T7 | Controlo do crescimento bacteriano

Importância

Controlar o crescimento bacteriano é essencial para retrair a disseminação de microrganismos e consequentemente retrair as infeções

Terminologia

• Esterilização

  → Processo no qual todas as células vivas, esporos e entidades acelulares são destruídos ou removidos de um habitat.

• Desinfeção

  → Utiliza agentes químicos ou físicos para matar ou inibir o crescimento de microrganismos patogénicos

  → Associada a superfícies inertes

• Antissepsia

  → Destruição ou inibição do crescimento de microrganismos em tecidos vivos.

  → Prevenção da infeção

• Asséptico

  → Ambiente ou procedimento livre de contaminação; previne a infeção

→ BACTERIOSTÁTICO : inibe uma bactéria

→ BACTERICIDA: um agente que mata

Efeitos dos agentes antimicrobianos

Fatores que afetam a eficácia da atividade antimicrobiana

Ø Dimensão da população microbiana

Ø O tipo de microrganismo e o seu estado fisiológico

Ø Concentração ou intensidade do agente antimicrobiano

Ø Tempo de exposição

Ø Temperatura

Ø Ambiente local (pH, matéria orgânica, biofilme)

Controlo do crescimento microbiano

Pode ser feito por:

• Agentes físicos:

  Calor (humido ou seco)

  Filtração

  Radiação (UV ou ionizante)

• Agentes químicos

  Um agente químico utilizado num objeto ou superfície inerte é designado desinfetante

  Um agente químico usado na pele ou tecidos é designado Antisséptico

Calor húmido

• Vapor → O vapor sobre pressão permite eliminar todas as formas microbianas, incluindo esporos (na autoclave leva se a 121ºC )

• Pasteurização:

  • Usada para reduzir a carga microbiana

  • Preserva o sabor e valor nutritivo dos alimentos

  • Não esteriliza

• Fervura

  • fervura em água 10 min destrói formas vegetativas

  • Não é esterilizante

Indica-se para esterilizar e descontaminar

Pasteurização

Reduz o número de microrganismos de degradação, mata os patogénicos.

• Clássica: 63ºC por 30 min

• HTST (High-Temperature Short-Term) – 72ºC por 15 seg., seguido de rápido arrefecimento

• UHT (Ultra High Temperature) – 138º a 150ºC por 1-3 seg

Tindalização - esterilização intermitente

Parâmetros de medida da eficiência da morte pelo calor

Valor D= Decimal reducing time (tempo de redução decimal)

• Tempo necessário para matar 90% dos microrganismos ou esporos a uma dada temperatura (redução da população para 1/10)

Os valores D também podem ser usados para estimar a resistência relativa de um microrganismo a diferentes temperaturas - valor Z.

Calor seco

Destruição de microrganismos a temperatura vizinha da de carbonização da matéria orgânica (oxidação de constituintes celulares e desnaturação das proteínas).

• Aquecimento direto - à chama

• Esterilizadores de ar quente (estufas)

Filtração

A filtração é útil para a esterilização de líquidos alteráveis pelo calor

• Envolve a passagem de líquidos por filtros de membrana

  • os poros podem ter diferentes dimensões, sendo o mais frequente de uma porosidade 0,2 µm

  • Permite a remoção de bactérias, mas não de vírus

• Pode ser usada para:

  • Antibióticos

  • Vitaminas

  • Soluções de glucose

Os fitros têm também aplicação na purificação do ar

• Usam-se filtros de alta eficiência: High Efiffency Particulate Air Filters (HEPA)

• Existem em salas de operações, unidades de queimados, salas de pressão negativa

Radiações

A radiação é a energia emitida pelas atividades atómicas As moléculas das células absorvem alguma da energia, provocando modificações no DNA

Ultra Violeta (U.V.) ~260 nm

• Dá origem a ligações anormais no DNA mutações

Aplicações:

• Desinfeção de superfícies e salas

• Usado em lâmpadas germicidas em:

  • Hospitais

  • Salas de operações

  • Zonas de preparação de alimentos

  • Laboratórios e zonas limpas

Desvantagens:

• Fraco poder penetrante

• Efeito prejudicial nos tecidos humanos em exposições longas

• Prejudicial à retina

Ionizantes

• Raios gama (+ penetrantes)

O DNA é muito sensível a este tipo de radiação

Destroem todas as células microbianas e endosporos

• Aplicações:

  - antibióticos

  - hormonas

  - plásticos e material descartável (seringas)

