Controle do crescimento microbiano

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Controle	
  do	
  crescimento	
  microbiano	
  
Lorena	
  da	
  S.	
  Derengowski	
  
Importância	
  
Principal:	
  controle	
  de	
  microrganismos	
  patogênicos	
  
-­‐	
  Redução	
  do	
  crescimento	
  de	
  microrganismos	
  específicos	
  
-­‐  Cerca	
  de	
  100	
  ano	
  
-­‐  Luis	
  Paster:	
  técnicas	
  de	
  pasteurização	
  
-­‐  Joseph	
  Lister:	
  lavagem	
  das	
  mãos	
  e	
  técnicas	
  de	
  cirurgia	
  
assépAca	
  =	
  10%	
  da	
  redução	
  de	
  mortalidade	
  em	
  processos	
  
cirúrgico	
  
Conceitos	
  
Controle	
  do	
  crescimento	
  microbiano:	
  
-­‐  Eliminação	
  total	
  dos	
  microrganismos	
  
-­‐  Eliminação	
  parcial	
  dos	
  microrganismo	
  
Esterilização	
  =	
  destruição	
  ou	
  remoção	
  de	
  todas	
  as	
  formas	
  de	
  vida	
  
presentes	
  em	
  um	
  meio	
  
Desinfecção:	
  inibição,	
  morte	
  ou	
  remoção	
  de	
  vários	
  microrganismos	
  
patogênicos	
  e	
  saprófitas,	
  sem	
  eliminar	
  todas	
  as	
  formas	
  de	
  vida.	
  
SaniEzação:	
  redução	
  dos	
  microrganismos,	
  a	
  níveis	
  seguros,	
  de	
  acordo	
  
com	
  os	
  padrões	
  de	
  saúde	
  pública.	
  
Desinfetante	
   AnEssépEco	
  
Em	
  tecido	
  vivo,	
  para	
  
prevenir	
  sua	
  infecção	
  
(menos	
  tóxico)	
  
U6lização	
  em	
  objetos	
  
inanimados	
  	
  
Conceitos	
  
Sufixo	
  “cida”	
  =	
  morte	
  do	
  microrganismo	
  
Sufixo	
  “stáEco”	
  =	
  Inibição	
  do	
  crescimento	
  
Bacteriostá6co,	
  
fungistá6co,	
  viristá6co...	
  
Bactericida,	
  fungicida,	
  
algicida...	
  
Conceitos	
  
Crescimento	
  microbiano	
  
Morte	
  microbiana	
  
Tempo	
  (min)	
   Mortes	
  por	
  minuto	
   Números	
  de	
  
sobreviventes	
  
0	
   0	
   1.000.000	
  
1	
   900.000	
   100.000	
  
2	
   90.000	
   10.000	
  
3	
   9.000	
   1.000	
  
4	
   900	
   100	
  
5	
   90	
   10	
  
6	
   9	
   1	
  
Escala	
  aritméAca	
  
Escala	
  logarítmica	
  
N
o.
 d
e 
B
ac
té
ria
s 
Tempo (minutos) 
Fatores	
  que	
  afetam	
  a	
  aAvidade	
  de	
  um	
  
anAmicrobiano	
  
1.   CaracterísEca	
  do	
  microrganismo	
  
Fatores	
  que	
  afetam	
  a	
  aAvidade	
  de	
  um	
  
anAmicrobiano	
  
1.   CaracterísEca	
  do	
  microrganismo	
  
2.   Número	
  de	
  microrganismos	
  
Fatores	
  que	
  afetam	
  a	
  aAvidade	
  de	
  um	
  
anAmicrobiano	
  
1.   CaracterísEca	
  do	
  microrganismo	
  
2.   Número	
  de	
  microrganismos	
  
3.   Concentração	
  do	
  agente	
  
Fatores	
  que	
  afetam	
  a	
  aAvidade	
  de	
  um	
  
anAmicrobiano	
  
1.   CaracterísEca	
  do	
  microrganismo	
  
2.   Número	
  de	
  microrganismos	
  
3.   Concentração	
  do	
  agente	
  
4.   Temperatura	
  
100 
10 
1 
0,1 
Bactéria mesófila 
70°C	
  
60°C	
  
50°C	
  
%
 d
e 
vi
áv
ei
s 
tempo 
Fatores	
  que	
  afetam	
  a	
  aAvidade	
  de	
  um	
  
anAmicrobiano	
  
Depende:	
  
