Apresentação - Controle Crescimento

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Universidade Estadual de Santa Cruz
Programa de Pós-Gradua​ção em Biologia e Biotecnologia de Microrgani​smos 
Disciplina: Microbiologia Geral
Discente: Denisson Chaves Correia.
Orientadora: Rachel Passos Rezende
Controle do Crescimento
Microbiano
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Histórico
O Controle microbiano iniciou há cerca de 100 anos.
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Estudo de Pasteur;
Joseph Lister 
Lavagem das mãos c/ cloreto de sal;
Técnicas de cirurgia asséptica.
Infecções - 10% dos casos cirúrgicos, 25% de morte
O controle científico do crescimento microbiano começou somente há cerca de 100 anos. Lembre- -se do Capítulo 1 que o trabalho de Pasteur sobre os micro-organismos levou os cientistas a acredi- tarem que os micróbios seriam uma possível causa de doenças. Na metade do século XIX, o médico húngaro Ignaz Semmelweis e o médico inglês Joseph Lister utilizaram essa ideia em algumas das primeiras práticas de controle microbiano para procedimen tos médicos. Essas práticas incluíam a lavagem das mãos com hipoclorito de cálcio, que matava os micro-organismos, e a utilização de técnicas de cirurgia assépticas para impedir a contaminação microbiana de feridas cirúrgicas. Até aquele momento, as infecções adquiridas em hospital, ou infecções nosocomiais, eram a causa de morte em pelo menos 10% dos casos cirúrgicos, e as mortes de parturientes chegavam a 25%. A ignorânc ia a respeito dos micro-organismos era tanta que, durante a Guerra Civil Americana, um cirurgião poderia limpar seu bisturi na sola de sua bota, entre as incisões.
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Terminologia
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Um termo frequentemente usado, e mal empregado, ao discutir o controle do crescimento microbiano é a esterilização. Esterili zação é a remoção ou destruição de todas as formas de vida microbiana. Os príons, no entanto, são altamente resistentes a todos os modos de esterilização (veja a página 203), o que na prática requer a mo- dificação deste termo (mesmo que ainda não estabelecido). Por- tanto, a definição de esterilização em geral considera a ausência de príons. O aquecimento é o método mais comum usado para matar micro-organismos, incluindo as formas mais resistentes, como os endosporos. Agentes utilizados em processos de esterilização são denominados esterilizantes. Líquidos ou gases podem ser esterili- zados por filtração. 
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Terminologia
Tratamentos e seus sufixos
-cida, significa morte 
(germicida, fungicida, viricida)
-stático ou –stase, inibem cresci.
(bacteriostático)
Sepse, inidica contaminação bacteriana.
Os nomes dos tratamentos que causam a morte direta dos micro-organismos possuem o sufixo -cida, significando morte. Um biocida ou germicida mata os micro-organismos (geralmente com algumas exceções, como os endosporos); um fungicida mata os fungos; um viricida inativa os vírus; e assim por diante. Outros tratamentos somente inibem o crescimento e a multiplicação de bactérias; seus nomes têm o sufixo -stático ou -stase, significando parar ou diminuir, como na bacteriostase. Uma vez que um agente bacteriostático é removido, o crescimento é retomado. Sepse, do termo grego para estragado ou podre, indica con- taminação bacteriana, como nas fossas sépticas para trata mento de esgoto. (O termo também é usado para descrever uma condi- ção de doença; veja o Capítulo 23, página 639.) Asséptico signifi- ca que um objeto ou área está livre de patógenos. Lembre-se do Capítulo 1 que assepsia é a ausência de cont aminação significa- tiva. Técnicas assépticas são importantes em cirurgia para mini- mizar a contaminação dos instrumentos, da equipe cirúrgica e do paciente. 
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Ações dos agentes de controle microbiano
Como os vários agentes matam ou inibem os micro-organismos?
Alteração da permeabilidade da membrana.
Danos às proteínas e aos ácidos nucleicos.
