conferencia control microbiano
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Se presentan las diferentes estrategias de control microbiano, empleadas ya sea en el laboratorio como en la industriaTRANSCRIPT
CONTROL MICROBIANO POR AGENTES FÍSICOS, QUÍMICOS Y
BIOLÓGICOS
LUIS HERNANDO
ORTEGÓN CÁRDENAS
CONTROL MICROBIANO POR AGENTES
FÍSICOS, QUÍMICOS Y BIOLÓGICOS
FISICOS
Calor - FrioRadiaciónFiltración
QUIMICOS(utilizados in vitro)
AntisépticosDesinfectantes
BIOLOGICOS O QUIMICOS
(utilizados in vivo)
QuimioterápicosAntibióticos
CONTROL
RAZONES PARA CONTROLAR MICROORGANISMOS
• Prevenir la transmisión de las infecciones y las enfermedades.
• Prevenir la contaminación o la proliferación de microorganismos perjudiciales.
• Evitar el deterioro o destrucción de materiales por los microorganismos.
CONTROL de los Microorganismos
ESTRATEGIAS: • Eliminar los microorganismos presentes
• Impedir de alguna forma su proliferación.
-CIDA Cuando el agente tiene
una acción de destrucción total
-STÁTICO Se inhibe el crecimiento o
se impide la multiplicación del microorganismo
SUFIJOS
Germicida AlguicidaFunguicida VirucidaBacteriocida
Bacteriostático
Fungistático
* ESTERILIZACIÓN• Destrucción o remoción de todo ser vivo
* DESINFECCIÓN• Matanza, inhibición o remoción de organismos patogénicos– Usualmente en superficies inertes– No es esterilización
* SANITACIÓN• Reducción de poblaciones microbianas a nivelesaceptables de salud pública
Agentes químicos aplicados a tejido vivo para impedir crecimiento microbiano
• Germicidas• Funguicida• Bacteriocida• Virucida• Alguicida• Bacteriostático• Funguistático
ANTISÉPTICOS
¿Muerte?Cuando un organismo NO puede crecer en un medio que antes promovía su crecimiento.
DESINFECTANTE
Agente que mata microorganismos capaces de producir una infección, destruyendo las formas vegetativas en desarrollo, pero no forzosamente las esporas.
El desinfectante se usa en objetos inanimados.
Un desinfectante no necesariamente esteriliza un objeto, ya que pueden permanecer algunos
microorganismos o esporas.
RESUMEN DE LAS PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS ANTIMICROBIANAS DE LOS ANTISÉPTICOS USADOS EN HIGIENE DE MANOS
Bacterias Gram +
Bacterias Gram -
Bacilo Tuberculo
Hongos VirusRapidez de acción
Alcohol +++ +++ +++ +++ +++ RápidaConcentración ideal (60-95%). No actividad residual persistente
Clorhexidina, 2-4% en agua
+++ ++ + + +++ IntermediaActividad residual persistente. Alergias raras
Componentes yodados
+++ +++ +++ ++ +++ IntermediaCausa quemaduras de piel. Irritante para higiene de manos
Yodóforos +++ +++ + ++ ++ IntermediaMenos irritante que los Yodados. Aceptación variable
Derivados del fenol
+++ + + + + IntermediaSe neutraliza ante la presencia de surfactantes no iónicos
Triclosán +++ ++ + - +++ IntermediaAceptabilidad variable en higiene de manos
Amonio cuaternarios
+ ++ - - + LentaUsada solamente en combinación con alcohol. Importancia ecológica
+++= Muy efectivo; ++= Medianamente efectivo; += Poco efectivo; - = No efectivo
Tabla de Espectro de actividad y sinergismos y antagonismos de desinfectantes y de antisépticos
Agentes usados frecuentemente en alimentos y productos farmacéuticos para inhibir el crecimiento de microorganismos
Al ser ingeridos no deben ser tóxicos
EJEMPLOS:
Propionato de calcio Benzoato de sodio
Nitrato Dióxido de azufre
Diacetato sódico
CONSERVADORES
PUNTOS DE ATAQUE
Los puntos vulnerables de los microorganismos hacia los que se dirige la acción antimicrobiana:
• Lesiones en la Pared celular• Alteraciones de la permeabilidad de membrana• Inhibición de la actividad enzimática• Alteraciones de la naturaleza coloidal del citosol• Interferencia en los procesos biosintéticos• Inhibición de la síntesis del DNA y RNA
MECANISMOS DE ACCION Agentes que actúan sobre la membrana citoplásmica y la
Pared celular
Agentes que actúan sobre las Proteínas y Enzimas, el efecto es múltiple:
*Coagulación y desnaturalización de las Proteínas *Efecto tóxico sobre las Enzimas *Formación de Compuestos con los Radicales libres *Antagonismo químico (Antimetabolitos)
Agentes que actúan alterando el Núcleo
AGENTES QUE ACTÚAN SOBRE MEMBRANA y PARED CELULAR
Integridad estructural de la membrana
*Transporte activo
*Barrera osmótica
*Metabolismo energético Agente
Ejemplos:
• Ácidos y álcalis en su acción corrosiva,
• Solventes y detergentes de acción microbicida por su combinación con las lipoproteína;
• Penicilinas y otros A/B que inhibe la síntesis de la pared celular lisis.
