevención es mucho más efectiva que el tratamiento: la ventana para la intervención es intraoperatoria.
• Las tasas de infecciones del sitio quirúrgico (SSI) del 0.8% al 21.3% en cirugía canina reflejan una amplia variación en la calidad de los protocolos relevantes para biofilm.

¿Qué es el biofilm y por qué es tan difícil de tratar?

El biofilm no es simplemente una colonia de bacterias. Es una comunidad estructurada de microorganismos encerrados en una sustancia polimérica extracelular (EPS), una matriz "viscosa" compuesta por polisacáridos, proteínas, ADN y lípidos que las propias bacterias producen.

La Veterinary Nurse explica: "Los biofilms maduros son muy efectivos para proteger a sus microorganismos incrustados. La formación de la EPS significa que estos microorganismos colonizados pueden volverse altamente resistentes a la respuesta inmune natural del cuerpo y a factores ambientales externos, como los biocidas tradicionales (antibióticos, antisépticos y desinfectantes) que normalmente serían efectivos para destruir los mismos microorganismos que viven en estado planctónico como organismos individuales libres en suspensión."

Las cuatro etapas de la formación del biofilm

1. Adhesión inicial: las bacterias planctónicas se adhieren débilmente a una superficie (implante, tejido o material de sutura)
2. Adhesión irreversible: las bacterias se anclan firmemente y comienzan a producir EPS
3. Formación de microcolonias: las bacterias se multiplican dentro de la matriz en desarrollo
4. Maduración: el biofilm alcanza su estructura completa; las bacterias dentro están ahora protegidas de antibióticos y células inmunitarias
5. Dispersión: el biofilm libera periódicamente bacterias planctónicas que pueden sembrar nuevos sitios de infección

El punto crítico: la prevención solo es posible antes de la etapa 2. Una vez que ocurre la adhesión irreversible, la erradicación sin extracción del implante se vuelve extremadamente difícil.

Por qué el biofilm importa en la cirugía ortopédica veterinaria

La intersección de la biología del biofilm y la cirugía ortopédica veterinaria crea un problema clínico singularmente difícil.

Clinician's Brief identifica los implantes ortopédicos como un sitio principal de infección asociada a biofilm: "Las causas comunes de infección asociada a biofilm incluyen infecciones de implantes ortopédicos, a menudo causadas por Staphylococcus pseudintermedius y otros patógenos grampositivos."

El impacto económico es sustancial. Clinician's Brief informa: "Un estudio reciente en perros mostró que el impacto económico de las infecciones del sitio quirúrgico tras cirugía TPLO oscila entre $110.21 y $3,817.12 USD."

Por qué la extracción del implante suele ser inevitable

Cuando el biofilm se establece en un implante ortopédico (placa TPLO, prótesis THR, material de fijación de fracturas), la matriz EPS impide que los antibióticos alcancen concentraciones adecuadas en el sitio de infección. Clinician's Brief confirma: "Las infecciones de implantes ortopédicos asociadas a biofilm pueden ser difíciles de tratar porque los biofilms inhiben la penetración de antimicrobianos y células del sistema inmunitario. En muchos casos de infecciones de implantes asociadas a biofilm, la extracción del implante suele ser la única opción para eliminar el biofilm."

Cuando la curación ósea aún no está completa en el momento de la infección, esto crea un dilema clínico: el implante debe permanecer para soporte estructural, pero mantiene la infección. Clinician's Brief señala: "Las fracturas pueden sanar en presencia de una infección por biofilm si hay estabilidad suficiente; sin embargo, puede ocurrir una curación retrasada."

Para cómo se forma específicamente el biofilm de MRSP en casos postquirúrgicos, vea formación de biofilm de MRSP tras TPLO y otras cirugías.

¿Qué organismos forman biofilm en infecciones quirúrgicas veterinarias?

Los patógenos formadores de biofilm más clínicamente significativos en cirugía ortopédica veterinaria:

MRSP es de particular preocupación porque la resistencia a múltiples clases de antibióticos significa que hay menos opciones de tratamiento disponibles incluso si se pudiera penetrar el biofilm.

Prevención del biofilm: la ventana intraoperatoria

La prevención es la única estrategia confiable. El objetivo es impedir la adhesión bacteriana inicial que inicia la cascada del biofilm.

Reducción de la carga bacteriana en la herida

Cada medida que reduce el número de bacterias en el sitio operatorio antes del cierre de la herida disminuye la probabilidad de que la adhesión ocurra a una escala suficiente para establecer el biofilm.

Técnica estéril: Campos impregnados con iodóforo, guantes ortopédicos y manejo riguroso de instrumentos reducen la contaminación ambiental y de la flora cutánea en la herida y superficies del implante.

Profilaxis antibiótica: La cefazolina administrada de 30 a 60 minutos antes de la incisión alcanza concentraciones tisulares que dificultan la supervivencia bacteriana durante la ventana temprana de adhesión. Este es el momento clave: los antibióticos son más efectivos contra bacterias planctónicas antes de que se establezca el biofilm.

Lavado intraoperatorio: El lavado con solución salina antes del cierre de la herida elimina físicamente bacterias planctónicas y restos tisulares del sitio operatorio. Eliminar el sustrato bacteriano reduce directamente el reservorio del que puede formarse el biofilm.