  - Luvas

  - Muito utilizados para irradiar alimentos

• Vantagens

  • Elevado poder penetrante

• Desvantagens

  • Muito dispendioso

  • Menos eficiente para os vírus

Agentes químicos

Alvos de ação dos desinfetantes e antissépticos

Características ideais de um antisséptico/desinfetante

Eficácia Elevada

• Largo espectro/esporicida/todas as formas

• Ação rápida /ação de longa duração

• Microcida (não microestático)

• Ativo em baixas concentrações e na presença de matéria orgânica

Não Tóxico

• Não irritante para os tecidos (antisséptico)

• Não corrosivo (desinfetante)

• Compatível com sabões e detergentes

• Quimicamente estável

• Inodoro, ou odor agradável

• Não ser afetado por fatores ambientais (temperatura, pH)

• Não poluente

• Solúvel em água

• Barato

Agentes químicos: Fenóis e derivados

Atividade:

• Desnaturam proteínas

• Destroem as membrana celulares

• Bactericida contra as formas vegetativas incluindo o M. tuberculosis

• Sem ação sobre os endosporos, à temperatura ambiente

Aplicações:

→ Vantagens:

• São ativos contra M. tuberculosis

• São efetivos na presença de matéria orgânica

• Mantêm-se ativos nas superfícies bastante tempo após aplicação

→ Desvantagens:

• Têm um odor desagradável

• Podem causar irritação da pele

Frequentemente usados como desinfetantes em unidades de saúde e laboratórios

Compostos halogenados

Atividade:

• Os halogéneos são importantes agentes antimicrobianos em células bacterianas e fúngicas e muitos vírus

• Destroem todas as formas vegetativas mas não são esporicidas

Aplicações:

• O iodo é bem conhecido como antisséptico → oxida constituintes celulares e complexam proteínas com iodo - frequentemente usado como iodóforo (complexo de iodo com um transportador orgânico). Ex: Betadine

• O cloro é usado:

→ no tratamento de águas municipais e piscinas

→ na indústria alimentar

Oxidação de componentes celulares

Álcoois

Atividade

• Desnaturam proteínas

• Destroem as membranas dissolvem lípidos

• São bactericidas e fungicidas e virucidas (sobre vírus contendo invólucros lipídicos) mas não são esporicidas.

• Ativos sobre Mycobacterium tuberculosis

• Mais ativo a 70% em água

Aplicações:

• Antissepsia da pele e instrumentos médicos (termómetros),

• Desinfeção e descontaminação de superfícies, de bancadas, equipamentos de grande e médio porte e para antissepsia das mãos

• Usados como antissépticos ou desinfetantes

Aldeídos

Atividade:

• originam ligações cruzadas com grupos orgânicos funcionais inativam ácidos nucleicos e proteínas

• Atuam sobre formas vegetativas, esporos e vírus

• Podem ser usados como químicos esterilizantes

Aplicações:

• Usam-se na desinfeção de equipamentos hospitalares e de laboratório

Aldeídos mais frequentemente usados:

• Glutaraldeído: solução a 2%, usada em laboratórios de investigação

• Formaldeído: solução a 37% (formalina)

  usado para desinfetar salas, câmaras, instrumentos cirúrgicos

  irritante para as mucosas, carcinogénico

Compostos de amónio quaternários

Atividade:

• Destroem membranas microbianas

• Desnaturam proteínas

• Atuam sobre formas vegetativas microbianas, efetivos contra bactérias Gram-positivas, e vírus contendo invólucros membranosos.

• Não são esporicidas, não atuam contra a M.tuberculosis

Aplicações:

• Desinfeção de talheres e pequenos instrumentos

• Antisépticos para a pele

Vantagens

• Estáveis

• Não tóxicos

• Suaves e não irritantes

Desvantagens

• São inativados pela água dura, sabões

Biguanidas (Clorohexidina)

Atividade:

• Afeta a integridade das membranas. Em concentrações mais elevadas causa coagulação de constituintes intracelulares.

• Atuam sobre formas vegetativas microbianas

• Não são esporicidas, não atuam contra a M. Tuberculosis.

• Fraca atividade em vírus

Aplicações

• Como desinfetante

• Principalmente como antisséptico: Lavagem da pele (4%); em colutórios (0,2%)

Vantagens

• Baixo teor de irritabilidade

Desvantagens

• Atividade dependente de pH

• Atividade reduzida na presença de matéria orgânica

Agentes oxidantes

→ São agentes desinfectantes ou antissépticos que impedem o metabolismo bacteriano

→ Libertam radicais de hidroxilo que matam microrganismos anaeróbios