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O controle da população microbiana pode ser realizado de várias formas: O método escolhido para esse processo é influenciado por alguns fatores, como: Influências ambientais: Presença de matéria orgânica (sangue, saliva, fezes, etc) normalmente inibe a ação do agente. Características microbianas: Variações na sensibilidade aos controles físicos ou químicos. Pode ser bactericida ou bacteriostático. Conceitos 1) Antissepsia: Inativação ou redução do número de microrganismos presentes em um tecido vivo, com substâncias antissépticas. Essas substâncias precisam ter um grau menor de agressividade, principalmente em partes das bactérias também presentes nas células dos organismos em que serão utilizados tais produtos. 2) Desinfecção: Inativação ou redução do número de microrganismos presentes em um material inanimado, não implicando na eliminação de todos os microrganismos viáveis. Porém elimina a potencialidade infecciosa do objeto ou superfície de trabalho (ou seja, a eliminação de microrganismos patogênicos). Geralmente os desinfetantes são similares aos antissépticos, porém são muito irritantes para serem usados em tecido vivo (as vezes se dilui para poder usar nesses tecidos também). 3) Assepsia: Remete à ausência de microrganismos em uma área, impedindo a sua entrada, normalmente utilizada em áreas de trabalhos (manobras assépticas). Sendo que é uma condição, um processo, e não um produto que nem o 1 e o 2. 4) Esterilização: Processo de eliminação de toda e qualquer forma de vida presente em um determinado material e ambiente. Incluindo os esporos bacterianos (endósporos) bacterianos, que são a forma mais resistente de vida. Não há graus de esterilização por ser um processo absoluto. 5) Sanitização: É o tratamento que leva à diminuição da vida microbiana nos utensílios alimentares e equipamentos de manipulação de alimentos até os níveis seguros de saúde pública. Ações dos agentes de controle microbiano Destruir, inibir ou remover microrganismos Agentes químicos Microrganismos em números aceitáveis ou a ausência total deles Agentes físicos • Alteração da permeabilidade da membrana → lesão de lipídeos causa vazamento do conteúdo celular (Ex: quaternários de amônio) • Danos às proteínas → rompimento das ligações de hidrogênio ou das pontes de dissulfeto, causando a desnaturação das proteínas (produtos químicos ou calor) • Danos aos ácidos nucleicos → Calor, radiação ou substâncias químicas afetam ácidos nucleicos resultando em falhas no processo de divisão. Compostos químicos utilizados na desinfecção OBS: A eficácia de qualquer composto é drasticamente alterada de acordo com o tempo de contato que ele tem com a superfície/material. Fenol e agentes fenólicos: Promovem ruptura da membrana plasmática e desnaturação de enzimas. Ele é raramente usado (padrão de comparação), sendo um desinfetante fraco e apenas com um interesse histórico por ser o primeiro utilizado como tal na prática médica e cirúrgica. Halogênios: São agentes oxidantes que causam inibição de enzimas com grupo -SH e -NH2 São comuns na forma de Hipoclorito de sódio (NaOCl, também chamada de água sanitária) e na forma de cloro (Cl2) Para serem capazes de agir corretamente eles precisam ser dissolvidos em água, para poderem formar o ácido hipocloroso. Vantagens → há uma permanência de atividade residual (ajudando a evitar recontaminações), podendo ser utilizados em desinfecções hospitalares e da água (para consumo e para lazer, como piscinas) Desvantagens → Não funciona em solos com capacidade absortivas (como terra) e corrói aços inox. Ozônio: Utilizado para desinfecção de água. Vantagem → Microbicida sem contaminante. Desvantagem → Alto custo e sem atividade residual Desinfetantes surfactantes: Atua pela diminuição da tensão superficial entre regiões de caráter polar e apolar que estão em contato. Seu alvo é