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Controle de Microrganismos Nesse resumo, falaremos um pouco sobre como podemos fazer o controle de microrganismos (exceto parasitas, que são abordados em outra disciplina) antes de acontecer a infecção. Portanto, falaremos de medidas preventivas com o ambiente e controle da transmissão. Não da interrupção de uma infecção já instalada, como faz antibióticos e fungicidas, por exemplo. ➝ Considerações Gerais O bem estar da humanidade depende, em grande parte, da capacidade do homem controlar a população dos microrganismos. Isso inclui: prevenir transmissão de doenças, evitar a decomposição de alimentos, evitar a contaminação da água e do ambiente. Para fazer o controle de microrganismos no ambiente, por agentes antimicrobianos, precisamos saber o padrão de morte em uma população microbiana (quantidade necessária, quão efetivo é, etc), condições que influenciam a atividade microbiana que deseja-se controlar (calor mata?, preciso armazenar onde esse agente antimicrobiano?, etc) e o mecanismo de destruição das células microbianas (onde o agente agirá?, há resistência?, etc). Padrão de Morte Para considerar que houve a morte de um microorganismo é necessário que haja a perda da capacidade reprodutiva, ou seja, se a bactéria não se multiplica mais, ela está morta. Esse padrão é utilizado para avaliar a eficiência de um agente microbicida. Para essa avaliação, é feito um cultivo de amostra de material tratado para determinar o número de sobreviventes após a ação do agente que se quer avaliar e, principalmente, se houver sobreviventes, se são ou não esporos (forma de resistência). A concentração mínima do agente microbiano que mata a população microbiana é a chamada concentração mínima inibitória (MIC). Cond ições que Inf l uenc iam At i v idade Microbiana - Tamanho da população ➝ quanto maior a população, mais tempo leva para morrer; - Concentração do agente microbicida ➝ quando 1 menor concentração, mais tempo para matar; - Tempo de exposição ao agente ➝ quanto maior tempo, mais células são mortas; - Temperatura ➝ quanto maior a temperatura, menor o tempo para matar; - Particularidades do microrganismo. Mecanismos de Destruição de Célu las Microbianas - Predeterminar melhores condições para o agente ➝ alguns agentes não podem ser misturados; - Avaliar susceptibilidade das espécies para esse agente; - Possíveis mecanismos associados aos principais aspectos estruturais. ➝ Termos e Definições ●Esterilização: significa a destruição total da população microbiana, não sendo jamais empregado quando não houver total destruição dessa população. ●Desinfetante: esse termo deve ser utilizado para os agentes capazes de matar as forma vegetativas dos microrganismos, não impedindo a sobrevivência de determinadas estruturas de resistência, como endósporos, por exemplo. Usado em superfícies inanimadas. ●Antisséptico: termo utilizado para indicar um produto capaz de causar morte microbiana, utilizado em superfícies vivas. É desinfecção química da pele, mucosas e tecidos vivos. Antissepsia é um caso particular da desinfecção. Ele não pode irritar, influenciar no processo de cicatrização, machar a pele, entre outros. ●Germicida: é um sinômino de desinfetante. Agente químico que mata germes apenas patogênicos. ●Saneador: matam 99,9% dos microrganismos contaminantes de uma área. São regulados pelas normas de saúde pública. ●Morte Bacteriana: perda da capacidade de reprodução. ●Bactericida: mata bactérias. ●Bacteriostático: agente que causa interrupção do crescimento bacteriano. Não é indicado utilizar muito concentrado, pois se o microrganismos possuir um mecanismo de resistência, podemos selecionar os que são resistentes a ele. 1 Gabriel Bagarolo Petronilho TXVIII- MEDICINA FAG ➝ Agentes Antimicrobianos Agentes Físicos - Temperatura - Dessecação - Filtração - Radiação Agentes Químicos - Diversas substâncias químicas ➝ Agentes Físicos 1) Calor Úmido São vapor d’água, água fervente e água aquecida a temperatura abaixo do ponto de ebulição (100ºC). O calor úmido leva menos tempo do que o calor seco para causar a morte de microrganismos. Sua ação é a desnaturação