Bacteriologia Geral- Controle Microbiano: Métodos Físicos e Químicos

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Bacteriologia Geral - Controle Microbiano: Métodos Físicos e Químicos
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Introdução sobre controle microbiano
O controle microbiano iniciou-se há cem anos e faz-se importante não só na área médica, mas também na indústria alimentícia, por exemplo.
O controle de microorganismos pode prevenir e controlar doenças, evitar contaminação de água e do ambiente, além de evitar a decomposição dos alimentos.Estas ações são feitas por meio de agentes físicos e químicos, matando ou retirando todos os microorganismos (esterelização) ou apenas diminuindo o número destes e inibindo o crescimento(desinfecção).
Tratamentos que provocam a morte dos microorganismos possuem o sufixo –cida (morte), como germicida, fungicida,viricida dentre outros.Já os tratamentos que inibem o crescimento e multiplicação possuem o sufixo –stase ou –stático (parar ou diminuir).Como exemplo temos a bacteriostase.
Fatores de influência na efetividade do controle microbiano 
-> Natureza dos microorganismos a serem desinfetados( presença de endósporos são mais resistentes, células jovens são mais suscetíveis) ;
-> Número da população-alvo: quanto maior o número de microorganismos, maior o tempo necessário para atingir o resultado desejado;
-> Tipo e concentração do agente: grandes concentrações de determinado agente são mais eficientes que concentrações menores;
-> Tempo de exposição: a exposição mínima determinada pela OMS é de 30 minutos para ação;
-> Temperatura de exposição: altas temperaturas resultam em maior eficiência;
-> Condições do ambiente: a presença de matéria orgânica  pode impedir a ação dos antimicrobianos químicos. 
Ações dos agentes de controle microbiano 
-> Atuam na membrana citoplasmática: provoca lesões na membrana com conseqüente extravasamento citoplasmático e morte celular.
-> Causam danos às proteínas e ácidos nucléicos: as proteínas são desnaturadas pelo calor ou produtos químicos  e os ácidos nucléicos são lesados por radiação, calor ou substâncias químicas também, não podendo se replicar nem atuar no metabolismo celular, sendo letal para célula.
Processos de controle microbiano: 
1) Desinfecção: método que mata todos ou reduz os patógenos  no estado vegetativo presentes em superfícies  de materiais inanimados.Quando a desinfecção é realizada  em tecido vivo, é denominada ASSEPSIA.Não é considerado esterilizante pela baixa eficácia sobre formas esporulantes.É dividida em níveis eficiência  desinfectiva:
- Nível alto: elimina a forma vegetativa e esporulada, além dos vírus.São utilizados em geral na área hospitalar para itens que não resistem aos processos de esterilização, como alguns tipos de endoscópios e instrumentos cirúrgicos com plástico.Esta desinfecção é mais eficaz se houver uma limpeza, reduzindo a matéria orgânica presente no local antes da aplicação do desinfetante.
Exemplos: tratamento com calor úmido, peróxido de hidrogênio, ácido peracético, glutaraldeído e compostos de cloro.
- Nível intermediário: são aplicados em locais onde não há possível contaminação por espos de bactérias ou outros microorganismos resistentes.Pode ter boa ação dependendo da concentração do agente e da exposição em M. tuberculosis, alguns vírus como HBV , e fungos.
Exemplos:alcoóis, compostos iodóforos e compostos fenólicos.
- Nível baixo:são usados em materiais que não entram em contato com superfícies estéreis, não necessitando de desinfecção mais severa, como estetoscópios e eletrodos de eletrocardiograma.Pode destruir bactérias na forma vegetativa, alguns vírus e fungos.
Exemplos:álcool etílico,álcool isopropílico, hipoclorito de sódio e fenólicos.
A degerminação e a sanitização são modificações da desinfecção.
- Degerminação: eliminação parcial ou redução de microorganismos (exceto endósporos) de determinada região por ação quimiomecânica.Exemplo: limpeza de uma região da pele antes da aplicação de uma injeção.
- Sanitização: redução de microorganismos a níveis seguros de saúde pública, tornando mínima a chance de transmissão de doenças entre os usuários de um mesmo objeto.
Exemplo: na lavagem de copos em restaurantes, depois da limpeza com água e sabão é feita a imersão em desinfetante químico.
2) Esterilização: destruição total dos microorganismos, mesmo nas formas mais resistentes, sendo um processo absoluto.Pode ser realizada por meio de esterilizantes físicos, químicos, ou vapor de gás.
Ex: calor seco,ácido peracético e vapores de peróxido de hidrogênio.
Métodos físicos de controle microbiano 
1) Calor seco:Pode se dividir em flambagem, incineração e ar quente (estufas).É essencial a observação no binômio tempo neste método.É utilizado na esterilização de vidros, alças de platina, e no caso da incineração acontece a destruição do microorganismo e do produto.Seu mecanismo de ação é por oxidação de todo o material, podendo torná-lo cinzas. 
2) Calor úmido: o método de fervura (100⁰C), pela temperatura relativamente baixa, mata todas as formas vegetativas  de microorganismos, mas as formas esporuladas podem resistir.Porém, o vapor d’água sob pressão na autoclave (temperatura de 121⁰C por 15 minutos), é eficaz para esterilização, por desnaturar as proteínas microbianas.A eficiência deste tipo de esterilização é verificado com inclusões de esporos de Bacillus stearothermophilus.
