T.5: Agentes físicos y químicos en esterilización, desinfeción y antisepsia

Mecanismos por los que se esterilizan superficies

• Alteración de las envueltas microbianas con cambios en la ósmosis y enzimas

• Desnaturalización de las proteínas/ ácido nucleicos por oxidación o cambios de estructura

• Horno Pasteur, autoclave

• Biocidas: CIO2, plasmagos, aldehídos y óxido de etileno

Factores que intervienen en la esterilización

• Incrementan: tiempo de aplicación, hidratación, concentración óptima, ionización y temperatura

• Disminuyen: tensión superficial y materia orgánica

Procedimientos físicos de esterilización

1. Basados en el cambio de temperatura

• Aplicando frío: congelación + liofilización

• Aplicando calor seco: horno Pasteur, flameado e incineración

• Aplicando calor húmedo:

  • Microondas

  • Autoclave

  • Ebullición, vapor fluente

  • Pasteurización, tindalización

  • Uperización

2. Radiación: ionizante y ultravioleta

3. Cepillado

4. Ultrasonidos

5. Filtración: filtros de membrana de celulosa (elimina las bacterias) y HEPA (se utiliza en hospitalización y cabina de seguridad biológica)

Mejor método de esterilización y antisepsia en varias parejas, razonando la respuesta (p.ej., alcohol de 96º vs. alcohol de 70º, povidona yodada al 10% 30 segundos o 1 minuto, rayos UVB o filtros HEPA en cabinas de flujo laminar…)

INORGÁNICOS

• Sulfadiazina argéntica

• Oxidantes: ácido peracético, agua oxigenada (para plásmagas) clorados, permanganatopotásico, peróxido de benzoilo, povidona vodada

COMPUESTOS DEL AMONIO CUATERNARIO

ORGÁNICOS

• Alcoholes: 709=antiséptico

• Aldehídos

• Clorhexidina

• Fenoles

• Óxido de etileno

DETERGENTES

• Iónico

• Catiónico

• Enzimático

ALCOHOL 96o vs ALCOHOL 70o: ambos son efectivos contra bacterias en fase vegetativa, micobacterias, algunos hongos y virus envueltos. El alcohol 70o se emplea para desinfección de manos, instrumentos de filo o zonas de piel y requiere 5 minutos para su actuación. El alcohol 96o ha de diluirse con agua destilada o clorhexidina para hidratarlo y favorecer la desnaturalización de las proteínas. Por tanto, es mejor el Alcohol 70o ya que cumple su función a esa gradación y no hay que diluirlo.

POVIDONA YODADA AL 10% 30seg vs 1min: La acción antiséptica comienza a ejercerse a partir de los 30 segundos, lo cual es compatible con el tiempo de secado (alrededor de 45 segundos). Por tanto, su efecto es notable a partir de los 30 segundos, por lo que extender más el tiempo de secado y de efecto no influye en su poder antiséptico.

RAYOS UVB vs FILTROS HEPA EN CABINAS DE FLUJO LAMINAR: Los rayos UVB no son penetrantes, por lo que se utilizan para descontaminar superficies (puntas de pipetas, plásticos y vidrios). Pueden producir dermatitis. Los filtros HEPA son mallas de fibra sintética de vidrio que se disponen al azar. Se colocan en los filtros de aire de los quirófanos o cabinas de seguridad biológica. Para una cabina de flujo laminar sería ideal utilizar ambas técnicas de esterilización, aunque para diferentes elementos: los aparatos e instrumentos a utilizar dentro de ella esterilizados con rayos UVB y el ambiente de la cabina con los filtros HEPA.

CLORHEXIDINA vs COMPUESTOS MERCURIALES: la clorhexidina bloquea una enzima necesaria para la síntesis de lípidos de membrana, por lo que se emplea como antiséptico junto con el alcohol 70o para la limpieza de manos en el lavado quirúrgico y la preparación prequirúrgica de la piel. Los compuestos mercuriales tienen un efecto bacteriostático, y se usan poco por su toxicidad, el incremento de la resistencia de microorganismos al mercurio, su acción corrosiva sobre los metales que desinfectan y el hecho de que se inactiva en presencia de materia orgánica.