-­‐ 	
  das	
  caracterísEcas	
  do	
  microrganismo	
  
-­‐ 	
  do	
  tamanho	
  da	
  população	
  
-­‐ 	
  da	
  concentração	
  do	
  agente	
  
-­‐ 	
  da	
  temperatura	
  e	
  outras	
  condições	
  ambientais	
  
1.   CaracterísEca	
  do	
  microrganismo	
  
2.   Número	
  de	
  microrganismos	
  
3.   Concentração	
  do	
  agente	
  
4.   Temperatura	
  
5.   Tempo	
  de	
  exposição	
  
Fatores	
  que	
  afetam	
  a	
  aAvidade	
  de	
  um	
  
anAmicrobiano	
  
1.   CaracterísEca	
  do	
  microrganismo	
  
2.   Número	
  de	
  microrganismos	
  
3.   Concentração	
  do	
  agente	
  
4.   Temperatura	
  
5.   Tempo	
  de	
  exposição	
  
6.   Outros	
  fatores	
  
-­‐  pH	
  
-­‐  Consistência	
  e	
  composição	
  do	
  material	
  
Tipos	
  de	
  Agentes	
  de	
  Controle	
  
Tipo	
  de	
  método	
  depende:	
  
-­‐ 	
  Natureza	
  do	
  material	
  
-­‐ 	
  Esterilização	
  ou	
  desinfecção	
  
Principais	
  mecanismos	
  de	
  ação	
  
•	
  Alterações	
  na	
  permeabilidade	
  de	
  membrana	
  
•	
  Danos	
  às	
  proteínas	
  	
  
•	
  Danos	
  aos	
  ácidos	
  nucléicos	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Calor	
  
-­‐ Desnaturação	
  das	
  macromoléculas	
  
Temperatura	
  =	
  	
  Tempo	
  de	
  exposição	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Calor	
  
-­‐ Esporos	
  =	
  resistentes	
  
Esporulação	
  	
   Germinação	
  	
  
%
 d
e 
vi
áv
ei
s a
 1
21
°C
 
100	
  
10	
  
1	
  
0.1	
  
Cél. vegetativa 
Esporo 
Tempo	
  (minutos)	
  
5	
   10	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Tipos	
  de	
  Calor	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Calor	
  Úmido:	
  Fervura	
  
-­‐ 	
  Água	
  em	
  ebulição	
  (100°C/30	
  min)	
  
-­‐ Mata	
  células	
  vegetaAvas,	
  fungos	
  e	
  muitos	
  vírus.	
  
-­‐ 	
  Não	
  é	
  efeAva	
  contra	
  endosporos	
  e	
  alguns	
  vírus.	
  
-­‐	
  Alguns	
  esporos	
  sobrevivem	
  a	
  fervura	
  por	
  20	
  h	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Calor	
  Úmido:	
  Autoclavagem	
  
-­‐ 	
  Autoclave:	
  disposiAvo	
  de	
  aquecimento	
  que	
  aAnge	
  121C	
  	
  
(vapor	
  sob	
  pressão).	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Calor	
  Úmido:	
  Autoclavagem	
  
-­‐ 	
  Autoclave:	
  disposiAvo	
  de	
  aquecimento	
  que	
  aAnge	
  121C	
  	
  
(vapor	
  sob	
  pressão).	
  
-­‐ 	
  Destrói	
  esporos	
  em	
  cerca	
  de	
  10	
  a	
  12	
  minutos	
  (depende	
  do	
  volume).	
  