de proteínas. ●Células vegetativas de bactérias ➝ 5 - 10min em 60 - 70 ºC ●Células vegetativas de fungos ➝ 5 - 10min em 50 - 60ºC ●Esporos de fungos ➝ 5 - 10min em 70 -80ºC Vapor D’água - Autoclave A autoclave é um dispositivo de aquecimento selado que usa vapor sob pressão para matar os microrganismos. Para causar a esterilização é utilizado 121ºC por 15 - 20min. Água Fervente - Fervura Água em ponto de ebulição (100ºC). Mata bactérias, fungos e muitos vírus em 15min. Endósporos podem resistir a 100ºC por mais de 1h. Temperatura Abaixo do Ponto de Ebulição Em um aquecimento lento pode causar oxidação dos constituintes orgânicos celulares, matando células vegetativas de patógenos. Imagem: Gráfico Autoclave - Temperatura x Tempo Fonte: Microbiologia de Brock 14ª ed. 2) Calor Seco É a forma mais simples de esterilização. Necessita de mais tempo que o calor úmido (180ºC por 1 hora) e é utilizado para materiais que não podem ser esterilizados em calor úmido. São utilizados as formas de flambagem, incineração e fornos. Incineração É utilizado em práticas de rotina para queimar órgãos, tecidos e materiais com suspeita de contaminação. Faz a oxidação de todos os componentes até virarem cinzas. Em laboratórios é feito a esterilização de agulhas de semeadura microbiológicos no bico de Bunsen. 3) Pasteurização É utilizada para reduzir a população de microrganismos em leite e alguns alimento sensíveis a altas temperaturas. Mata células vegetativas, mas não esteriliza. Causa a destru ição de microrgan ismos patogênicos no leite e a destruição ou redução de microrganismos deteriorastes em vinagre e sucos. Pode ser aplicado a alimentos ácidos (pH < 4,5), alimento conservados sob refrigeração ou congelamento e al imentos submetidos à concentração ou desidratação. Consiste em aquecer o produto a uma dada temperatura, num dado tempo, e a seguir resfriar bruscamente. Temos dois métodos: HTST (atual) e UHT (mais antigos). UHT - Ultra high temperature Aquece o leite a 72ºC durante 15 segundos e depois o resfria rapidamente. HTST - High temperature short time Aquece o leite a 63ºC durante 30 min e depois o resfria. 4) Baixas Temperaturas Alguns microrganismos, quando abaixo de 0ºC, p e r m a n e c e m e m u m e s t a d o l a t e n t e (bacteriostático). Isso faz com que haja a interrupção do seu metabolismo. 5) Filtração É remoção mecânica de microrganismos do produto (líquido ou gasoso). São utilizados filtros com membranas porosas suficientemente pequenas para reterem Gabriel Bagarolo Petronilho TXVIII- MEDICINA FAG microrganismos, como bactérias, fungos e poucos vírus. As bactérias possuem um tamanho entre 0,5 - 1,0µm e as leveduras entre 1,0 - 5,0µm. 6) Dessecação É a interrupção das atividades metabólicos dos microrganismos por conta da falta de água. Eles não consegue crescer e multiplicar, embora, permanecem viáveis por muitos anos. A técnica mais comum é a liofilização que consiste na sublimação da água (temperaturas extremas de c o n g e l a m e n t o ) d e n t r o d a s c é l u l a s e microrganismos e o armazenamento em ampolas. 7) Radiação Possui seus efeitos dependentes do comprimento de onda, intensidade, duração e distância da fonte. Deve-se ter cuidado na utilização de radiação porque ela pode possuir um efeito cumulativo e duradouro. Há pelo menos dois tipos de radiações empregadas no controle de microrganismos: ionizantes e não ionizantes. Radição Ionizantes - Raios X e Gama Causam a ionização da água, formando radicais superóxidos que reagem com componentes celulares orgânicos e destroem o DNA. Possuem um custo elevado e inúmeros produtos hospitalares, principalmente cirúrgicos,são esterilizados por esse método, pois eles são capazes de penetrar pacotes de produtos (seringas, agulhas, etc) e esterilizar o interior. Radiação Não Ionizantes - Luz UV Causa formações de dímeros que alteram a replicação do DNA e excitam os elétrons que causa dano ao DNA. As lâmpadas germicidas são usadas para o controle dos micro-organismos do ar e frequentemente são encontradas em centros cirúrgicos, enfermarias, berçários, etc. As desvantagens do uso de UV são: baixo poder de penetração, ou seja, esta