17/10/2012. In vitro: agentes físicos calor, radiação e filtração químicos detergentes e desinfetantes. In vivo: agentes quimioterápicos.

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1 In vitro: agentes físicos calor, radiação e filtração químicos detergentes e desinfetantes Esterilização de instrumentos cirúrgicos e meios de cultura In vivo: agentes quimioterápicos Toxicidade seletiva (naturais, sintéticos e semi-sintéticos) Redução do crescimento microbiano sem causar danos à célula hospedeira Segurança biológica Laboratórios, hospitais e indústrias DESINFECÇÃO e ESTERILIZAÇÃO Critérios Diferenciar e aplicar corretamente os processos de esterilização e desinfecção Normativas de biossegurança Natureza do agente ou agentes infecciosos manipulados A escolha do processo de controle microbiano depende do artigo a ser tratado RSS (resíduos de serviços de saúde) Resultantes de atividades exercidas nos Serviços de Saúde que por suas características, necessitam de processos diferenciados em seu manejo existindo ou não tratamento prévio à sua disposição final 1

2 PGRSS (plano de gerenciamento dos RSS) Conjunto de procedimentos de gestão, planejamento e implementos a partir de bases científicas, normativas e legais com o objetivo de minimizar a produção de resíduos Eficiência antimicrobiana Neutralização por matéria orgânica Biofilmes Contenção dos micro-organismos em partículas gerados, providenciando um encaminhamento seguro, de forma eficiente, visando a proteção dos funcionários a Endósporo Ultra-estrutura celular ESTERILIZANTES preservação da saúde pública, dos recursos naturais e do meio ambiente Mycobacterium tuberculosis resistência a desinfetantes comuns devido à natureza cerosa da parede celular Número de micro-organismos Quanto mais micro-organismos existem no início, mais tempo leva para eliminar a população existente Tempo de Exposição Calor / irradiação / antimicrobianos químicos Influências ambientais ph é um fator importante, sendo mais eficiente quando o Princípios básicos dos métodos de controle microbiano Ação direta sobre o micro-organismo Limpeza prévia da superfície ou objeto a ser tratado Facilitação do contato Tempo de exposição adequado micro-organismos estão sob condições ácidas 2

3 Critérios para escolha de um agente químico Bactericidas, fungicidas e virucidas Espectro de ação Concentração de uso Tempo de exposição necessário Efeito do ph na atividade germicida Bacteriostáticos, fungistáticos e virustáticos Estabilidade química do composto Susceptibilidade à inativação por matéria orgânica Compatibilidade com o material a ser descontaminado Toxicidade Custo Maior tolerância Clostridium spp. Endósporos bacterianos Bacilllus spp. Mycobacterium tuberculosis Micobactérias Mycobaacterium avium-intracellulare Mycobacterium chelonae Giardia spp. Entamoeba spp. Cistos e oocistos de protozoários Acanthamoeba spp. Cryptosporidium spp. Maior susceptibilidade Vírus não-envelopado Trofozoítas de protozoários Fungos Bactérias Gram (-) Bactérias Gram (+) Vírus envelopado Candida spp. Poliovírus Rinovírus Acanthamoeba spp. Cryptococcus spp. Escherichia spp. Pseudomonas spp. Enterococcus spp. Staphylococcus spp. Streptococcus spp. HIV HBV HCV Microbiologia de Brock, 2010 Agentes empregados no controle do crescimento microbiano Inibição 3 efeitos podem ser observados: Esterilização Agentes bacteriostáticos, fungistáticos ligação fraca com o alvo (ribossomos) Bactericidas, fungicidas ligação forte com o alvo Bacteriolíticos induz ruptura (síntese de parede) diminui a turbidez da cultura 3

4 Medida da atividade antimicrobiana Menor concentração capaz de inibir completamente o crescimento do micro-organismo teste Concentração Mínima Inibitória (MIC minimum inhibitoty concentration) Esterilizantes, desinfetantes e anti-sépticos Compostos químicos desenvolvidos para impedir o crescimento de patógenos em ambientes inanimados e superfícies corporais externas Compostos químicos utilizados para controle em ambientes comerciais e industriais Alimentos, torres de refrigeração de ar, produtos têxteis,... Microbiologia de Brock, 2010 Indústria Compostos químicos Uso Esterilizantes Papel Couro Compostos mercuriais orgânicos, fenóis, metilisotiazolinona Metais pesados, fenóis Impedir o crescimento microbiano durante a manufatura Os agentes antimicrobianos presente no produto final inibem o crescimento Esterilizadores ou esporocidas - germicidas Matam micro-organismo, inclusive endósporos Plástico Detergentes catiônicos Impedir o crescimento de bactérias em dispersões aquosas de plásticos Calor ou radiação Madeira Sais metálicos, fenóis Impedir a deterioração de estruturas de madeira Esterilização a frio Petróleo Ar condicionado Usinas elétricas Mercúrio, fenóis, detergentes catiônicos, metilisotiazolinona Cloro, fenóis, metilizotiazolinona Cloro Impedir o crescimento de bactérias durante a recuperação e armazenamento de petróleo e derivados Impedir o crescimento de bactérias (p. ex., Legionella) em torres de refrigeração Impedir o crescimento de bactérias em condensadores e torres de refrigeração Equipamentos fechados Agente químico gasoso Esterilizante líquido Instrumentos que não toleram altas temperaturas ou gases 4