A	
  dtulo	
  de	
  comparação,	
  a	
  eliminação	
  de	
  
esporos	
  de	
  C.	
  botulinum	
  pela	
  fervura,	
  
requer	
  cerca	
  de	
  5,5	
  horas.	
  Por	
  outro	
  lado,	
  
a	
  120°C,	
  estes	
  esporos	
  são	
  eliminados	
  
após	
  4	
  a	
  5	
  minutos.	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Calor	
  Úmido:	
  Pasteurização	
  
-­‐ 	
  Aquecimento	
  controlado	
  para	
  reduzir	
  a	
  carga	
  microbiana	
  (alimentos/bebidas)	
  
–	
  Lenta:	
  63°C/	
  30	
  min	
  	
  
–	
  Rápida	
  :	
  72°C/15	
  s	
  
-­‐ 	
  Não	
  efeAva	
  contra	
  esporos	
  e	
  microrganismos	
  termodúricos.	
  
-­‐ 	
  EfeAva	
  contra	
  microrganismos	
  patogênicos	
  (Listeiria,	
  Salmonella	
  e	
  E.	
  coli)	
  
-­‐ 	
  Aumento	
  o	
  prazo	
  de	
  validade	
  do	
  alimento/bebida	
  
–UHT	
  (Ultra-­‐high-­‐temperature):	
  140°C/4	
  s	
  (esteriliza)	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Calor	
  Úmido	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Calor	
  Seco:	
  
Incineração:	
  processo	
  drásAco	
  de	
  eliminação	
  
de	
  microrganismos,	
  que	
  destrói	
  o	
  produto	
  
Flambagem:	
  processo	
  onde	
  o	
  material	
  é	
  
submeAdo	
  diretamente	
  ao	
  fogo	
  
Estufa	
  esterilizante:	
  (160°C/2	
  hs	
  ou	
  180°C/1	
  h)	
  
-­‐	
  Materiais	
  que	
  são	
  danificados	
  pela	
  umidade	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Filtração	
  
-­‐ 	
  Retenção	
  de	
  microrganismos	
  (poros	
  da	
  membrana	
  =	
  0,2	
  µm)	
  
-­‐ 	
  Esterilização	
  de	
  materiais	
  termolábeis	
  (enzimas,	
  vacinas,	
  anAbióAcos)	
  
-­‐ 	
  Filtros	
  HEPA	
  (high	
  efficiency	
  parAculate	
  air):	
  
Removem	
  microrganismos	
  maioresque	
  	
  0,3	
  um	
  presentes	
  no	
  ar.	
  
Células	
  bacterianas	
  na	
  
superjcie	
  da	
  membrana	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Radiação	
  
-­‐ 	
  Danos	
  ao	
  DNA	
  e/ou	
  formação	
  de	
  radicais	
  oxidaAvos	
  
Efeitos	
  dependem:	
  	
  
–	
  Comprimento	
  de	
  onda	
  	
  
–	
  Intensidade	
  e	
  duração	
  do	
  tratamento	
  
•	
  Radiação	
  ionizante	
  (raios	
  X,	
  raios	
  gama)	
  
•	
  Radiação	
  não-­‐ionizante	
  (UV)	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Radiação	
  ionizante	
  (raios	
  X,	
  raios	
  gama)	
  
-­‐ 	
  Quanto	
  menor	
  comprimento	
  de	
  onda	
  =	
  maior	
  penetrabilidade	
  
-­‐ 	
  Geração	
  de	
  radicais	
  livres	
  extremamente	
  reaAvos	
  –	
  ionização	
  da	
  água	
  
-­‐ Esterilização	
  de	
  plásAcos	
  (produtos	
  médicos	
  e	
  odontológicos),	
  alimentos	
  (carnes,	
  
vegetais	
  e	
  temperos)	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Radiação	
  não-­‐ionizante	
  (UV)	
  
-­‐ 	
  Baixa	
  penetrabilidade	
  
-­‐ 	
  UAlizada	
  na	
  desinfecção	
  de	
  superncies,	
  salas	
  de	
  cirurgia	
  (tempo	
  de	
  exposição)	
  
-­‐ 	
  Danos	
  aos	
  olhos,	
  queimaduras,	
  mutações	
  
Ultra-­‐Violeta	
  
-­‐ 	
  Formação	
  de	
  dímeros	
  de	
  
Pirimidinas	
  (Aminas)	
  
-­‐	
  Mutações	
  
Agentes	
  Físicos	
  
Baixas	
  temperaturas:	
  
-­‐ 	
  Diminuição	
  ou	
  interrupção	
  do	
  	
  
metabolismo.	
  	
