Controle do crescimento microbiano

Controle do crescimento microbiano

Termos técnicos - definição Esterilização: destruição de todas as formas de vida microbiana (incluindo os vírus) Desinfecção: processo de eliminação das formas vegetativas de praticamente todos os Mos patogênicos de superfícies inertes (não garante a eliminação de todos os Mos, nem endósporos) Descontaminação: tratamento que torna seguro o manuseio de um objeto ou superfície inanimada (remoção de Mos) Agente anti-séptico: agente antimicrobiano, visa a destruição de Mos patogênicos para emprego em tecidos vivos (baixa toxicidade para células eucarióticas)

Sanitização: tratamento que reduz a contagem microbiana nos utensílios alimentares até níveis seguros de saúde pública Agentes bactericida, fungicida, viricida: que matam bactérias, fungos e vírus, respectivamente Agentes bacteriostático, fungistático, viriostático: que inibem o crescimento de bactérias, fungos e vírus, respectivamente Sepse: do termo grego para estragado, podre indica contaminação bacteriana Assepsia: ausência de contaminação significativa Esterilização comercial: tratamento de calor suficiente para matar os endósporos de Clostridium botulinum nos alimentos enlatados

Fatores que influenciam a efetividade dos tratamentos antimicrobianos O número de microrganismos: quanto maior o número, mais tempo se leva para eliminar toda a população. Influências ambientais: presença de matéria orgânica pode inibir a ação de antimicrobianos químicos. Sangue, vômitos e fezes determinam a escolha do antimicrobiano, por exemplo. Tempo de exposição: antimicrobiano químico requer mais tempo para eliminar endósporos, por exemplo. Características microbianas: se a bactéria é Gram-positivo ou Gramnegativo, micobactérias, vírus, cistos de protozoários. Resistência microbiana a biocidas químicos.

Ações dos agentes de controle microbiano alteração da permeabilidade da membrana plasmática danos às proteínas e aos ácidos nucléicos Agentes Físicos Químicos (Tortora, Funke e Case)

(Tortora, Funke e Case)

(Tortora, Funke e Case)

Agentes físicos de controle Calor Desnaturação de enzimas Úmido Seco Resistência ao calor difere entre os microrganismos Ponto de morte térmica (PMT): menor temperatura em que todos os microrganismos em uma suspensão líquida serão mortos em 10 minutos Tempo de morte térmica (TMT): período mínimo de tempo em que todos os microrganismos em uma cultura líquida serão mortos em uma dada temperatura Tempo de redução decimal (TRD): Tempo em minutos em que 90% da população de microrganismos em uma dada temperatura serão mortos Conceitos úteis para a indústria alimentícia, de enlatados por exemplos (Tortora, Funke e Case)

Métodos físicos de controle microbiano Fervura(100 Caoníveldomar) mata formas vegetativas dos patógenos bacterianos, quase todos os vírus, e os fungos e seus esporos dentro de 10 minutos Vapor de fluxo livre (não pressurizado) equivalente à água fervente, no entanto, endósporos e alguns vírus não são destruídos tão rapidamente Vírus da hepatite pode sobreviver até 30 minutos de fervura Alguns endósporos bacterianos podem resistir à fervura por mais de 20 horas Fervura nem sempre é um bom procedimento confiável de esterilização, mas a fervura breve matará a maioria dos microrganismos patógenos alimentos e água seguros para ingestão (Tortora, Funke e Case)

Métodos físicos de controle microbiano Pasteurização Indústria de laticínios Tempos e temperaturas variam dependem dos produtos (viscosidade e gorduras) Antigamente 63 C por 30 minutos Hoje 72 C por 15 segundos (Pasteurização de alta temperatura e curto tempo (HTST) serpentina: mata patógenos e diminui as contagens bacterianas totais, mas o leite deve ser conservado sob refrigeração Atenção!! UHT (tratamento de temperatura ultra-elevada) Diferente da Pasteurização armazenamento sem refrigeração (em menos de 5 s, a temperatura sobe de 74 C para 140 C e retorna para 74 C (tratamentos equivalentes) (Tortora, Funke e Case)

Autoclave Maior volume mais tempo Método preferencial para esterilização a menos que o material seja danificado pelo calor ou umidade Vapor de fluxo livre 100 C pressão atmosférica ao nível do mar 1 ATM acima (15 psi) 121 C 15 minutos Mata todos os microrganismos e seus endósporos (Tortora, Funke e Case)

Autoclave Controle de qualidade do processo Indicadores de temperatura Controle de esterilização: Temperatura - OK Tempo -??? Controle de esterilização: Temperatura - OK Tempo -OK Indicadores biológicos (Tortora, Funke e Case)

Filtração Poros de 0,22 µm (Tortora, Funke e Case)

(Tortora, Funke e Case)

Tipos de membranas / filtros: (a) filtro de profundidade. (b) membrana filtrante convencional. (c) filtro Nuclepore.