5 Desinfetantes Máquina termodesinfetadora de água quente (70º C) do Hospital Universitário Clementino Fraga Filho Matam micro-organismos NÃO endósporos Extremamente importantes no controle de infecções (hospitais e consultórios médicos) Desinfetantes gerais são amplamente utilizados em residências, piscinas e sistemas de purificação de água EFICÁCIA DOS ESTERILIZANTES E DESINFETANTES Concentração de matéria orgânica Biofilmes bacterianos Presença de endósporos resistentes Utiliza preparações industriais de detergentes enzimáticos com atividades de lipase e peptidase. Utilizada para materiais de assistência - vent iladores, máscaras ventilatórias e respiratórias, ambús, conexões, conjunto para macronebulização e outros. Sanitizantes Reduzem o número de micro-organismos viáveis Níveis seguros Equipamentos X alimentos Anti-sépticos Matam OU inibem o crescimento microbiano Suficientemente Atóxicos Tecidos vivos 5

6 Sensibilidade dos micro-organismos ao calor Descontaminação, desinfecção e esterilização Temperatura Apenas 10% viável Endósporos Micro-organismo Temperatura letal ( C) Bactérias (formas vegetativas) Endósporos bacterianos > 100 Protozoários Algas Fungos e leveduras Esporos de fungos Células vegetativas Valores D para suspensões de esporos (em segundos) Esporos de: 105 C 121 C 140 C 160 C Bacillus cereus 12,0 4,0 1,5 0,5 Bacillus subtilis 28,0 4,5 2,0 0,5 Clostridium botulinum ,0 3,0 0,5 Bacillus stearotermophylus ,0 1,0 Autoclavação (calor úmido) Dispositivo de aquecimento selado Vapor de água sob pressão Esterilização completa do material autoclavado é dependente do seu volume Tempo de esterilização a 121 C de diferentes volumes de soluções aquosas Volume (ml) Tempo (min)

7 Tindalização (esterilização fracionada) Não-esterlizante Germinação de esporos à temperatura ambiente, formando células vegetativas facilmente eliminadas Pasteurização Aquecimento controlado Redução da carga bacteriana (líquidos sensíveis ao calor) HTST 71,5 o C, 15 seg / LTH 62,9 o C, 30 min UHT (Ultra-High Temperature) Pasteurização do leite 144º C/3 s Resfriamento rápido - embalagem Apertização (enlatamento) Recipientes hermeticamente fechados Aquecimento entre C Tempo varia de acordo com grau de condução de calor do produto, ph e tamanho Água em ebulição Vapor d água livre Pasteurizador para alimentos Cortesia da EMBRAPA agroindústria de sementes Práticas de Microbiologia, o C (pode destruir esporos ~ 6 h) 7

8 Forno ou estufa o C/2 h Materiais termorresistentes que não podem entrar em contato com a água Instrumentação cirúrgica, odontológica, pó, gaze, vidraria Incineração Flambagem > 500 o C/1 h combustão completa Tampas de frascos abertas e fechadas rapidamente Flambagem rápida do material Impedimento da entrada de micro-organismos presentes na boca do frasco Criação de corrente de efluxo de ar Estado 1: chama menos aquecida, de cor amarelo-avermelhada, que possui uma maior área Estado 2: chama de menor área e coloração vermelha Estado 3: chama roxa tendendo para o azul, indicando para uma chama mais aquecida Estado 4: chama com menor área, portanto maior energia e mais quente 8

9 Refrigeração 0 10 C Preservação de alimentos, medicamentos e reagentes cm Período de tempo limitado Psicrófilos facultativos / psicotolerantes Congelamento < 20 C Preservação de medicamentos e alimentos Irradiação Utilizada em indústrias de suprimentos médicos e de produtos alimentícios (aprovada pelo FDA e OMS) Suprimentos cirúrgicos, descartáveis de laboratório, produtos cárneos frescos, fármacos, tecidos para enxertos,... 9

10 Filtração Filtros de profundidade Rede de fibras Pré-filtro Biossegurança (HEPA) Membranas filtrantes Esterilização de líquidos Polímeros que suportam altas tensões Controle preciso do tamanho dos poros % área poros abertos 10

11 5 mm Dessecação Desequilíbrio osmótico Sobrevivência crescimento Atividade de água suficientemente baixa Lag permanente 0,2 mm Efeito microbiostático Gram-positivas mais resistentes que Gram-negativas Liofilização Remoção de até 85% da água Sublimação Alguns micro-organismos permanecem viáveis Indústria de alimentos café e leite em pó Defumação Exposição a fumaça de madeiras em combustão (~55 C) Horas - dias 11

12 Aquecimento (dessecação) Aquecimento suave Secagem ao Sol ou por secadores mecânicos Controle da pressão de oxigênio Remoção de oxigênio - vácuo Tratamento com oxigênio hiperbárico Sonicação Vibrações sonoras de alta frequência Pressão hidrostática Aplicada a alimentos Não é eficiente contra esporos Bacia ultrassônica Hospital Clementino Fraga Filho Eliminação de anaeróbios estritos Gangrena 100% O 2 a 3 atm Pasteurizador de alta pressão visa pasteurizar alimentos através da alta pressão hidrostática, preservando as características sensoriais e nutricionais do produto EMBRAPA agroindústria 12