ATAQUE A PROTEÍNAS Y ENZIMAS • COAGULACIÓN Y DESNATURALIZACIÓN de las PROTEÍNAS coloide
citoplásmico alterado y los sistemas enzimáticos inactivados. Ejemplos: Sales de metales pesados (mercurio, arsénico, plata); calor, fenoles y alcoholes
• Efecto tóxico sobre las Enzimas Oxidación de sus radicales libres o efecto alquilante sobre éstos. Ejemplos: cloro, fluor, H2O2, KMnO4 y óxido de etileno. Oxidantes fuerte desactivan enzimas, atacando sus grupos sulfhidrilos y pasándolos a disulfuro
• Formación de Compuestos con los RADICALES LIBRES Grupos sulfhidrilos S-H Grupos disulfuros (S-S), inactivándose así la enzima. Hg
• ANTAGONISMO QUÍMICO La sustancia sustituye al sustrato de la una enzima, hay una interferencia con una biosíntesis específica.
Ejemplos: algunos quimioterapéuticos como Sulfas o 5-Bromouracilo PABA TIMINA
AGENTES QUE ACTÚAN ALTERANDO EL NÚCLEO
Algunos agentes tienen una especial tendencia a alterar el nucleoide y los genes de las bacterias mediante:
• Combinación con los grupos -SH,
• Combinación con las nucleoproteínas Formol, agentes alquilantes
• Interferencia en la replicación del DNA Quinolona, radiaciones
• Como inhibidores de la síntesis del RNA.
CONDICIONES QUE AFECTAN LA EFECTIVIDAD DE AGENTES ANTIMICROBIANOS
Tamaño de la población (Número de microorganismos)ComposiciónConcentración del agenteTiempo de exposiciónTemperaturaCondiciones ambientales locales
1.Tamaño de la población:... un mayor número de microorganismos demoran más en morir que un número menor de ellos.
2.Composición de la población:... la efectividad de un agente varía de acuerdo de acuerdo a la naturaleza del organismo; los microorganismos varían mucho en sensibilidad. (bacteria, levadura, espora, etc.)
3. Concentración o intensidad del agente antimicrobiano:.. generalmente un agente más concentrado o más intenso elimina más rápido a los microorganismos. (no siempre etanol 70% más efectivo que etanol 95%)
4.Duración de la exposición: .. mientras más tiempo este el microorganismo expuesto al agente, mayor será el número de organismos eliminados
5. Temperatura: .. un aumento de la temperatura en que se aplica el agente aumenta la efectividad de éste.
6.Medioambiente local: .. el medio ambiente que rodea al microorganismo lo puede proteger de la acción del agente antimicrobiano. (la materia orgánica de la comida protege a las bacterias de la esterilización por calor)
(todo el material quirúrgico debe ser lavado antes de esterilizar)
-Condiciones de crecimiento-Accesibilidad de los microorganismos-Temperatura-pH-Formulación-Materia orgánica e inorgánica
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ACCIÓN BIOCIDA (continuación)
CONTROL MICROBIANO
Agentes físicos Agentes químicos Agentes biológicos
ANTIMICROBIANOS
(a) Bacteriostáticos…Inhiben el crecimiento del microorganismo
(b) Bactericidas…Matan a los microorganismos sin necesidad de destruirlos
o lisarlos
(c) Bacteriolíticos…Matan a los microorganismos por lisis
“Sustancia o Agente capaz de actuar sobre los microorganismos, ya sea inhibiendo su crecimiento o
causando su muerte”
Generalidades sobre antimicrobianos…
AGENTES FÍSICOS
TEMPERATURA Húmedo : Ebullición, Pasteurización, Tindalización, Vapor de agua ( fluyente o a presión: autoclave *CALOR Seco : Flameado, Incineración, Aire caliente: Horno, Estufa de Infra-rojos
Refrigeración : 40C *FRIO Congelación Nitrógeno líquido
HUMEDAD*Desecación*Liofilización InfrarojasRADIACIONES UV Ionizantes: Rayos x, Radiación g Ultrasonido AGENTES UltrasonidoMECANICOS Cepillado Clásica Filtración De membrana Aérea o Laminar
TEMPERATURA Húmedo : Ebullición, Pasteurización, Tindalización, Vapor de agua ( fluyente o a presión: autoclave *CALOR Seco : Flameado, Incineración, Aire caliente: Horno, Estufa de Infra-rojos
Refrigeración : 40C *FRIO Congelación Nitrógeno líquido
HUMEDAD*Desecación*Liofilización InfrarojasRADIACIONES UV Ionizantes: Rayos x, Radiación g Ultrasonido AGENTES UltrasonidoMECANICOS Cepillado Clásica Filtración De membrana Aérea o Laminar
CALOR
Causa la denaturación de las proteínas y ácidos nucleicos,
Destruye las membranas.
