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Universidade Federal de Pelotas Departamento de Microbiologia e Parasitologia Disciplina de Microbiologia e Imunologia para Odontologia Profa. Patrícia da Silva Nascente Introdução Controle físico e químico de microrganismos Objetivos de um controle microbiano Controle Microbiano - Evitar a decomposição de alimentos. - Evitar contaminação da água e do ambiente. - Prevenir a transmissão de doenças. Esse controle de microrganismos é possível pela ação de agentes físicos e químicos, que possuem propriedades de matar a célula microbiana, ou de impedir a sua reprodução. POR QUE CONTROLAR O CRESCIMENTO MICROBIANO? Controle Microbiano • Esterilização • Desinfecção • Antissepsia • Assepsia CONCEITOS Controle Microbiano 1. ESTERILIZAÇÃO: - Destruição de todas as formas de vida microbiana, incluindo os esporos. - Método mais comum: Aquecimento Controle Microbiano 2. DESINFECÇÃO: - Processo que promove a inibição, morte ou remoção de vários microrganismos patogênicos e sapróbios, sem eliminar todas as formas de vida. - Há somente a destruição dos patógenos vegetativos e não dos esporos nem de todos os vírus. - Conceito específicos: Utilização de desinfetantes (produtos químicos) para tratar uma superfície ou substância inerte. - Métodos: - substâncias químicas - radiação ultravioleta - água fervente - vapor Controle Microbiano 3. ANTI-SEPSIA: Quando este mesmo tratamento é para um tecido vivo. Produto químico = anti-séptico ***Anti-Sépticos: menos tóxicos que os desinfetantes Controle Microbiano Controle Microbiano MODIFICAÇÕES DA DESINFECÇÃO: DEGERM(IN)AÇÃO: remoção mecânica dos microrganismos, em vez da morte, em uma área limitada. Ex. Lavagem de mãos com detergente. Controle Microbiano Controle Microbiano Nomenclaturas: - SUFIXO CIDA: Nome dos tratamentos que causam a morte direta dos micróbios (MORTE). germicida, fungicida - SUFIXO STÁTICO/STASE: Inibem o crescimento e multiplicação bacteriostatico - SEPSE: Termo grego= estragado/podre (indica contaminação) Asséptico = sem contaminação Controle Microbiano FATORES QUE INFLUENCIAM O CONTROLE MICROBIANO 1. TAMANHO DA POPULAÇÃO Quanto > a população microbiana > o tempo de tratamento 2. NATUREZA DA POPULAÇÃO - Presença de Endosporos: mais resistentes - Diferentes estágios de crescimento: células jovens mais suscetíveis (do que as na fase estacionária) - Presença de Mycobacterium: mais resistentes Controle Microbiano 3. CONCENTRAÇÃO DO AGENTES Quanto + concentrado o agente > a eficiência Exceção: álcool 4. TEMPO DE EXPOSIÇÃO Controle Microbiano 5. TEMPERATURA Temperaturas mais altas: mais eficiência no tratamento 6. CONDIÇÕES AMBIENTAIS - pH do meio e calor: ácido (potencializa o resultado) Controle Microbiano Físicos Principais métodos de desinfecção e esterilização Químicos - Afetar apenas o microrganismo - Tempo de ação Controle Microbiano Físicos •Calor •Filtração •Radiação Desnaturação das proteínas Oxidação das proteínas Remoção mecânica Alteração de DNA Controle Microbiano 1000C/15min. Desinfecção. Desinfecção. Calor úmido sem pressão Controle Microbiano Mata as formas vegetativas dos patógenos bacterianos, quase todos os vírus e os fungos (~ 10 min.) VAPOR DE FLUXO LIVRE (NÃO PRESSURIZADO) Equivalente a água fervente Não mata os esporos bacterianos e alguns vírus Um vírus da hepatite pode sobreviver a até 30min de fervura e alguns esporos bacterianos resistem à fervura por mais de 20h. Calor úmido sem pressão Louis Pasteur: descobriu um método prático de prevenir a deterioração da cerveja e vinho através de um aquecimento leve (suficiente para matar microrganismos que causavam a deterioração sem alterar o sabor do