A membrana plasmática de um micro-organismo (veja a Figura 4.14, página 90), localizada no interior da parede celular, é o alvo de mui tos agentes de controle microbiano. Essa membrana regula ati vamente a passagem de nutrientes para o interior da célula e a elim inação celular de dejetos. Danos aos lipídeos ou proteín as da membrana plasmática por agentes antimicrobianos cau sam o extra- vasamento do conteúdo celular no meio circundante e int erferem no crescimento da célula.
Desnaturação de proteínas por calor ou produtos químicos.
Os ácidos nucleicos DNA e RNA são os transportadores da in- formação genética celular. Danos a esses ácidos nucleicos por calor, radiação ou substâncias químicas frequente mente são letais para a célula, que não pode mais se replicar, nem realizar funções metabó- licas normais como a síntese de enz imas. 
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Métodos físicos de controle microbiano
GONZALEZ, 2005; GUIMARÃES et a.., 2010
Calor
Método mais comum.
Enlatados, meios de cultura, vidrarias, instrumentos hospitalares.
Desnaturação de enzimas (mudança em sua forma tridimensional).
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Métodos físicos de controle microbiano
GONZALEZ, 2005; GUIMARÃES et a.., 2010
Esterilização por calor úmido.
Coagulação proteica (clara de ovo fritando)
Fervura.
Mata quase todos os patógenos, dentro de 10 min.
Virus da hepatite (30 min.)
Alguns endósporos (20 horas)
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Métodos físicos de controle microbiano
GONZALEZ, 2005; GUIMARÃES et a.., 2010
Autoclave
A esterilização confiável requer temperatura mais elevadas.
Método preferido de sanitização (exceções).
Quanto maior a pressão, maior a temperatura.
1 atm (15psi) de pressão , 100°C > 121°C.
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Métodos físicos de controle microbiano
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Métodos físicos de controle microbiano
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Métodos físicos de controle microbiano
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Métodos físicos de controle microbiano
Pasteurização
Experimentos de Luis Pasteur (prevenir deterioração de cerveja e vinho.
Aquecimento leve / preservar sabor.
Leite, sorvete, iogurte. (tempos diferentes)
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Métodos físicos de controle microbiano
Pasteurização do leite
 Pasteurização de alta temperatura e curto tempo (HTST, de high-temperature, short- -time).
72°C por 15s. 
Armazenado sob refrigeração.
 Tratamentos de temperatura 
ultraelevada (UHT, de ultra-high 
Temperature)
140°C por por 4s.
Pode ser armazenado sob tem. amb.
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Métodos físicos de controle microbiano
Esterilização por calor seco
 O calor seco mata por efeitos de oxidação.
Chama direta.
(alças de inoculação; incineração de materiais, etc.)
Eslerilização em ar quente.
170°C por 2 horas.
Calor úmido VS Calor Seco ??? 15 min. VS 2 horas.
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Métodos físicos de controle microbiano
Filtração
 Passagem de um líquido ou gás por filtro com pequenos poros.
Materiais que não resistem ao calor.
 Filtros de partículas de ar de alta eficiência (HEPA, de high-efficiency particulate air) - 0,3 μm de diâmetro
Filtros de membrana – 0,45 μm; 0,22 μm e até 0,01 μm.
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Métodos físicos de controle microbiano
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Métodos físicos de controle microbiano
Baixas temperaturas
Refrigeradores Comuns (0 a 7° C)
Diminuição do metabolismo (efeito bacteriostático)
O congelamento rápido tende a tornar os micro-organismos dormentes.
O congelamento lento é mais nocivo.
Uma vez congelado, 1/3 de algumas bactérias podem sobreviver por 1 ano.
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Métodos físicos de controle microbiano
Alta pressão
Estruturas moleculares das proteínas são alterados.
Dessecação
Ausência de água.
Paralização metabolismo e reprodução (reversível)
Pressão Osmótica
Altas concertrações de sais e açucares.
Ambiente hipertônico. (carne do sol).