a interface da membrana celular com o meio polar ao redor. Sua região polar é caracterizada por um grupo catiônico e sua região apolar por hidrocarbonetos de cadeia longa. Agentes de superfície: NaOCl + H2O → NaOH + HOCl (Ácido hipocloroso) Cl2 + H2O → HOCl + H+ + Cl- Detergentes aniônicos → Lauril sulfato de sódio, inativação ou ruptura de enzimas Detergentes catiônicos → Quaternário de amônia (QUATS), causa inibição enzimática, desnaturação proteica e ruptura da membrana plasmática Agentes alquilantes: Promovem alquilação de grupos -COOH, -OH, -SH e -NH2 de enzimas, as inativando. As formas mais utilizadas são o Formaldeído (3-8%), Lisofórmio (38%), Glutaraldeído (é um germinicida utilizado em instrumentos médicos). Esterilizantes gasosos (agente alquilante): Apesar de ter uma atividade esterilizante lenta, o Óxido de etileno tem sido utilizado para esterilização de instrumentos cirúrgicos. É um gás tóxico e inflamável. Ele substitui o átomo de hidrogênio (alquilação) de grupos funcionais de proteínas, ácidos nucleicos e outras moléculas → desnatura proteínas e danifica RNA e DNA. Agentes químicos utilizados no controle microbiano: Aldeídos: Promove uma desnaturação proteica Utilizado na forma de Glutaraldeído e formaldeído para a desinfecção de equipamentos médicos, em doses diluídas (geralmente de 2%). Antissépticos: Utilizados para realizar a antissepsia em tecidos vivos, sua ingestão causa intoxicação. O índice de toxicidade (I) é uma medida de toxicidade seletiva do antisséptico. Os testes são feitos em culturas de células e visam a verificar qual o nível seguro e eficaz do produto. O ideal é o valor não superar 1.0 Álcool (etílico ou isopropílico): Acarreta na desnaturação de proteínas, desorganização dos lipídeos e membranas, é um agente desidratante. Pode funcionar tanto como um antisséptico quanto um desinfetante, porém possui uma maior eficácia em células vegetativas do que em esporos. Para o aumento da sua eficácia ele é diluído (diluição de 70% em água) pois ele evapora rapidamente, e a presença da água auxilia em desacelerar essa evaporação, aumentando o tempo de contato, e consequentemente a capacidade bactericida. Etanol → assepsia da pele (seca rápido e desidrata) Isopropanol → mais eficientes, menos volátil, mais tóxico. maior diluição que mata as I= células no meio de cultura em 10 min maior diluição que mata bactérias em 10 minutos Iodo: É um forte agente oxidante, complexação e inativação de proteínas. Porém com um baixo poder residual e pode ser danoso ao organismo (principalmente em gatos) Age sobre esporos, fungos e vírus. É normalmente utilizado a 2% em água ou solução alcoólica. Pode ser utilizado em tecidos → sabonetes de iodo Observação → o iodo combina com o aminoácido tirosina, inibindo suas funções, além de oxidar grupos -SH de certos aminoácidos. É um excelente antisséptico e pode ser utilizado para o tratamento de feridas. Hexaclorofeno: Derivado clorado do fenol (possuem a mesma ação – ruptura de membrana e desnaturação de enzimas). Mais conhecido → Clorexidina É utilizado em sabonetes (assepsia das mãos em pré-operatórios). Biguanidas → são semelhantes ao hexaclorofeno, também sendo um composto clorado derivado do fenol. Peróxido de hidrogênio (H2O2): antisséptico fraco, mais eficaz contra bactérias anaeróbicas, com uma ação breve. É utilizado na antissepsia de feridas, devido à liberação rápida de O2 (catalase), porém atualmente ele é utilizado principalmente para remoção de manchas de sangue. Metais e seus compostos: Causam desnaturação proteica, e geralmente são utilizados como antissépticos, agindo como bacteriostáticos. AgNO3 → pode ser usado para prevenir infecções gonocócitas oculares (causadas pela bactéria Neisseria gonorrhoeae) Cloreto de mercúrio → possui uma ação lenta. Era utilizado paraantissepsia da pele e mucosas, porém seu uso caiu devido a sua toxicidade CuSO4 → algicida, é ativo mesmo em baixas concentrações de matéria orgânica. Esterilizantes gasosos: Causa desnaturação proteica, o principal é o óxido de etileno, que é um gás penetrante/carcinogênico. Peroxigênicos: H2O2 – Antisséptico fraco, bom desinfetante. Também existe o ácido peracético, que é utilizado como esterilizante. Características de um agente químico ideal → Amplo espectro, toxicidade seletiva, solubilidade e estabilidade (com odor relativo), não corrosivo, não corante, com poder de penetração e residual, que não polua o ambiente e alta disponibilidade (e preço razoável). Agentes físicos usados no controle microbiano: Baixas temperaturas: Refrigeração, congelamento rápido profundo (conservação de culturas a -80 °C), acarreta em uma interrupção do metabolismo, tendo um efeito microbiostático. Liofilização: A água é removida por um alto vácuo e em baixas temperaturas. Calor úmido: Adicionar água no processo físico (por isso é chamado de calor úmido) aumenta a eficácia do método. • Autoclave → utiliza o calor na forma de vapor d’água sob pressão, utilizado no preparo de meios para o cultivo de microrganismos e vidrarias. Quando o vapor, em fluxo livre, a 100°C, é colocado sob uma pressão de 1 atmosfera acima da pressão do nível do mar, a temperatura sobe para 121°C. Este método destrói formas vegetativas e esporuladas de procariotas, fungos, promovendo a esterilização, via desnaturação de proteínas. • Água em ebulição → utiliza calor na forma de vapor d’água livre; porém destrói apenas as formas vegetativas (100°C/20 min) • Tindalização → utiliza o calor na forma de vapor d’água, porém esse processo visa a eliminação de formas vegetativas e esporuladas. Também é chamada de esterilização fracionada ou intermitente (100°C/20 min, durante 3 dias consecutivos), é utilizado no preparo de alguns medicamentos, vacinas, etc. • Pasteurização → É um método muito utilizado nas indústrias de alimentos, como no preparo do leite, cremes, etc. E outros que só podem ser submetidos ao calor em condições controladas para não desnaturar os nutrientes. Ocorre uma redução no número de populações microbianas pela exposição breve a uma temperatura relativamente alta, porém nem todas as formas vegetativas são necessariamente destruídas. Calor seco: • Fornos ou estufas → têm menor poder de penetração que o calor úmido. Utilizando tempos e temperaturas maiores, de um modo geral se utiliza o calor seco a 180°C durante 30 minutos ou 160°C por 2 horas. Utilizado em vidrarias e para materiais danificáveis pela umidade, como os metais ou óleos. Radiações: As radiações constituem um método eficaz para reduzir ou eliminar os microrganismos. Existem vários tipos de radiação eletromagnéticas, como o raio-x e outras radiações ionizantes, ultravioleta, feixes de elétrons e micro-ondas. • Radiações ionizantes (X, gama, alfa e beta) → As principais fontes de radiação ionizante são o Cobalto 60 e o césio 137. Há uma geração de moléculas extremamente reativas. Seu mecanismo ocorre por um átomo emite elétrons de alta energia, ionizando a molécula receptora, resultando em uma morte celular devida a formação de uma cadeia de ionização do DNA • Ultravioleta → Radiação não-ionizante, com atividade microbicida efetiva na faixa de comprimento de onda entre 220 e 300 nm. Purinas e pirimidinas → absorção em 260 nm. As pirimidinas produzem ligações cruzadas entre pirimidinas adjacentes na mesma fita de DNA, formando dímeros de timina. O poder de penetração é muito baixo. Filtração: Filtros bacteriológicos são empregados para esterilizar materiais termolábeis, como o soro, enzimas, antibióticos, etc. São filtros de materiais diversos como ésteres (acetato ou nitrato) de celulose e amianto. Também existem os filtros HEPA, que são filtros de alta eficiência para retenção de partículas do ar, encontrado no fluxo laminar.
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