Irrigación antiséptica

Más allá de la solución salina, se han estudiado soluciones de irrigación antisépticas con actividad antibacteriana de amplio espectro y capacidad para interrumpir el biofilm en desarrollo en cirugía veterinaria. La Veterinary Nurse señala que las soluciones de lavado basadas en biguanida de polhexametileno (PHMB) han ganado atención para su uso en heridas asociadas a biofilm, citando su actividad de amplio espectro y baja toxicidad tisular.

Tecnología de superficie de implantes

Continúan las investigaciones sobre recubrimientos de implantes que inhiben la adhesión bacteriana. Clinician's Brief hace referencia a un estudio que evalúa un recubrimiento impregnado con plata para inhibir la colonización de implantes ortopédicos por MRSP formador de biofilm. La evidencia sigue evolucionando y ningún recubrimiento ha logrado una adopción universal en la práctica veterinaria.

Para cómo la desinfección de superficies en el entorno hospitalario apoya la prevención del biofilm, vea desinfección de superficies para prevenir la formación de biofilm.

Reconocimiento temprano de la infección asociada a biofilm

Las infecciones de implantes asociadas a biofilm a menudo se presentan de manera diferente a las infecciones simples de heridas. Reconocer el patrón permite una intervención más temprana:

• Inicio tardío: las infecciones de implantes suelen aparecer semanas después de la cirugía, no en el período postoperatorio inmediato
• Signos tempranos sutiles: cojera leve intermitente, leve hinchazón en el sitio del implante, sin ruptura evidente de la herida
• Mala respuesta a antibióticos estándar: la infección parece mejorar y luego recaer a pesar de completar un curso antibiótico
• Drenaje recurrente: un trayecto de drenaje en el sitio del implante que reaparece tras una mejoría temporal con antibióticos es una presentación clásica de infección por biofilm

Cualquier infección postquirúrgica que no responda como se espera a los antibióticos de primera línea requiere cultivo y pruebas de sensibilidad, imágenes para evaluar el implante y consulta con un especialista.

Para antibióticos que abordan específicamente infecciones relacionadas con biofilm y sus limitaciones, vea antibióticos que abordan infecciones relacionadas con biofilm.

Qué pueden hacer los propietarios

Los propietarios no controlan la técnica intraoperatoria, pero sí controlan el entorno postoperatorio donde las infecciones formadoras de biofilm tempranas suelen volverse clínicas:

• Cumplimiento con el collar isabelino: evita que el lamido introduzca bacterias que puedan establecerse en el sitio del implante
• Restricción de actividad: reduce el estrés mecánico que puede alterar la integridad de la herida y crear nuevos puntos de entrada bacteriana
• Reporte temprano: la acción más impactante del propietario es notificar al veterinario rápidamente cuando algo parece estar mal, antes de que una pequeña infección del implante madure en una infección establecida por biofilm que requiera extracción del material

Para el marco completo de prevención de infecciones del sitio quirúrgico que apoya la prevención del biofilm, vea prevención de SSI que apoya la prevención del biofilm. Para el riesgo de biofilm específicamente en el contexto de la cirugía ortopédica, vea riesgo de biofilm en cirugía ortopédica.

Preguntas frecuentes

¿Se puede tratar una infección por biofilm sin extraer el implante?

A veces, pero no de manera confiable. La terapia antibiótica puede suprimir los signos clínicos mientras el biofilm permanece en el implante, creando un ciclo de mejoría temporal y recaída. Si el implante aún no está soportando una fractura en curación, la extracción temprana ofrece la mejor oportunidad de resolución de la infección. Para implantes que no pueden ser removidos (prótesis THR en medio de la curación), se pueden intentar procedimientos de irrigación y desbridamiento, pero las tasas de éxito son menores que para infecciones detectadas antes de que el biofilm madure.

¿Qué tan rápido se forma el biofilm en un implante quirúrgico?

Las bacterias pueden adherirse a una superficie en minutos tras la contaminación. El biofilm comienza a organizarse en horas. Un biofilm maduro y estructurado puede establecerse en 24 a 72 horas. Por eso la prevención intraoperatoria y el período postoperatorio inmediato son las ventanas críticas, no las semanas posteriores.

¿Es el biofilm de MRSP más difícil de tratar que el biofilm de estafilococos común?

Sí, por dos razones que se suman. MRSP es resistente a los antibióticos beta-lactámicos más comúnmente usados en la práctica veterinaria, dejando menos opciones antibióticas. Y la matriz del biofilm reduce aún más la penetración de antibióticos disponibles. La combinación significa que las infecciones por biofilm de MRSP tienen una ventana de tratamiento más estrecha y una menor probabilidad de resolución sin extracción del implante en comparación con infecciones por biofilm de cepas susceptibles.

El biofilm es la razón por la cual las infecciones de implantes son mucho más difíciles de manejar que las infecciones superficiales de heridas. La biología cambia en el momento en que las bacterias se adhieren y comienzan a producir su matriz protectora. La prevención, mediante todo lo que reduce la carga bacteriana en el sitio operatorio antes del cierre, es la única respuesta confiable.

Recursos

• Clinician's Brief. Bacterial Biofilms.cliniciansbrief.com
• The Veterinary Nurse. Biofilms and their significance in veterinary wound management.theveterinarynurse.com
• Companion Animal. Biofilms and surgical site infections.magonlinelibrary.com