  
-­‐ 	
  Clostridium	
  botulinum	
  =	
  secreção	
  	
  
de	
  toxina	
  botulínica	
  à	
  5C	
  
-­‐	
  Listeria	
  monocytogenes	
  
Dessecação:	
  
-­‐ 	
  Água	
  =	
  principal	
  componente	
  celular	
  
	
  (necessária	
  ao	
  metabolismo)	
  
Pressão	
  OsmóEca:	
  
-­‐ 	
  Altas	
  concentrações	
  de	
  sal	
  ou	
  açucar	
  –	
  carnes	
  e	
  frutas	
  
Agentes	
  Químicos	
  
•  Agente	
  anAmicrobiano	
  
Produto	
  químico,	
  natural	
  ou	
  sintéAco,	
  que	
  mata	
  ou	
  inibe	
  o	
  
crescimento	
  de	
  microrganismos	
  
CaracterísEcas	
  desejáveis	
  a	
  um	
  agente	
  anEmicrobiano:	
  
-­‐  Amplo	
  espectro	
  
-­‐  Atóxico	
  
-­‐  Ação	
  rápida	
  
-­‐  Inodoro	
  
-­‐  Econômico	
  
-­‐  Não	
  poluente	
  
Agentes	
  Químicos	
  
1.  Anéis	
  metálicos	
  são	
  mergulhados	
  na	
  cultura	
  a	
  ser	
  testada	
  	
  
2.  Os	
  anéis	
  secos	
  são	
  colocados	
  no	
  desinfetante	
  por	
  10	
  min/	
  20°C	
  
3.  	
  Os	
  anéis	
  são	
  transferidos	
  para	
  um	
  meio	
  de	
  cultura	
  para	
  
determinar	
  se	
  o	
  microorganismos	
  sobreviveu	
  ao	
  tratamento. 
Avaliação	
  da	
  aAvidade	
  anAmicrobiana	
  de	
  agentes	
  químicos	
  
Teste	
  de	
  Uso-­‐diluição	
  
Avaliação	
  da	
  aAvidade	
  anAmicrobiana	
  de	
  agentes	
  químicos	
  
Técnica	
  de	
  difusão	
  em	
  disco	
  
1)  Semeadura	
  por	
  espalhamento	
  do	
  microrganismo	
  
2)  Concentração	
  conhecida	
  de	
  agente	
  anAmicrobiano	
  adicionada	
  à	
  discos	
  de	
  papel	
  de	
  
filtro	
  
3)  Incubação	
  
Difusão	
  do	
  agente	
  microbiano	
  	
  
Estabelecimento	
  de	
  um	
  gradiente	
  de	
  concentração	
  
Zona	
  de	
  inibição	
  
Diâmetro	
  da	
  zona	
  de	
  inibição	
  
-­‐ QuanAdade	
  do	
  agente	
  anAmicrobiano	
  
-­‐ Coeficiente	
  de	
  difusão	
  
-­‐ Eficácia	
  do	
  agente	
  anAmicrobiano	
  
1	
   2	
  
3	
   4	
  
Agentes	
  Químicos	
  
Agentes	
  Químicos	
  
Microrganismos diferentes = sensibilidades diferentes 
Avaliação	
  da	
  aAvidade	
  anAmicrobiana	
  de	
  agentes	
  químicos	
  
Técnica	
  de	
  difusão	
  em	
  disco	
  
Agentes	
  Químicos	
  
1. Compostos orgânicos: 
Fenóis	
  e	
  derivados	
  (cresóis	
  (meEl-­‐fenol),	
  xilenóis):	
  
	
  -­‐	
  Lister,	
  1867	
  -­‐	
  salas	
  de	
  cirugia.	
  
