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CONTROLE DO CRESCIMENTO MICROBIANO Profa. Marcia Matsuoka Rosa O bem estar da humanidade depende em grande parte da capacidade do homem em controlar a população dos microrganismos, visando: - Prevenir a transmissão de doenças. - Evitar a decomposição de alimentos. -Evitar a contaminação da água e do ambiente. -Vários são os agentes físicos e químicos que podem ser utilizados para manter os microrganismos em níveis aceitáveis POR QUE CONTROLAR O CRESCIMENTO MICROBIANO? PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO n DEFINIÇÕES (1) ESTERILIZAÇÃO (2) DESINFECÇÃO (3) ANTI-SEPSIA (4) DEGERMINAÇÃO (5) SANITIZAÇÃO PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO n DEFINIÇÕES 1. ESTERILIZAÇÃO: - Destruição de todas as formas de vida microbiana, incluindo os endosporos (formas mais resistentes) - Método mais comum: Aquecimento n - Esterilização comercial: uso do calor para matar os microrganismos patogênicos sem necessariamente degradar os produtos (alimentos). n suficiente para matar os endosporos do Clostridium botulinum nos alimentos enlatados. PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO 2. DESINFECÇÃO: - Processo que promove a inibição, morte ou remoção de vários microrganismos patogênicos e saprófitas, sem eliminar todas as formas de vida. (somente a destruição dos patógenos vegetativos e não dos endosporos) - Métodos: - substâncias químicas - radiação ultravioleta - água fervente - vapor PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO n DESINFECÇÃO: na prática utiliza-se desinfetantes (produtos químicos) para tratar uma superfície ou substância inerte. n ANTI-SEPSIA: quando este tratamento é para um tecido vivo. Produto químico = anti-séptico ***Anti-Sépticos: menos tóxicos que os desinfetantes PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO MODIFICAÇÕES DA DESINFECÇÃO: (A) DEGERMINAÇÃO: remoção mecânica dos microrganismos, em vez da morte, em uma área limitada. ****mata somente os microrganismos e não os endosporos Ex. quando a pele é esfregada com álcool antes de receber a injeção. PRINCÍPIOS DO CONTROLE MICROBIANO MODIFICAÇÕES DA DESINFECÇÃO: (B) SANITIZAÇÃO: Processo que leva à redução dos microrganismos, a níveis seguros, de acordo com os padrões de saúde pública (elimina 99,9% das formas vegetativas). Ex. lavagem de copos, talheres e louças com alta temperatura ou aplicando desinfetante químico. Curiosidades SUFIXO CIDA: Nome dos tratamentos que causam a morte direta dos micróbios (MORTE). germicida, fungicida -SUFIXO STÁTICO/STASE: Inibem o crescimento e multiplicação bacteriostase -SEPSE: Termo grego= estragado/podre (indica contaminação) Asséptico = sem contaminação FUNGICIDA/BACTERICIDA: Quando um determinado produto exerce uma ação específica sobre determinado grupo de microrganismos. FUNGISTÁTICO/BACTERIOSTÁTICO: devem ser usados apenas quando eles inibem as atividades vitais daquele determinado microrganismo sem matá-lo. A TAXA DE MORTE MICROBIANA n DEFINIÇÕES: n A morte microbiana ocorre na forma exponencial. n Após uma rápida redução da população, a taxa de morte torna-se mais lenta devido à sobrevivência de células mais resistentes. TAXA DE MORTE MICROBIANA Tempo (min.) Mortes/min. nº de cél. vivas 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 Taxa de Morte é normalmente constante (Para cada 1 min. – 90 % da pop. morre) FATORES QUE INFLUENCIAM O TRATAMENTO MICROBIANO 1. TAMANHO DA POPULAÇÃO 2. NATUREZA DA POPULAÇÃO 3. CONCENTRAÇÃO DOS AGENTES 4. TEMPO DE EXPOSIÇÃO 5. TEMPERATURA 6. CONDIÇÕES AMBIENTAIS FATORES QUE INFLUENCIAM O TRATAMENTO 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) FATORES QUE INFLUENCIAM O TRATAMENTO MICROBIANO 3. CONCENTRAÇÃO DO AGENTES Quanto + concentrado o agente > a eficiência **** relação