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Métodos físicos de controle microbiano
Radiação
Radiação Ionizante – raios gama, raios X , feixes de elétrons de alta energia – comprimento de onda menor que 1nm. (muita energia)
Princípio: Ionização da água, formando radicais hidroxilas altamente reativos.
Radiação não Ionizante – comprimento de onda acima de 1 nm .
Luz UV – danos ao DNA das células expostas.
Baixa penetração.
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Métodos Químicos de controle microbiano.
GUIMARAES et al, 2010
Importância do rótulo. (efetividade e diluição)
Natureza do material a ser desifectado. (materiais orgânicos e pH do meio)
Facilidade de contato com o microorganismos.
Os agentes químicos são usados para controlar o crescimento de micro-organimos. Mas poucos agentes químicos propiciam a esterilidade. 
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Métodos Químicos de controle microbiano.
GUIMARAES et al, 2010
Avaliando um desinfetante.
Teste de uso-diluição
Cilindros metálicos de vidro mergulhados em cultura teste.
Os cilindros são secos e mergulahados no desinfetante (na diluição indicada por 10 min. a 20°C)
Depois colocados em meio de cultura.
Método de disco-difusão
Discos de papel filtro embebidos com o agente químico.
Colocados em placas de ágar com cultura teste.
Formação de halos de inibição (antibiograma).
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Métodos Químicos de controle microbiano.
GUIMARAES et al, 2010
Qual bactéria é a mais resistente aos desinfetante testados?
Quat – amônio quaternário
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Métodos Químicos de controle microbiano.
Tipos de desinfetantes
Fenol e compostos fenólicos
Lister – primeiro a usar o fenol (ácido cabólico).
Pouco usado – irritante a pele e odor forte.
Compostos fenólicos – molécula de fenol alterada.
Exercem atividade antimivrobiana lesando as membranas.
Vantagens: ativos contras compostos orgânicos, estáveis e persistentes (pus, saliva e fezes).
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Métodos Químicos de controle microbiano.
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Métodos Químicos de controle microbiano.
GUIMARAES et al, 2010
Bifenóis
Derivados do fenol que possuem dois grupos fenólicos ligados por uma ponte.
Hexaclorofeno (pele de recém nascinos)
Triclosano (sabonetes antibacterianos)
Afetam a integriadade da membrana (síntese de lipídos)
Biguanidas
Afeta as membranas celulares.
Efetivas contra Gram+.
Clorexidina – escovação cirúrgica das mãos, pré operatório da pele.
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Métodos Químicos de controle microbiano.
GUIMARAES et al, 2010
Halogênios
Iodo.
Antimicrobiano antido e eficazes.
O Iodo impede a síntese de proteínas e afetam as membranas.
Disponível como tintura e iodóforo.
Cloro
Amplamente usado.
Ação causada pela formação do ácido hipocloroso (água).
Desinfecção de água potável, pscinas e esgotos.
Outros compostos de cloro.
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Métodos Químicos de controle microbiano.
Alcoóis
Matam efetivamente bactérias e fungos, mas não os endósporos e os vírus envelopados.
Normalmente desnaturam proteínas.
Não deixarm resíduos.
Etanol e isopropanol - comumente usados.
Porquê a concentração ótima recomendada de etanol é 70%?
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Métodos Químicos de controle microbiano.
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Métodos Químicos de controle microbiano.
Metais pesados
Vários metais pesados podem ser biocidas ou antissépticos, incluindo a prata, o mercúrio e o cobre.
Egípicios – Moedas de pratas em barris.
Ação oligodinâmica.
Ação dos íons metálicos sobres os grupos sufidrilas das proteínas.
Nitrato de prata a 1% - Estados Unidos/Gonorreia neonatal.
Mercurio – efeito bacteriostático – tóxico.
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Métodos Químicos de controle microbiano.
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Métodos Químicos de controle microbiano.
Agentes de superfície
Os agentes de superfície (tensoativos ou surfactantes) podem reduzir a tensão superficial entre as moléculas de um líquido. 
Sabões e Detergentes.
Pouco valor antisséptico (remoção mecânica)
Sanitizantes ácido-aniônicos.