-­‐ 	
  Fenol:	
  tóxico	
  para	
  tecidos.	
  	
  
-­‐ 	
  Odor	
  desagradável	
  e	
  irritantes	
  para	
  pele	
  
-­‐ Cresol:	
  desinfetante	
  de	
  superncie	
  (lysol)	
  
-­‐ 	
  Derivados	
  fenólicos	
  (bifenóis):	
  
Hexaclorofeno	
  =	
  anAssépAcos	
  e	
  desinfetantes	
  hospitalares.	
  
Triclosan	
  =	
  sabonete	
  e	
  pasta	
  de	
  dente	
  
-­‐ 	
  Mecanismo	
  de	
  ação:	
  rompimento	
  de	
  membranas.	
  	
  
Fenol	
  
Cresol	
  
hexaclorofeno	
  
Agentes	
  Químicos	
  
1. Compostos orgânicos: 
Biguanidas:	
  
	
  -­‐	
  Clorexidina	
  
-­‐ 	
  Uso:	
  ingrediente	
  aAvo	
  em	
  anAssépAcos	
  
bucais,	
  sabonetes	
  anAmicrobianos,	
  
aplicação	
  pré-­‐operatória.	
  
-­‐ 	
  Mecanismo	
  de	
  ação:	
  	
  
rompimento	
  de	
  membranas.	
  	
  
Agentes	
  Químicos	
  
1. Compostos orgânicos: 
Álcoois	
  (etanol	
  e	
  isopropanol):	
  
	
  -­‐	
  Bactericida	
  e	
  fungicida,	
  inofensivo	
  contra	
  
endosporos	
  e	
  alguns	
  vírus.	
  	
  
-­‐ 	
  Mecanismo	
  de	
  ação:	
  desnaturação	
  de	
  proteínas	
  	
  
e	
  dissolução	
  de	
  lipídeos.	
  
-­‐ 	
  Vantagem:	
  evaporação	
  sem	
  deixar	
  resíduos.	
  
-­‐ 	
  Desinfecção	
  de	
  superncies	
  e	
  anAssepsia	
  	
  
-­‐ Tinturas	
  
Etanol	
  
Isopropanol	
  
Agentes	
  Químicos	
  
1. Compostos orgânicos: 
Sabões	
  e	
  detergentes:	
  
Agentes	
  Químicos	
  
1. Compostos orgânicos: 
Amônias	
  Quaternárias:	
  
	
  -­‐	
  Detergentes	
  caAônicos	
  =	
  surfactantes	
  
-­‐ 	
  Efeitvos	
  contra	
  bctérias,	
  fungos	
  e	
  vírus	
  
-­‐ 	
  Pseudomonas:	
  resistente	
  
-­‐ 	
  Mecanismo	
  de	
  ação:	
  rompimento	
  de	
  membrana.	
  
-­‐ 	
  Sabões,	
  detergentes,	
  anAssépAcos	
  bucais	
  e	
  
desinfetantes	
  tópicos	
  	
  
Cloreto	
  de	
  ceAlpiridínio	
  
Cloreto	
  de	
  benzalcônio	
  
Agentes	
  Químicos	
  
2. Halogênios (Iodo e Cloro): 
-­‐ 	
  EfeAvos	
  contra	
  bactérias,	
  fungos,	
  endósporos	
  e	
  muitos	
  vírus.	
  
-­‐ 	
  Mecanismo	
  de	
  ação:	
  agentes	
  oxidantes	
  
-­‐ 	
  Cloro:	
  água	
  sanitária	
  (hipoclorito	
  de	
  sódio),	
  	
  
ácido	
  hipocloroso,	
  gás	
  cloro,	
  cloramina,	
  hipoclorito	
  de	
  cálcio	
  
