Estudio de la adherencia bacteriana y la formación de biofilm de Staphylococcus spp. sobre la superficie de una aleación de CoCrMo anodizada

• Autores: Marta Martín García
• Directores de la Tesis: Jaime Esteban (dir. tes.), John Jairo Aguilera Correa (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2025
• Idioma: español
• Número de páginas: 104
• Tribunal Calificador de la Tesis: Rafael Canton (presid.), Ignacio Gadea Gironés (secret.), Ramón Pérez Tanoira (voc.), Marta Garcia Coca (voc.), M. Isabel Sánchez Romero (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Microbiología por la Universidad Autónoma de Madrid
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • El fracaso de las prótesis articulares constituye un problema clínico de gran relevancia, siendo el aflojamiento aséptico y las infecciones periprotésicas las principales causas de recambio quirúrgico. La selección del biomaterial y la modificación de sus propiedades superficiales desempeñan un papel fundamental en la mejora de la osteointegración y la reducción del riesgo de colonización bacteriana. En este contexto, la presente investigación analizó, en primer lugar, el comportamiento de dos aleaciones metálicas de uso común en implantes ortopédicos, titanio-aluminiovanadio (Ti6Al4V) y cobalto-cromo-molibdeno (CoCrMo), comparando su interacción con Staphylococcus aureus y Staphylococcus epidermidis, las especies bacterianas más frecuentemente implicadas en la etiología de la infección periprotésica. En segundo lugar, se investigó el impacto de la anodización de la superficie del CoCrMo como estrategia para modificar sus propiedades fisicoquímicas y reducir la adhesión bacteriana. Los resultados mostraron que la anodización indujo una reducción significativa en la adhesión y formación de biofilm de S. aureus y S. epidermidis en comparación con la superficie pulida mecánicamente. Mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía confocal de barrido láser (CLSM), se observó que esta disminución en las unidades formadoras de colonias adheridas a la superficie se correlacionaba con una menor cantidad de proteínas y ADN extracelular en el biofilm, lo que resultó en una estructura menos cohesiva. Además, los agregados presentes en los sobrenadantes tras la incubación con la superficie anodizada mostraron, en ambas especies, sustanciales diferencias morfológicas. Asimismo, se analizó la liberación de cationes metálicos desde la superficie del CoCrMo. Se encontró que la superficie anodizada liberó una mayor cantidad de Cr, Co y Mo en comparación con la superficie pulida mecánicamente. Se demostró que la presencia de estos cationes interfiere tanto en la adhesión como en la formación de biopelícula por parte de ambas especies bacterianas. Además, el estudio de las proteínas adsorbidas desde el plasma reveló un patrón distinto en las dos superficies estudiadas. En un tercer apartado, se evaluó la influencia del método de fabricación en la adherencia bacteriana, comparando CoCrMo fabricado mediante sinterizado directo de metal por láser (DMLS) con su versión convencional obtenida por forja. Los resultados indicaron que la aleación fabricada mediante DMLS disminuyó la adherencia bacteriana en comparación con la aleación obtenida por el método convencional