produto). - Principalmente utilizado na Indústria de Laticínios - Teste de eficiência: atividade da fosfatase (enzima presente no leite que após a pasteurização deve estar inativada). Calor úmido sem pressão De baixa temperatura: 68,2°C – 30 minutos e posterior resfriamento. Desinfecção. De alta temperatura: (HTST – High temperature short time): 71,7°C 15 segundos e resfriamento. Desinfecção. De ultra alta temperatura (UHT – Ultra high temperature): 74°C – 140°C – 74°C: 5 segundos. Esterilização. Calor úmido sem pressão UHT - esterilização. Desinfecção. Calor úmido sem pressão Calor úmido com pressão Autoclave. Controle Microbiano Esterilização mais confiável: temperatura acima da água fervente (através do vapor sob pressão) Quanto maior a pressão na autoclave > a temperatura: 100 ºC sob pressão de 1atm aumentará para 121 ºC 121 ºC – suficiente para matar todos os organismos e seus esporos por 15 min. Calor úmido com pressão Controle Microbiano Ar quente Estufa de esterilização = Forno de Pasteur Calor seco Controle Microbiano Incineração Calor seco Controle Microbiano - Incineração: processo drástico de eliminação dos microrganismos e que destroem o produto. - Flambagem: processo onde o material é levado diretamente ao fogo, seja seco ou embebido em álcool (utilizado na desinfecção de alças de vidro). - Estufa esterilizante: amplamente utilizada para as vidrarias e outros materiais (160 ºC/2 h ou 170-180 ºC/1 h). Controle Microbiano Baixas temperaturas - Diminuição/interrupção do metabolismo celular. - Depende do tipo de microrganismo e da intensidade de aplicação. Refrigeradores comuns (0 – 7 ºC): efeito bacteriostático (a temperatura afeta a reprodução e o metabolismo celular). Psicótrofos: crescem em baixas temperaturas. Controle Microbiano Ressecamento Na ausência de água, os microrganismos não podem crescer ou se reproduzir mas podem permanecer viáveis por anos através das formas de resistência (endosporos/esporos). A resistência ao ressecamento varia de acordo com o microrganismos. Liofilização... Controle Microbiano Radiação tem vários efeitos sobre as células, dependendo do seu comprimento de onda, intensidade e duração. Dois tipos de radiação que mata microrganismos: - Radiação Ionizante - Radiação não-ionizante Radiações Controle Microbiano Não ionizantes: Ultravioleta Radiações Controle Microbiano - Possui um comprimento de onda > que da Radiação Ionizante (normalmente acima de 1nm). - Luz Ultra Violeta (UV): comprimento de onda de 4 a 400nm, sendo o comprimento de 260nm o mais eficiente. Desvantagem - apresenta baixa penetrabilidade (não atravessa vidros, filmes escuros e outros materiais). RADIAÇÃO NÃO - IONIZANTE A luz UV danifica o DNA das células expostas que inibem a replicação correta do DNA. Radiações Ionizantes - Radiações de pequeno comprimento de onda e portanto de alta energia e penetrabilidade. - Raios Gama, raios X ou feixes de elétrons de alta Energia. Controle Microbiano Partícula alfa Partícula beta Raio X Raio gama Papel Alumínio Chumbo Concreto Controle Microbiano Mecanismos de ação: mecânico. Substâncias termosensíveis.Filtração Controle Microbiano Passagem de um líquido ou gás através de um material semelhante a uma tela, com poros pequenos o suficiente para reter os microrganismos. - Filtro de Partículas de Ar de Alta Eficiência (HEPA – high efficiency particulate air). Ex: salas de hospitais com pacientes queimados (0,3 µm). - Filtro de Membrana – compostos por ésteres de celulose ou polímeros plásticos (normalmente usa-se filtro de 0,2 µm). Filtração Controle Microbiano Controle Microbiano Controle Microbiano Bactérias retidas na superfície de um filtro do tipo Isopore® (Adaptado