-­‐	
  Dicloroisocianurato	
  de	
  sódio	
  =	
  pasAlhas	
  para	
  o	
  exército	
  dos	
  EUA	
  
-­‐ 	
  Uso:	
  tratamento	
  de	
  água,	
  desinfetante	
  em	
  fábricas	
  de	
  alimentos	
  e	
  louças,	
  
anAssépAcos	
  
-­‐ 	
  Iodo:	
  Iodopovidona	
  (betadine	
  e	
  isodine)	
  e	
  iodeto	
  de	
  potássio	
  
-­‐ 	
  Uso:	
  anAssépAco	
  (procedimentos	
  pré-­‐operatórios)	
  
Cloramina	
  	
  
NaOCl	
  
Hipoclorito	
  de	
  
sódio	
  
Agentes	
  Químicos	
  
3. Metais Pesados: 
-­‐ 	
  Compostos	
  de	
  mercúrio,	
  prata,	
  cobre	
  e	
  zinco	
  
-­‐ 	
  Mecanismo	
  de	
  ação:	
  inaAvação	
  de	
  proteínas	
  
-­‐ 	
  Nitrato	
  de	
  Prata:	
  prevenir	
  a	
  oualmia	
  neonatorum	
  (conjunAvite	
  gonocóccica)	
  
-­‐ Cateteres	
  e	
  bandagens,	
  camisas	
  de	
  atletas	
  impreganadas	
  com	
  prata	
  
-­‐ 	
  Mercuriocromo	
  e	
  merEolate:	
  preservantes	
  de	
  soros	
  e	
  vacinas,	
  inibir	
  mofo	
  de	
  
Anta	
  
-­‐Sulfato	
  de	
  cobre:	
  desinfetante	
  algicida	
  	
  
-­‐ 	
  Zinco:	
  Antas	
  e	
  telhas	
  	
  
Agentes	
  Químicos	
  
4. Aldeídos: 
Formaldeído	
  e	
  Glutaraldeído	
  
-­‐	
  Mecanismo	
  de	
  ação:	
  moléculas	
  reaAvas,	
  inaAvação	
  de	
  proteínas	
  
(ligações	
  cruzadas)	
  
-­‐ 	
  UAlizados	
  na	
  esterilização	
  de	
  superncies	
  e	
  materiais	
  hospitalares	
  
Glutaraldeído	
  
Formaldeído	
  
Agentes	
  Químicos	
  
5. Outros: 
Peróxidos	
  (peróxido	
  de	
  hidrogênio):	
  controle	
  do	
  crescimento	
  de	
  
microrganismos	
  anaeróbios	
  e	
  desinfetante	
  
-­‐ 	
  Mecanismo	
  de	
  ação	
  =	
  agente	
  oxidante	
  
Ozônio:	
  tratamento	
  de	
  água	
  
-­‐ 	
  Mecanismo	
  de	
  ação	
  =	
  agente	
  oxidante	
  
Óxido	
  de	
  eEleno:	
  agente	
  esterilizante	
  gasoso	
  (materiais	
  termolábeis)	
  
-­‐ 	
  Mecanismo	
  de	
  ação	
  =	
  desnaturação	
  de	
  proteínas	
  
Agentes	
  Químicos	
  
Agentes	
  Químicos	
  
Esterelizantes	
  X	
  Desinfetantes	
  
Conservantes	
  de	
  alimentos	
  
Ácidos	
  orgânicos	
  e	
  sais:	
  Inibem	
  o	
  metabolismo	
  
sorbato	
  de	
  potássio	
  (ácido	
  sórbico),	
  benzoato	
  de	
  sódio	
  (ácido	
  
benzóico),	
  propionato	
  de	
  cálcio	
  	
  
–	
  Controle	
  de	
  fungos	
  e	
  bactérias	
  em	
  alimentos	
  e	
  comésAcos	
  
–	
  Nitrito	
  previne	
  a	
  germinação	
  de	
  endosporos	
  
–	
  AnAbióAcos.	
  Nisina	
  e	
  natamicina	
  previnem	
  deterioração	
  de	
  
queijos