Procedimientos químicos

1. INORGÁNICOS

   1. Sulfadiazina argéntica

   2. Oxidantes: ácido peracético, agua oxigenada (para plásmagas) clorados, permanganato potásico, peróxido de benzoilo, povidona yodada

2. COMPUESTOS DEL AMONIO CUATERNARIO

3. ORGÁNICOS

   1. Alcoholes: 70º = antiséptico

   2. Aldehídos

   3. Clorhexidina

   4. Fenoles

   5. Óxido de etileno

4. DETERGENTES

   1. Iónico

   2. Catiónico

   3. Enzimático

Factores físico-químicos que influyen en la nutrición de las bacterias

FÍSICOS:

1. Tª

   1. Frío

   2. Calor

      1. Húmedo

      2. Seco

2. Radiaciones

   1. Ionizantes

   2. UV

3. Filtración

   1. Filtros de profundidad

   2. Filtros de membrana

4. Procesos físicos no esterilizantes

   1. Ultrasonidos

   2. Cepillado

   3. Desecación

   4. Presión osmótica

   5. Indicadores físicos, químicos y biológicos

QUÍMICOS:

1. Esterilizantes

   1. Peróxido de hidrógeno (vapor)

   2. Gas de plasma

   3. Ácido peracético

   4. Óxido de etileno

   5. Formaldehido (vapor)

   6. Glutaraldehido

2. Antisépticos

   1. Dañan la membrana

      1. Fenoles y derivados fenólicos

      2. Detergentes

         1. Catiónicos

         2. Aniónicos

      3. Alcoholes

      4. Biguanidas

   2. Modifican proteínas y ácidos nucléicos

      1. Halógenos

      2. Metales pesados

      3. Ácidos y álcalis

      4. Colorantes

      5. Compuestos alquilantes

   3. Desinfectantes

      1. Alto nivel

      2. Nivel intermedio

      3. Bajo nivel

Conceptos: esterilización, desinfección, antisepsia, desinfectante, antiséptico, esterilizante, higienizantes, bactericida, bacteriostático, bacteriostático

• Esterilización: destrucción de microorganismos (efecto bactericida y bacteriolítico)

• Desinfección: eliminación o destrucción de la mayor parte de las formas microbianas, especialmente las patógenas, actuando sobre el ambiente, superficies y objetos.

• Antisepsia: utilización de agentes químicos sobre tejidos vivos para inhibir o eliminar los microorganismos.

• Desinfectante: agentes que matan las formas vegetativas de los microorganismos (no esporos). No se pueden usar en el cuerpo humano, sino que solo se utilizan en superficies inertes porque son muy tóxicos

• Antiséptico: agentes que matan o inhiben el crecimiento de los microorganismos (no esporos). Son inocuos, por lo que se pueden usar en seres vivos, aunque también en superficies inertes, por lo que algunos también son desinfectantes eficaces.

• Higienizante: Son agentes menos fuertes que los desinfectantes. Se utilizan en superficies abióticas y disminuyen el número de microorganismos (no matan bacterias vegetativas ni esporo)

• Esterilizante: destruyen todo tipo de microorganismos, virus y formas de resistencia (esporos)

• Bactericida: Significa que reduce el número de células viables, sin afectar a la integridad de la célula (disminuye el número de bacterias viables, pero no el total de ellas en general). Los agentes bactericidas, matan a los microorganismos sin necesidad de destruirlos o lisarlos.

• Bacteriolítico: Significa que desintegra las células, por lo que reduce el número total de bacterias. Los agentes bacteriolíticos, destruyen todas las bacterias, tanto vivas como muertas, por lo que reducen el número total de bacterias y el número de bacterias viables

• Bacteriostático: Significa que frenan el crecimiento bacteriano. Con los agentes bacteriostático, no se ve afectado el número de bacterias, sino que estas detienen su multiplicación y la z

Mecanismo de acción de las biguanidas en los procesos de desinfección y antisepsia. Aplicaciones.