não linear 4. TEMPO DE EXPOSIÇÃO Tratamentos de calor e radiação são muito dependentes do tempo; Os agentes químicos necessitam de ação prolongada para que os endósporos sejam afetados FATORES QUE INFLUENCIAM O TRATAMENTO MICROBIANO 5. TEMPERATURA - Temperaturas mais altas: mais eficiência no tratamento - 1º C aumenta 10 x a eficiência (potencializa o controle e em conjunto com o agente pode-se diminuir sua concentração) 6. CONDIÇÕES AMBIENTAIS - Presença de material orgânica: inibe a ação dos antimicrobianos químicos - pH do meio e calor: ácido (potencializa o resultado) Tamanho da população Concentração do agente Temperatura Escherichia coli em Fenol AÇÕES DOS AGENTES DE CONTROLE MICROBIANO 1. ALTERAÇÃO DA PERMEABILIDADE DA MEMBRANA Membrana Plasmática: - regula ativamente a passagem de nutrientes para dentro da célula e a eliminação de dejetos da mesma - Lesão na membrana: causa o vazamento do conteúdo celular no meio (agentes químicos e antibióticos). AÇÕES DOS AGENTES DE CONTROLE MICROBIANO 2. DANOS ÀS PROTEÍNAS E AOS ÁCIDOS NUCLÉICOS Proteínas: - Enzimas = vitais para o desenvolvimento celular Ligações covalentes e pontes de hidrogênio são rompidas por certos produtos químicos e calor. DNA, RNA: - Fonte de informação genética - a lesão destes pelo calor, radiação ou substâncias químicas é frequentemente letal para a células – esta não pode ser replicar ou realizar funções metabólicas normais. MÉTODOS DE CONTROLE MICROBIANO 1. MÉTODO FÍSICO: 2. MÉTODO QUÍMICO: MÉTODOS DE CONTROLE MICROBIANO 1. MÉTODO FÍSICO: - CALOR (SECO OU ÚMIDO) - PASTEURIZAÇÃO - FILTRAÇÃO - BAIXAS TEMPERATURAS - RESSECAMENTO - PRESSÃO OSMÓTICA - RADIAÇÃO MÉTODO FÍSICO 1. CALOR: - Causa a morte microbiana através da desnaturação das proteínas (úmido) ou oxidação (seco). - Ponto de Morte Térmica (PMT): < temperatura em que todos os microrganismos em uma suspensão líquida serão mortos por calor em 10 min. - Tempo de Morte Térmica (TMT): período mínimo de tempo em que todos os microrganismos serão mortos. - Tempo de Redução Decimal (TRD ou D): o tempo, em minutos, em que 90 % de uma população microbiana em uma determinada temperatura serão mortas. Efeito da temperatura na viabilidade de uma bactéria mesofílica MÉTODO FÍSICO 1. CALOR: - A RESISTÊNCIA AO CALOR VARIA DE ACORDO COM O MICRORGANISMO • Os endosporos bacterianos são as formas mais resistentes. • Células vegetativas de bactérias - mortas de 5-10 min a 60-70ºC • Células vegetativas de fungos - mortas de 5-10 min a 50-60oC • Esporos de fungos - mortas de 5-10 min a 70-80ºC MÉTODO FÍSICO 1. CALOR: A) CALOR SECO: - Calor seco ou ar quente em temperaturas suficientemente altas levam os microrganismos à morte. - Leva mais tempo que o calor úmido. - Há materiais que não podem ser esterilizados por calor úmido, neste caso o calor seco é o preferido - Estufa esterilizante: amplamente utilizada para as vidrarias e outros materiais (160 ºC/2 h ou 180 ºC/1 h). MÉTODO FÍSICO 1. CALOR: A) CALOR SECO: - 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). MÉTODO FÍSICO 1. CALOR: B) CALOR ÚMIDO: • É um processo mais eficiente devido ao maior poder de penetração do vapor d´água. • A morte é decorrente da desnaturação de ácidos nucleicos e proteínas, podendo tambémromper membranas. Além disso, o vapor tem maior capacidade de romper as pontes de hidrogênio. • Causa desnaturação e coagulação das proteínas vitais. ESTERILIZAÇÃO POR CALOR ÚMIDO: - Fervura (100 ºC) - Vapor de fluxo livre - Autoclave MÉTODO FÍSICO FERVURA: Mata as formas vegetativas dos patógenos bacterianos, quase todos os vírus e os fungos e seus esporos (~ 10 min.) VAPOR DE FLUXO LIVRE (NÃO PRESSURIZADO) Equivalente a água fervente (100ºC ao nível do mar). Não mata os endosporos bacterianos e alguns vírus Um tipo do vírus da hepatite pode sobreviver