AUTOCLAVE
Ventajas: costo, eficacia, sencillez, más amplio número de materiales
Desventajas: ºt altas.
Calor húmedo
(20 min a 121ºC, 15 Lb.)
15 Lb a 121oC por 15 min (usualmente)
USOS: materiales de vidrio y otros que resistan la temperatura, soluciones y medios de cultivo.También para decontaminar material que contenga cultivos bacterianos
Pasteurización clásica (63oC por 30 min) Otras variantes:
• Flash, (72oC por 15 s)
• Ultrahigh (150oC por 1-3 s)
PASTEURIZACIÓN
ESTERILIZACIÓN SECA
(160-170oC por 2-3 hs)
INCINERACIÓN
Mechero BUNSEN
Horno Crematorio
Se utiliza en caso de materiales descartables
Para esterilizar las asas
REFRIGERACION
BAJAS TEMPERATURAS
Inhiben el crecimiento microbiano por enlentecimiento o suspensión del metabolismo celular
5ºC - 8ºC
CONGELADORES BAJO CERO
-20 ºC: se suspende el crecimiento microbiano pero en general no hay muerte celular.
NITROGENO LIQUIDO
Consigue mantener la temperatura de -198 ºC
FILTRACIÓN• Filtros retienen los microorganismos impidiendo el pasaje a través de
ellos
Los filtros de membrana retiene a los microorganismos en la superficie porosa
Los filtros de profundidad atrapan, en su matriz, a los microorganismos
• Los filtros de membrana se utilizan para esterilizar soluciones termolábiles
CABINAS DE
SEGURIDAD
RADIACIÓN
Lámparas UV
La radiación UV incluye longitudes de onda entre 100 y 400nm
AGENTES QUÍMICOS
Acidos o Alcalis : grado de disociación Ag: AgNO3
Sales minerales : sales de metales pesados Hg: mertiolate, mercurocromo Cu Compuestos INORGÁNICOS Cl: Hipoclorito, cloraminas Halógenos I : Yodo, yoduro, yodórofos Oxidantes Otros oxidantes H2O2 , KMnO4
Alcoholes: etanol, isopropanol, benzílico Glicoles : propilenglicol, etilenglicol
Difenólicos : Hexaclorofeno Fenol y Derivados Derivados metilados: cresoles (o, m, p-cresoles) Diguanidinas : clorohexidina, cloroxilenol Aldehídos Formaldehído ( al 40% en agua = Formalina)Compuestos ORGANICOS Aldehído glutárico: glutaraldehído a pH alcalina es esterilizante
Colorantes Cristal violeta
Detergentes Aniónicos: jabones: Hexaclorofeno, Lauril-sulfato Catiónicos: Derivados del Amonio cuaternario Tensioactivos Anfóteros No iónicos
Acidos o Alcalis : grado de disociación Ag: AgNO3
Sales minerales : sales de metales pesados Hg: mertiolate, mercurocromo Cu Compuestos INORGÁNICOS Cl: Hipoclorito, cloraminas Halógenos I : Yodo, yoduro, yodórofos Oxidantes Otros oxidantes H2O2 , KMnO4
Alcoholes: etanol, isopropanol, benzílico Glicoles : propilenglicol, etilenglicol
Difenólicos : Hexaclorofeno Fenol y Derivados Derivados metilados: cresoles (o, m, p-cresoles) Diguanidinas : clorohexidina, cloroxilenol Aldehídos Formaldehído ( al 40% en agua = Formalina)Compuestos ORGANICOS Aldehído glutárico: glutaraldehído a pH alcalina es esterilizante
Colorantes Cristal violeta
Detergentes Aniónicos: jabones: Hexaclorofeno, Lauril-sulfato Catiónicos: Derivados del Amonio cuaternario Tensioactivos Anfóteros No iónicos
ALCOHOLES
*Actúan por coagulación de proteínas.