3) Pasteurização:consiste no aquecimento até dada temperatura e brusco resfriamento do produto.Muito utilizado na indústria de laticínios, este tratamento tem nome de pasteurização por alta temperatura e curto tempo (HTST – high-temperature,short-time), sendo 72⁰C por 15 segundos no processo .Reduz o número de microorganismos, mas não assegura uma esterilização, necessitando de refrigeração para conservação.
Para esterilização do leite, é feito o tratamento de temperatura ultra-elevada (ultra-high temperature, UHT), sendo método distinto da pasteurização.Nele, em menos de 5 segundos a temperatura do leite sobe de 74⁰C para 140⁰C e retorna para 74⁰C, não necessitando de refrigeração para conservação.
4) Filtração:é feita pela passagem de gases ou soluções  através de filtros, com poros bem pequenos, que podem reter microorganismos, como bactérias e fungos, mas deixa passar  a maioria dos vírus.É utilizado em salas de hospitais como o HEPA(High-efficiency particulate air).
5) Refrigeração e congelamento: reduzem as reações químicas e podem causar alterações de proteínas.Depende da intensidade da aplicação e do microorganismo para eficácia.Tem efeito bacteriostático e é utilizado na conservação de alimentos.
6) Ressecamento: leva à interrupção do metabolismo para alguns microorganismos vegetativos, o que não se aplica para formas esporuladas.Também possui efeito bacteriostático e conserva alimentos.
7) Radiação ionizante: possui comprimento de onda curto, é utilizado principalmente na ionização da água, por exemplo, gerando radicais superóxidos que reagem com DNA, dentre outros componentes celulares orgânicos, destruindo ou inativando os microorganismos.Esta esterilização é utilizada em materiais como seringas plásticas e cateteres.
8) Radiação não-ionizante: tem comprimento de onda mais longo, sendo mais absorvida pelo DNA, alterando a replicação deste no momento da reprodução através da formação de dímeros e pode ser exemplificada pela luz UV.É utilizada nos centros cirúrgicos para controle de microorganismos do ar.As desvantagens deste método é o baixo poder de penetração, só eliminando patógenos na superfície de materiais a serem esterilizados e as queimaduras que podem ocorrer devido a efeitos deletérios que tem sobre os olhos e pele.
Métodos químicos de controle microbiano 
1) Biguanidas (clorexidine) : liga-se à parede celular pelos grupos fostatos e depois à membrana citoplasmática, lesionando-a e provocando extravasamento citoplasmático. É dito bacteriostático (0,5%) e bactericida  ( concentrações elevadas de até 4%), porém, não é esporicida.Possui baixa toxicidade e grande afinidade com pele e mucosas.É usado na prevenção de doenças orais e assepsia da pele, por exemplo.
2)
Alcoóis: são bactericidas nas formas vegetativas dos micro-organismos, causando a desnaturação de proteínas e a solubilização lipídica.O álcool etílico é o anti-séptico mais empregado, sendo a solução 70% mais eficaz que a absoluta, já que na ausência de água (no caso, o álcool isopropílico - 92,8%), o tempo de contato com o patógeno será reduzido devido a rápida evaporação, não garantindo tempo necessário para sua função. O álcool etílico é utilizado para desinfectar termômetros e em aplicações de injeção e  em punções como anti-séptico.
3) Halogênios (Iodo e Cloro): o Iodo é muito utilizado como tintura na prática cirúrgica, sendo bactericida, fungicida e esporicida. Este,precipita as proteínas e oxida as enzimas essenciais.Os compostos de cloro são germicidas, sendo agentes oxidantes e inibidores de grande parte das enzimas celulares, tendo como exemplo o ácido hipocloroso.
4) Sabões e detergentes:
- Aniônicos: importantes na remoção de maneira mecânica dos micro-organismos através da esfregação, não sendo tóxicos nem corrosivos e possuindo ação rápida.
- Catiônicos (sais quaternários de amônio): são bactericidas fortes contra bactérias Gram positivas, sendo também fungicidas, amebimicidas e viricidas contra vírus envelopados.Agem afetando a membrana plasmática, alterando a permeabilidade da célula com conseqüente perda de constituintes citoplasmáticos importantes como o potássio.Usado como anti-séptico para pele e instrumentos objetos de borracha.
5) Ácidos orgânicos: inibidores do crescimento de bolores (ação não relacionada à acidez).
6) Aldeídos: ocasiona desnaturação protéica, sendo utilizado para desinfecção de equipamentos médicos.
Exemplo:Glutaraldeído e formaldeído.
7) Esterilizantes gasosos: provocam inativação enzimática por desnaturação de proteínas, com atividade esterilizante lenta.
Exemplo:óxido de etileno, para esterilização de instrumentos cirúrgicos.
8) Peroxigênios: possuem ação oxidante, atuando sobre os anaeróbios sensíveis à oxigênio.
Exemplo: água oxigenada, utilizada para limpeza de ferimentos profundos.
9) Antibióticos: inibem a síntese de DNA e da parede celular,atuam na membrana celular desorganizando e levando a saída de componentes citoplasmáticos resultando em morte da célula bacteriana.