Compostos quaternários de amônia (quarts).
Principio – cátion da molécula.
Bactericidas fortes, principalmente contra Gran+.
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Métodos Químicos de controle microbiano.
Antibióticos
Tratamento de doenças infecciosas.
Uso clínico e restrito. (exceções: nisina, natamicina)
Mecanismos de ação
Síntese de proteínas
Biossintese da parede celular
Reparo do DNA
Replicação do DNA
Mutação
Transferência horizontal
Bactérias naturalmente resistentes.
Bactérias que desenvolvem resistência.
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Características Gerais das Drogas Antimicrobianas
Toxicidade Seletiva
 Capacidade de atuar seletivamente sobre o microorganismo.
BRODY, 2006; MELO, 2012
Expectro de ação
 Diversidade de organismo afertadas pelo agente (pequene amplo e. a.) 
• Toxicidade Seletiva: característica que todo antimicrobiano deveria apresentar, pois reflete-se na capacidade de atuar seleivamente sobre o 
microrganismo, sem provocar danos ao hospedeiro. Drogas que atuem sobre funções microbianas inexistentes em eucariotos 
geralmente tem maior toxicidade seletiva e índice terapêutico (Penicilina).
• Espectro de ação: Refere-se à diversidade de organismos afetados pelo agente. Geralmente os antimicrobianos são de pequeno ou de amplo espectro. 
Atualmente, uma série de laboratórios vem trabalhando em busca de isolar e purificar antimicrobianos de espectro restrito, que atuam especificamente sobre 
um ou um pequeno número de microrganismos. No entanto, atualmente os antibióticos comercializados enquadram-se nas categorias de pequeno e amplo 
espectro de ação.
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Características Gerais das Drogas Antimicrobianas
Quanto a síntese
 Microbiana – bactérias e fungos
 Química – Sulfonamidas, Clorafenicol, etc.
 Semissintéticos – naturais, modificados.
BRODY, 2006; MELO, 2012
Quanto a ação
 “státicos” ou “cidas” 
Atingir concentrações efetivas nos tecidos e entrar em contato com o microrganismo. 
Não alterar os mecanismos naturais de defesa do hospedeiro.
• Quanto à síntese: Microbiana, química ou semi-sintética
Microbiana - geralmente por uma ou poucas bactérias (actinomicetos) e vários tipos de fungos filamentosos. Geralmente correspondem a produtos do 
metabolismo secundário. Química - Sulfonamidas, Trimetoprim, Cloranfenicol, Isoniazida além de outros antivirais e antiprotozoários. Semi-sintéticos - são antibióticos naturais, modificados pela adição de grupamentos químicos, tornando-os menos suscetíveis à inativação pelos microrganismos (ampicilina, carbencilina, meticilina).
• Quanto à ação: "státicos" ou "cidas" Os "cidas" podem ser "státicos" dependendo da concentração, ou do tipo de organismo. Os "staticos" tem sua 
ação vinculada à resistência do hospedeiro. 
• Atingir concentrações efetivas nos tecidos e entrar em contato com o microrganismo. 
• Não alterar os mecanismos naturais de defesa do hospedeiro.
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Métodos Químicos de controle microbiano.
Aldeidos
Estão entre os antimicrobianos mais efetivos.
Formaldeido – exelente desinfetante. Disponivel comumente como formalina 37%.
Glutaraldeído – menos irritante e mais efetivo.
Usado em instrumentos hospitalares.
Considerado como esterilizante.
Substituto: orto-fitaldeído (OFA).
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Métodos Químicos de controle microbiano.
Aldeidos
Estão entre os antimicrobianos mais efetivos.
Formaldeido – exelente desinfetante. Disponivel comumente como formalina 37%.
Glutaraldeído – menos irritante e mais efetivo.
Usado em instrumentos hospitalares.
Considerado como esterilizante.
Substituto: orto-fitaldeído (OFA).
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Características e controle microbiano
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Características e controle microbiano
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Obrigado!
Contato: chavesdenisson@hotmail.com