*Formulación: 70% v/v
*Esporas: son resistentes
*Efecto fugaz: desinfección cutánea (15") y de superficies.
*Gomas y plásticos pueden endurecerse. El cemento de las lentes del material óptico se debilita.
FENOLES• Coagulantes
• Formulación: Alquilfenoles: cresoles (grupo metilo), xilenoles (2 metilos), con o sin cloro, o grupos aromáticos (o -fenilfenol, o -bencil-p-clarafenol).
En emulsión, o con jabones o detergentes aniónicos.
• Resistencia de virus (hidrofílicos), esporas, y en menor grado micobacterias.
• Efectos adversos: tóxicos por ingestión. Quemaduras. Manchan tejidos. Lesionan
• Aplicaciones: Superficie.
COMPUESTOS DE CLORO
Oxidantes
• Formulación: hipoclorito sódico en H20
• pH ideal 7,6.
• Micobacterias son moderamente sensibles
• Efectos adversos: manchan y dañan tejidos y corroen metales (s/t acero inoxidable), muy irritativos (mucosas y piel)
• Aplicaciones: Desinfección del aguaSaneamiento
COMPUESTOS DE IODO• Oxidantes
• Formulación: solución alcohólica o con PVP
• Activo frente a todo tipo de microorganismos
• Efectos adversos: manchas y alergias
• Aplicaciones: Desinfección de la incisión operatoria Desinfección de manos Saneamiento
DERIVADOS DEL AMONIO Cuaternario
*Actúan a nivel de membrana
*Formulación: cloruro de benzalconio y bromuro de centrimonio en H2O o alcohol al 80% v/v de una solución de 10-50% p/v, solos o con clorhexidina.
*Son sensibles los gram+, algo los gram- y los virus lipofílicos.
*Efectos adversos: poco tóxicos. Fotosensibilidad ocasional. El cemento, las gomas sintéticas y el Al pueden ser lesionados, sobre todo si se le añade agentesanticorrosivos.
*Aplicaciones: superficies, piel
ÓXIDO DE ETILENOGas inodoro (<700 ppm), incoloro que se licúa a ºt<10.7ºC (o a presiones bajas).Flamable y explosivo. Polimerización.
Mecanismo de acción: alquilación
Toxicidad: inhalación (cáncer?) y contacto (dermatitis)Aireación
Factores que influyen su capacidad biocida:[] y ºt: 450 mg/l --- 45-60º, s/t 800-1200 mg/l a 54-56ºCHumedad: <30% nunca. Ideal 70%
Controles biológicos: B. subtilis var. niger
GLUTARALDEHÍDO
Alquilante
Formulación: 2% p/v, que se activa antes de su uso (pH 7,5-8,5)
Toxicidad: dermatitis
Aplicación: inmersión (>6,5 h para esterilizar)material sensible al calor
AGENTE QUÍMICO ACCIÓN USOS
Etanol (50-70%) Desnaturaliza proteínas y solubiliza lípidos
Antiséptico usado en piel
Isopropanol (50-70%) Desnaturaliza proteínas y solubiliza lípidos
Antiséptico usado en piel
Formaldehído (8%) Reacciona con grupos-NH2, -SH y -COOH
Desinfectante, mata endosporas
Tintura de yodo(2% I2 en 70% alcohol)
Inactiva proteínas Antiséptico usado en piel
Cloro (Cl2) gas Forma ácido hipocloroso (HClO), un fuerte agente oxidante
Desinfección en general y en particular para agua potable
Nitrato de plata (AgNO3) Precipita proteínas Antiséptico general y usado en ojos de recién nacidos
Cloruro de mercurio Inactiva proteínas por reacción con los grupos sulfuro
Desinfectante. En ocasiones usado como componente en antisépticos para piel
Detergentes (ej. amonios cuaternarios)
Ruptura de membranas celulares Desinfectantes y antiséptico de piel
Compuestos fenólicos (ej. hexilresorcinol, hexaclorofenol)
Desnaturalizan proteínas y rompen las membranas celulares
Antisépticos a bajas concentraciones, desinfectantes a altas concentraciones
Oxido de etileno (gas) Agente alquilante Desinfectante usado para esterilizar objetos sensibles al calor como goma y plásticos
BIOLÓGICOS
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