a até 30 min de fervura e alguns endosporos bacterianos resistem à fervura por mais de 20 h. MÉTODO FÍSICO AUTOCLAVE: Esterilização mais confiável: temperatura acima da água fervente (através do vapor sob pressão) Método preferencial de esterilização, usada a menos que o material possa ser danificado pelo calor ou umidade. Aumenta a pressão interna, e consequentemente a temperatura: 1 atm e 121ºC. 121 ºC – suficiente para matar todos os organismos e seus endosporos por 15 min. Figura 1. Autoclave MÉTODO FÍSICO PASTEURIZAÇÃO: 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). Pasteurização lenta: em que se aplicam temperaturas mais baixas durante maior tempo (65°C por 30 minutos). Pasteurização rápida: quando se aplicam temperaturas mais altas (75°C) durante alguns segundos - HTST (High Temperature and Short Time) ou "alta temperatura e curto tempo". Pasteurização muito rápida, quando a temperatura vai de 130°C a 150°C, durante três a cinco segundos - UHT (Ultra High Temperature) ou "temperatura ultra-elevada". MÉTODO FÍSICO Tratamentos Equivalentes: À medida que a temperatura é aumentada, muito menos tempo é necessário para matar o mesmo nº. de micróbios. Ex. Endosporos - 115º C – 70 min. -125 ºC – 7 min. 63 ºC – 30 min. (pasteurização) 72 ºC – 15 s (HTST) 140 ºC - < 1 s (UHT) Resultados similares MÉTODO FÍSICO 2. FILTRAÇÃO: 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). MÉTODO FÍSICO 3. BAIXAS TEMPERATURAS: - Depende do tipo de microrganismo e da intensidade de aplicação. - Diminuição/interrupção do metabolismo celular. Refrigeradores comuns (0 – 7 ºC): efeito bacteriostático (a temperatura afeta a reprodução e o metabolismo celular). Temperaturas baixas (abaixo do ponto de congelamento) obtidas RAPIDAMENTE tendem a tornar os micróbios dormentes – não necessariamente os mata. O congelamento LENTO é mais nocivo – os cristais de gelo que se formam e crescem rompem a estrutura celular e molecular dos microrganismos. MÉTODO FÍSICO 4. 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). Liofilização os microrganismos são submetidos à desidratação extrema em temperaturas de congelamento mantidas em ampolas fechadas à vácuo. A resistência das células vegetativas ao ressecamento varia com a espécie e o ambiente do organismo. Bactéria da gonorreia – pode suportar o ressecamento por cerca de 1 hora; Bactéria da tuberculose – pode permanecer viáveis por meses; Endósporos bacterianos podem sobreviver por séculos. MÉTODO FÍSICO 5. PRESSÃO OSMÓTICA: Ø Concentrações de sais – Plasmólise Ø Processo semelhante ao ressecamento Ø 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. Essa propriedade combinada com capacidade de crescer em condições ácidas é a razão pela qual as frutas e grãos são deteriorados por fungos. MÉTODO FÍSICO 6. RADIAÇÃO: 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 RADIAÇÃO IONIZANTE: - Radiações de pequeno comprimento de onda e portanto de alta energia e penetrabilidade. - Raios Gama, raios X ou feixes de elétrons de alta Energia. - Além de microbicidas os raios de alta energia são capazes de penetrar em pacotes de produtos e esterilizar seus interiores são mais utilizados para esterilizar alimentos e equipamentos médicos MÉTODO FÍSICO RADIAÇÃO NÃO - IONIZANTE: - Possui um comprimento de onda > que da Radiação Ionizante (normalmente acima de 1 nm). - Luz Ultra Violeta (UV): comprimento de onda de 4 a 400 nm, sendo o comprimento de 260 nm o mais eficiente. Desvantagem - apresenta baixa penetrabilidade (não atravessa vidros, filmes escuros e outros materiais). MÉTODO FÍSICO O gray (representado por Gy) é a unidade no Sistema Internacional de Unidades de dose absorvida. Ele representa a quantidade de energia de radiação ionizante absorvida (ou dose) por unidade de massa. O uso da temperatura no controle