de Prescott et al., Microbiology, 1997) Pressão Osmótica Concentrações de sais Processo semelhante ao ressecamento Bastante utilizado na conservação de alimentos. Ex: curar carnes (sal) e conservar frutas (açúcar). Fungos – mais resistentes em crescer em baixas concentrações de água e altas concentrações de sais. Controle Microbiano Os agentes químicos são usados para controlar o crescimento de microrganismos em tecidos vivos (ANTISSÉPTICOS) e objetos inanimados (DESINFETANTES). AGENTES QUÍMICOS: dificilmente se obtém a esterilidade (a maioria não reduz a população microbiana e nem removem as formas vegetativas dos patógenos). PROBLEMA: Ação dos agentes é diferente para cada micróbio. Químicos Controle Microbiano • Alcool: desnaturação proteica. • Iodo: inativação enzimática. Antisséptico e desinfetante • Cloro: inativação enzimática Tratamento de água Atividade é aumentada na presença de água Químicos Mais utilizados Características ideais de um desinfetante químico: Eficácia germicida (amplo espectro; efeito rápido e ação prolongada) Estabilidade química (solúvel em água e nos líquidos orgânicos) Inodoro ou odor agradável Incolor Não produzir manchas Controle Microbiano TIPOS DE DESINFETANTES: 1. Compostos Orgânicos (Fenol e Compostos Fenólicos, Álcoois, Compostos de Amônio Quaternário) 2. Halogênios 3. Metais Pesados e seus compostos 4. Outros (Peroxigênios, Quimioesterilizantes Gasosos, Agentes de superfície, Biguanidas, Antibióticos) Controle Microbiano ÁLCOOIS - Matam efetivamente as bactérias e fungos, mas não os esporos e os vírus não- envelopados. VANTAGENS: agem e depois evaporam sem deixar resíduo. Barato e fácil obtenção. Mecanismos de ação: desnaturação das proteínas, rompimento da membrana e dissolução de muitos lipídios. Controle Microbiano - Particularmente Iodo e Cloro (agentes antimicrobianos efetivos) - Iodo – efetivo contra todos os tipos de bactérias, muitos esporos, vários fungos e alguns vírus. HALOGÊNIOS Controle Microbiano - Bastante utilizados como desinfetante ou anti-sépticos: - Prata, Mercúrio, Cobre e Zinco: - Nitrato de Prata 1 %, Cloreto de Mercúrio, Sulfato de Cobre, Cloreto de Zinco. Mecanismos de ação: desnaturação proteica. Metais pesados Formaldeído 8% dissolvido em água ou álcool (irritante e deixa resíduos) e glutaraldeído 2% (menos irritante). Em 12 horas, destroem esporos. Aldeídos: Formaldeído e Glutaraldeído Esterilizante!!! Controle Microbiano Agentes de superfície (tensoativos ou surfactantes) podem reduzir a tensão superficial entre as moléculas de um líquido. - sabão: pouco valor anti-séptico (mais importante na remoção mecânica através da esfregação). - detergentes: molécula reage com a membrana plasmática (atuam sobre um amplo espectro de microrganismos e não são tóxicos) AGENTES DE SUPERFÍCIE Controle Microbiano Desinfetantes de alto nível: Usos: materiais envolvidos em procedimentos invasivos, considerados críticos Materiais que não podem ser autoclavados Ex. glutaraldeído, peróxido de hidrogênio, compostos de cloro Desinfetantes de nível intermediário: Usos: materiais semicríticos com pouca probabilidade de contaminação com esporos ou mo resistentes (laringoscópios, espéculos vaginais) Ex. Alcoóis, iodóforos, fenóis. Desinfetantes de baixo nível: Usos: Materiais não-críticos (manguitos de aparelhos de pressão, eletrodos de eletrocardiograma) Ex. Compostos quaternário de amônio. Controle Microbiano Qual a subdivisao dos métodos fisicos e quimicos de controle de microrganismos? Como eles atuam nos microrganismos? Cite exemplos de cada um. Defina um conceito para desinfecção, esterilização e antissepsia.
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