radiação só é eficaz se os microrganismos estiverem nas superfícies dos materiais a serem esterilizados, e os efeitos prejudiciais sobre a pele e os olhos, causando queimaduras graves. Imagem: Fluxo Laminar - Luz UV evitando a contaminação da cabine enquanto está em repouso (sem uso). Fonte: Microbiologia de Brock 14ª ed. ➝ Agentes Químicos Os agentes químicos serão apresentados em grupos que tenham em comum ou as funções químicas (álcoois, aldeídos), elementos químicos (halogênios, metais pesados etc.) ou mecanismos de ação (agentes oxidantes, agentes de superfície etc). As aplicações desses agentes químicos são para redução do número de microrganismos na superfície de um material inanimado, prevenção de infecções em lesões de pele (houve o rompimento de barreira, ele não precisa penetrar) e eliminação de microrganismos patógenos em água potável e piscinas. Há vantagens na utilização dos mesmos em situações específicas, porém é necessário saber o modo de atuação de cada um nos microrganismos (atua em parede, ribossomo, …?). Definições Sobre Agentes Químicos ●Atividade Antimicrobiana ➝ capacidade de inibir ou, preferencialmente, matar os microrganismos. ●Solubilidade ➝ solúvel em solvente em quantidades necessárias ao seu uso efetivo. ●Estabilidade ➝ a ação antimicrobiana deve permanecer durante o armazenamento do produto. ●Ausência de toxicidade ➝ não deve prejudicar o homem e animais. Gabriel Bagarolo Petronilho TXVIII- MEDICINA FAG 1) Grupo de Desinfetantes e Antissépticos Fenol (Ácido Carbólico) É um desinfetante fraco com utilização de concentração de 0,2 a 1% dependendo da espécie bacteriana. Perdem a eficiência por redução da concentração atuante. Matam rapidamente formas vegetativas, é tóxico e tem odor desagradável quando puro, geralmente acrescenta-se essências. O mecanismo de ação é a alteração da permeabilidade da membrana e desnaturação de proteínas. Além disso, é um agente bacteriostático e bactericida. Álcoois É um agente bactericida, matando as formas vegetativas de bactérias, e, também, matam vírus, principalmente envelopados. Utilizado na concentração entre 70 - 90%. Causam a desnaturação de proteínas e lise de estruturas lipídicas. Não é utilizado puro, pois na ausência de água as proteínas não são desnaturadas tão rapidamente. Halogênios São agentes microbicidas que causam a inativação do aminoácido tirosina e fenilalalina, destruição dos componentes vitais da célula microbiana e combinação irreversível com as proteínas. São fortes agentes oxidantes e os mais conhecidos são: iodo, cloro e bromo. Possuem grande importância por serem baratos e muito utilizados, porém são bastante voláteis sendo necessário utilizar uma maior concentração ou mais vezes. Detergentes São agentes bactericidas, matando a forma vegetativas, vírus, fungos e alguns esporos bacterianos. Sabões aniônicos ➝ ação limitada quando comparada aos catiônicos. Sabões catiônicos ➝ são derivados da amônia e propiciam assepsia e desinfecção. Causam a desnaturação de proteínas celulares, interferência com processos metabólicos e lesão na membrana citoplasmática. 2) Grupo dos Esterilizantes Óxido de Etileno - Gás Causa a inativação de enzimas e proteínas que possuem átomos de hidrogênio em sua composição. É utilizado para esterilização de instrumentos cirúrgicos. Não possui efeito cumulativo. β-Propilactona É um bactericida, fungicida, esporicida e viricida. Possui propriedades carcinogênicas e baixo poder de penetração. A sua manipulação deve ser muito cuidadosa e feita corretamente para não causar danos a quem manuseia. Glutaraldeído É um bactericida, fungicida, esporicida e viricida. Utilizado para esterilização de instrumentos urológicos e respiratórios. Formaldeído É extremamente tóxico e causa a inativação de constituintes celulares: proteínas e ácidos nucleicos. Gabriel Bagarolo Petronilho TXVIII- MEDICINA FAG Fonte: Microbiologia de Brock 14ª ed. Fonte: Microbiologia de Brock 14ª ed. Gabriel Bagarolo Petronilho TXVIII- MEDICINA FAG ➝ Considerações Gerais ➝ Termos e Definições ➝ Agentes Antimicrobianos ➝ Agentes Físicos ➝ Agentes Químicos
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