de microrganismos (fonte: Pelczar et al., 1996). O uso da temperatura no controle de microrganismos (fonte: Pelczar et al., 1996). MÉTODOS DE CONTROLE MICROBIANO 2. MÉTODO QUÍMICO: Os agentes químicos são usados para controlar o crescimento de microrganismos em ambos os tecidos vivos e os objetos inanimados (DESINFETANTES). AGENTES QUÍMICOS: dificilmente se obtém a esterilidade PROBLEMA: ação dos agentes é diferente para cada microrganismo. - Alta toxicidade para os microrganismos - Solúvel em água -Estabilidade elevada -Ausência de toxicidade para o homem e animais - Ausência de afinidade por matéria orgânica estranha - Toxicidade para os microrganismos em temperatura ambiente - Capacidade de penetração - Não ser corrosivo e nem manchar - Desodorante (inodoro ou odor agradável) -Detergente (remover mecanicamente os microrganismos) -Disponibilidade e baixo custo CARACTERÍSTICAS DOS AGENTES QUÍMICOS MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS n FENOL (ácido carbólico) E COMPOSTOS FENÓLICOS n solução de fenol 5% mata rapidamente as formas vegetativas dos microrganismos, porém os esporos são muito mais resistentes. n o fenol por ser tóxico e apresentar odor desagradável não é muito utilizado como desinfetante ou anti-séptico. - Pastilhas de Garganta: apresenta fenol que tem um efeito analgésico mas baixo efeito antimicrobiano. Altera a permeabilidade seletiva da membrana, desnatura e inativa proteínas como enzimas, causando uma perda de substâncias intracelulares (lisam as células). MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS • FENOL (ácido carbólico) E COMPOSTOS FENÓLICOS n Tem sido substituído por vários derivados químicos, os quais são menos tóxicos para os tecidos e mais ativos para os microrganismos. Alterações na estrutura do fenol → aumento da ação antimicrobiana ediminuição da toxicidade (alquil-fenóis – orto, meta e para-cresóis; creolina). • Exemplos : • lysol - desinfetante produzido a partir de uma solução de sabão contendo o-fenilfenol (orto), o-benzil-p-clorofenol e xilenol, usado para desinfetar objetos inanimados(assoalhos, paredes e superfícies de mesa, termômetro retal); • hexaclorofeno - atua como um bacteriostático em bactérias Gram +, particularmente em estafilococos. (3% xampus, sabão) MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS BIGUANIDAS Clorexidina (frequentemente utilizada no controle microbiano da pele e mucosas) (Merthiolate). - Efetiva para a maioria das bactérias vegetativas e fungos, mas não é esporicida. - Combinada a um detergente ou álcool, é utilizada para a escovação cirúrgica das mãos e preparo pré-operatório. Efeito bactericida: está relacionado à lesão que este reagente causa a membrana plasmática. MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS • HALOGÊNIOS Iodo e Cl são agentes antimicrobianos efetivos, tanto isoladamente quanto como constituintes de compostos inorgânicos e orgânicos. • É um agente microbicida de alta eficiência contra todos as espécies bacterianas. É também esporicida, fungicida, virucida e amebicida. • Usados principalmente para assepsia da pele. Também desinfeta pequenas quantidades de água; na sanitificação de utensílios de alimentação; desinfeta o ar (vapores de iodo) Mecanismo do I2: o iodo se combina ao aminoácido tirosina, um componente de muitas enzimas e outras proteínas celulares, inibindo a função proteíca. Também oxida os grupos sulfidrila (- SH) de certos aminoácidos que são importantes para manter a estrutura das proteínas. IODO na) AÇÃO: age sobre esporos, fungos e vírus nb) USO: 2% em água ou solução alcoólica nc) Assepsia de tecidos / sabonete de iodo Está disponível como: tintura – solução em álcool iodóforo – molécula orgânica da qual o iodo é liberado lentamente (não mancham e são menos irritantes) Aplicação: desinfecção da pele e tratamento de feridas. HALOGÊNIOS CLORO Hipoclorito de cálcio: usado para desinfetar equipamentos de laticínios e utensílios de restaurantes. Hipoclorito de sódio: desinfetante doméstico, utilizado em indústrias alimentícias e em sistemas de hemodiálise. •Uma solução de hipoclorito 1% é usada como desinfetante doméstico; •5 a 12% como alvejantes e desinfetantes domésticos e como sanitificantes em instalações de laticínios e indústrias de alimentos MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS É um forte oxidante que impede o funcionamento de boa parte do sistema enzimático celular. •Cloro na forma gasosa (Cl2) ou em combinações químicas representa um dos desinfetantes mais largamente utilizados •O gás comprimido em forma líquida é a escolha universal para a purificação de águas de abastecimento, pública, piscinas e estações de tratamento de água e esgoto. nVANTAGEM: permanência de atividade residual (sem recontaminação) MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS ÁLCOOIS a) desnaturação de proteínas b) desorganização dos lipídeos de membrana c) agente desidratante d) Antisséptico e desinfetante e) Maior ação em células vegetativas do que em esporos f) Aumento da eficácia: diluição a 70% em água - O etanol puro é menos efetivo que as soluções aquosas (etanol + água), pois a desnaturação requer água. VANTAGENS: agem e depois evaporam sem deixar resíduo. - ÁLCOOIS - os álcoois propílicos e isopropílicos 40 a 80% são bactericidas para células vegetativas. - O álcool etílico 70% e o álcool isopropílico 90% (mais eficiente contra vírus) são utilizados como anti-sépticos de pele e como desinfetantes de termômetro clínicos de uso oral, e de certos instrumentos cirúrgicos. Porém não são considerados anti-sépticos satisfatórios quando aplicados a feridas –causam a coagulação de uma camada de proteína, sob a qual as bactérias continuam a crescer. MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS METAIS PESADOS E SEUS COMPOSTOS - Bastante utilizados como germicidas ou anti-sépticos. - Prata, Mercúrio, Cobre e Zinco. - Nitrato de Prata 1 %, Cloreto de Mercúrio, Sulfato de Cobre, Cloreto de Zinco. Mecanismos de ação: quando os íons de metal se combinam com os grupos sulfidrilas nas proteínas celulares ocorre a desnaturação. PRATA: É UTILIZADA COMO ANTISÉPTICO EM SOLUÇÃO DE NITRATO DE PRATA 1% Curativos impregnados com prata liberam lentamente os íons demonstram serem úteis quando há problemas com bactérias resistentes à antibióticos. MERCÚRIO: Cloreto de mercúrio – EFEITO BACTERIOSTÁTICO. -Seu uso é limitado devido sua toxicidade, poder de corrosão e ineficácia em contato com a matéria orgânica; -Utilizado em tintas para evitar mofo; - Mercurocromo – usado domesticamente. COBRE: Sulfato de cobre – usado para inibir algas verdes (algicida) Hidroxiquinolina de cobre – utilizados em tintas para prevenir mofo ZINCO: Telhas galvanizadas: revestidas com zinco para evitar crescimento microbiológico; Soluções de bochecho – cloreto de zinco Antifúngico em tintas – óxido de zinco (componente de pigmentos) Alguns desinfetantes, antisépticos e detergentes mais comumente usados Agente Químico Concentração (%) Aplicações Compostos Fenólicos 0.5 - 3.0 desinfecção de objeto inanimado Álcoois 70 - 90 antisepsia da pele, desinfecção de instrumento cirúrgico Iodo 1 antisepsia da pele, pequenos cortes, desinfecção da água Compostos Clorados 0.5 - 5.0 desinfecção de água, superfícies não metálicas, equipamento de laticínios, materiais domésticos Compostos Quaternários 0.1 - 0.2 saneamento ambiental de superfícies e equipamentos Compostos Mercuricos 1 antisepsia da pele, desinfecção de instrumentos * MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS AGENTES DE SUPERFÍCIE 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: ânion da molécula reage com a membrana plasmática (atuam sobre um amplo espectro de micróbios e não são tóxicos) COMPOSTOS DE AMÔNIO QUATERNÁRIO (QUATS) – apresenta íon amônio de 4 valências. Agente de superfície mais amplamente usado (detergente iônico) Sua capacidade de limpeza está relacionada à parte positivamente carregada (cátion) da molécula. São bactericidas contra gram-positivas e em menor ação contra gram- negativas. CLORETO DE BENZALCÔNICO CLORETO DE CETILPIRIDÍNIO MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS ALDEÍDOS: GÁS FORMALDEÍDO – excelente desinfetante – encontrado como FORMALINA (37% de gás formaldeído) Extensivamente usada para conservar amostras biológicas e inativar bactérias e vírus em vacinas. GLUTARALDEÍDO – menos irritante e mais efetivo que o formaldeído. Usado para desinfetar instrumentos hospitalares – pode ser considerado esterilizante. Usados por agentes funerários para embalsamar. QUIMIOESTERILIZANTES GASOSOS: - Substâncias químicas que esterilizam em uma câmara fechada com o uso de gás. - ÓXIDO DE ETILENO: desnatura proteínas. Mata todos os micróbios e endosporos, mas requer tempo de exposição prolongado (4 a 18 horas) - Altamente penetrante - Outros gases: óxido de propileno e beta-propiolactona (suspeita de serem carcinogênicos) MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS n PEROXIGÊNICOS: n Exercem atividade antimicrobiana oxidando componentes celulares. n Ex: ozônio, peróxido de hidrogênio, peróxido de benzoíla e ácido peracético. CONSERVANTES DE ALIMENTOS: - Retardam a deterioração: o Benzoato de sódio e ácido sórbico – alimentos ácidos (queijos e refrigerantes); o Propionato de cálcio – pães o Nitrato de sódio – embutidos (presunto, salame, salsicha) MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS Técnica de diluição em tubo; Técnica de inoculação em placa; Técnica do coeficiente fenólico. MÉTODOS PARA AVALIAR A ATIVIDADE ANTIMICROBIANA DOS DESINFETANTES E ANTI- SÉPTICOS. Fonte: Madigan et al., 2010 Teste de Difusão em Discos - Antibiograma Padrões definidos pelo Instituto de PadrõesClínicos e Laboratoriais (CLSI) Um exemplo do tipo de resultado obtido com o método do coeficiente fenólico na avaliação de desinfetantes – organismo-teste Salmonella typhi . Técnica do coeficiente fenólico. AGENTES QUIMIOTERÁPICOS: n A maioria dos agentes físicos é muito drástica e a maioria dos agentes químicos é muito tóxica para uso interno em humanos. n Mesmo antissépticos moderados podem ser aplicados somente sobre a pele. n Os fármacos antimicrobianos são classificados de acordo com sua estrutura molecular, seu mecanismo de ação e seu espectro de atividade antimicrobiana. n Diferentes tipos de fármacos antimicrobianos são produzidos continuamente pela indústria farmacêutica. n Categorias de fármacos antimicrobianos: Agentes sintéticos Antibióticos AGENTES QUIMIOTERÁPICOS: Agentes sintéticos: Salvarsan- primeiro agente quimioterápico: composto orgânico com arsênio para tratamento da sífilis: até 1900 (muito tóxico) Paul Erlich - Prêmio Nobel 1908 SULFAS (Sulfanilamida) Análogo do ácido p-aminobenzóico inibe a síntese de ácido fólico,precursor de ácidos nucléicos. MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS ANTIBIÓTICOS ® (antimicrobianos obtidos a partir de um ser vivo) Controle microbiano através da ingestão ou aplicação superficial. Alexander Fleming foi o primeiro a utilizar o termo antibiótico para designar moléculas produzidas por um determinado organismo capaz de inibir o crescimento de outros. - inibem a síntese da Parede Celular, - inibidores competitivos de enzimas, - inibidores à síntese de proteínas nos ribossomos, - danos à Membrana Plasmática, - inibe a síntese de Ácidos Nucléicos. MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS MÉTODOS QUÍMICOS