1. Bloquean enzimáticamente la síntesis de lípidos de membrana

2. Presentan acción bactericida y fungicida

3. Se usan para la antisepsia de heridas y lavado de manos y para la cavidad oral o como agente antiplaca (en menor cencentración)

4. También se usan para la desinfección de prótesis de prótesis y de instrumental

Ejemplo: clorhexidina

En relación a la temperatura como agente físico de control antibacteriano, ¿cuál de las siguientes afirmaciones NO es cierta?

a. El calor produce desnaturalización proteica

b. El calor produce alteraciones en las membranas plasmáticas bacterianas

c. El calor seco es más efectivo que el calor húmedo para producir esterilización

d. El calor es más efectivo que el frio para producir esterilización

e. La eficacia del calor esterilizante está determinada por parámetros como el tiempo de reducción decimal y el tiempo de muerte térmica

C. El calor seco es más efectivo que el calor húmedo para producir esterilización

Los compuestos desinfectantes:

1. Comprenden solamente los compuestos químicos que tienen como diana la membrana plasmática

2. Se suelen emplear sobre superficies bióticas

3. Están en desuso para el control bacteriano debido a su toxicidad

4. Se caracterizan por eliminar tanto las formas vegetativas microbianas como las esporas

5. Se caracterizan por eliminar las formas vegetativas microbianas, pero no así sus formas de resistencia

5. Se caracterizan por eliminar las formas vegetativas microbianas, pero no así sus formas de resistencia

Agentes físicos basados en el cambio de temperatura

La Tª es el agente físico más importante:

• Frío: almacén y mantenimiento de microorganismos vivos → Flameado, Incineración (acaba hasta con priones), Horno de Pasteur, Estufa de infrarrojos

  • No es destructivo

  • No esteriliza

  • Disminuye el metabolismo microbiano

  • Deja bacterias en estado latente

• Calor: Desnaturalización proteica y lesiones en membranas → esterilización

  • Húmedo: Uno de los métodos más efectivos para destruir microorganismos, porque favorece la distribución del calor por toda la superficie a esterilizar. Es muy efectivo porque las proteínas hidratadas se desnaturalizan más fácilmente.

    • Ebullición: no destruye los esporos.

    • Pasteurización: no es esterilización ,sino reducción de la cantidad de microorganismo, evitando su crecimiento durante un cierto tiempo al introducir el producto en el frigorífico. Conserva las características organolépticas del producto.

    • Tindalización: tres ciclos de pasteurización + incubación de 24h. Destruye esporos y formas vegetativas.

    • Autoclave: acabamos con las esporas, pero no con los priones.

    • Uperización

  • Seco: requiere más energía y más temperatura. Rompe puentes de hidrógeno, desnaturaliza proteínas y produce la fusión de membranas

    • Flameado a la llama de asas metálicas de siembra

    • Horno pasteur

    • Incinerización

    • Estufas de infrarrojos

    • Esterilizaciones con perlas de vidrio o cuarzo

Mecanismo de acción y dos ejemplos de cada uno de agentes físico/químicos:

AGENTES FÍSICOS:

• Calor húmedo: mediante la aplicación de vapor de agua producen de manera más eficaz la desnaturalización de la proteínas hidratados. Destaca el autoclave (Agua a una presión mayor a la atmosférica y a una temperatura mayor de 100ºC que produce esterilización)

• Radiaciones, como la radiación UV que tiene un efecto bactericida con poca capacidad de penetración.

AGENTES QUÍMICOS:

• Biguanidas: sustancias que bloquean enzim·ticamente la sÌntesis de lÌpidos de membrana. Destaca la clorhexidina

• Alcoholes: producen la deshidrataciÛn, desnaturalizaciÛn y coagulaciÛn de proteÌnas. No son activos frente a esporas y adem·s se desactivan con la presencia de materia org·nica. Podemos destacar el etanol (96-70%)