MAIS USADOS ANTIBIÓTICOS - Alguns antibióticos são utilizados para controle de produtos (bacteriocina). Nisina: adicionada ao queijo para inibir o crescimento de certas bactérias da deterioração formadoras de endosporos Natamicina: antibiótico antifúngico aprovado para uso em alimentos, principalmente para queijo. - Espectro de ação: * Largo espectro (ex: Tetraciclina) * Baixo espectro (ex: Vancomicina) Antibióticos b-lactâmicos: Principais representantes: penicilinas e cefalosporinas * 50% dos antibióticos produzidos mundialmente * Produtores: Penicillium chrysogenum: penicilina Acremonium spp.: cefalosporina * Inibem a síntese de peptidoglicano (transpeptidação) * Provocam a liberação de autolisinas: digestão da parede já existente * Espectro: ativos contra bactérias Gram positivas * Aparecimento de resistência: produção de β-lactamases Principais Agentes Antimicrobianos de Procariotos Antibióticos Aminoglicosídeos: * Aminoaçúcares unidos por ligações glicosídicas * Principal representante: Estreptomicina (produzida por Streptomyces griseus) * Ação: inibição da síntese de proteínas (ligação com a subunidade 30S) * Espectro: ativos contra G- e G+, usados clinicamente contra Gram negativos * Rápido aparecimento de cepas resistentes * Apenas 3% do total de antibióticos produzidos Principais Agentes Antimicrobianos de Procariotos Eritromicina Fonte: Madigan et al., 2010. Microbiologia de Brock Principais Agentes Antimicrobianos de Procariotos Antibióticos Macrolídeos: * Principal representante: Eritromicina (produzida por Streptomyces erythreus) * Ação: inibição da síntese de proteínas - combina-se com a subunidade 50S ribossomal * Ativos contra bactérias Gram + e Gram - * Usado em substituição à penicilina para pacientes alérgicos Fonte: Madigan et al., 2010. Microbiologia de Brock Produção e Utilização Anual de Antibióticos no Mundo * * * * * Antibióticos β-lactâmicos Fármacos Antifúngicos • Apresentam problemas para o desenvolvimento de quimioterápicos • Muitos fármacos antifúngicos podem ser utilizados apenas em aplicações tópicas • Alguns apresentam toxicidade seletiva: afetam estruturas ou processos metabólicos específicos dos fungos • Principais representantes: Polienos (Streptomyces nodosus; S. nursei) Azóis (fármacos sintéticos) Alilaminas Fonte: Madigan et al., 2010. Microbiologia de Brock Mecanismos de Ação de Agentes Quimioterápicos Antifúngicos Controle de vírus * A condição de parasita intracelular obrigatório - íntima ligação com as funções da célula hospedeira - dificuldade de controle pela rápida variação genética a) Análogos de Nucleosídeos * AZT (Zidovudine): análogo estrutural da timidina - bloqueia a síntese de DNA intermediário dos retrovírus (bloqueia a transcriptase reversa) * Aciclovir: inibe o alongamento do ácido nucleico viral b) Neviparina: liga-se à transcriptase reversa, inibindo sua ação c) Rifamicina: inibe a RNA polimerase Fármacos Antivirais RESISTÊNCIA A COMPOSTOS ANTIMICROBIANOS Capacidade adquirida por um organismo de resistir a um agente quimioterápico ao qual este é normalmente susceptível. Envolve GENES DE RESISTÊNCIA: -Trocas genéticas -Mutação. Aparecimento de Resistência a Drogas Antimicrobianas em Alguns Patógenos Humanos Fonte: Madigan et al., 2010. Microbiologia de Brock * Apresentam linhagens que não podem ser controladas com os fármacos atualmente conhecidos * * * Surgimento de bactérias resistentes às drogas antimicrobianas. (a) relação entre o uso do antibiótico e a porcentagem de bactérias resistentes (b) porcentagem de casos relatados de gonorréia causada por linhagens resistente às drogas Fonte: Madigan et al., 2010. Microbiologia de Brock Neisseria gonorrhoaea Aparecimento de Resistência a Drogas Antimicrobianas ATÉ A PRÓXIMA!!!
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