Filtração: Filtros HEPA Filtros de partículas de ar de alta eficiência (high efficiency particulate air) Removem quase todos os microrganismos maiores que cerca de 0,3 µm de diâmetro (Tortora, Funke e Case)

Radiação esterilizante não-ionizante e ionizante Ionização da água produzindo íons hidroxila altamente reativos que agem no DNA e componentes orgânicos celulares ionizante Ex. Cobalto radioativo > 1nm = não ionizante (Tortora, Funke e Case)

Radiação não-ionizante: UV Luz Ultra-violeta danifica o DNA das células expostas produzindo ligações entre timinas adjacentes na cadeia de DNA Inibem a replicação correta do DNA durante a reprodução da célula comprimento de onda mais efetivo: 260 nm Desvantagem Luz não muito penetrante microrganismos devem estar expostos, se estiverem protegidos por uma superfície não serão atingidos Pode lesar os olhos humanos e a exposição prolongada pode causar queimaduras e câncer de pele em seres humanos (Tortora, Funke e Case)

Câmara de Biossegurança -Ligue o fluxo laminar (filtração do ar) -Limpe a superfície interna com álcool 70% -Ligue a luz UV por 15 minutos antes de usar Filtros HEPA + Luz Ultra-violeta (Tortora, Funke e Case)

Congelamento a baixas temperaturas - 80 C Diminui o metabolismo das bactérias; Devido a temperatura ótima da atividade enzimática e devido ao fato de não ter água no estado líquido disponível para reação; Efeito bacteriostático. (Tortora, Funke e Case)

Congelamento a baixas temperaturas Ideal para bactérias: congelamento rápido!! Usar criopreservantes como glicerol ou DMSO Com o crescimento lento há a formação de cristais de gelo que rompem a estrutura celular e molecular das bactérias Uma parte da população morre, mas sempre há sobreviventes! (Tortora, Funke e Case)

Métodos químicos de controle microbiano Tecidos vivos Objetos inanimados Poucos atingem a esterilidade, a maioria reduz a população para níveis seguros ou removem as formas vegetativas

http://www.answersingenesis.org/assets/images/articles/aid/v4/antiseptic-surgery.jpg

Clorexidina

CB-30 T.A. tem como principal composto o cloreto de alquil dimetil benzil amônio, que é um agente catiônico de atividade em superfície, com poderosa ação germicida. Usado corretamente nas diluições recomendadas é altamente eficaz contra bactérias, fungos e esporos. Herbalvet T.A. é um produto para desinfecção e desodorização de ambientes à base de amônia quaternária associada a um produto tensoativo (detergente); o que dispensa o uso de qualquer outro produto para limpeza. As amônias quaternárias (cloreto de benzalcônio) são conhecidas por seu excelente poder desinfetante, atuando em bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, fungos, algas e alguns tipos de vírus; e por sua alta segurança em termos de toxicidade.

O óxido de etileno é irritante da pele e mucosas, provoca distúrbios genéticos e neurológicos. É um método, portanto, que apresenta riscos ocupacionais.

Métodos químicos de controle microbiano

Métodos químicos de controle microbiano Mata as bactérias e fungos, mas não tem ação em endósporo e vírus não-envelopados - Não deixa resíduos!! 70% é a concentração mais usada 60-95% parecem matar com a mesma rapidez

Ação oligodinâmica dos metais pesados Capacidade de quantidades muito pequenas de metais pesados, especialmente a prata e cobre, exercerem atividade antimicrobiana Ação de íons do metal pesado se combinam com grupos sulfidrila nas proteínas celulares desnaturação

Agentes antimicrobianos utilizados in vivo http://www.sjtresidencia.com.br/invivo/?p=5913

Paul Ehrlich Bala mágica Que mate um microrganismo, sem matar seu hospedeiro Idéia de Toxicidade Seletiva!

Agentes antimicrobianos utilizados in vivo Agentes quimioterápicos: sintéticos ou naturais (antibióticos). Antibiótico: substância produzida por microrganismos que, em pequenas quantidades, inibe o crescimento de outros microrganismos. 1940: primeiro teste clínico da penicilina por um grupo de cientistas da Universidade de Oxford, liderados por Howard Florey e Ernst Chain. Mais da metade dos antibióticos produzidos são obtidos de espécies de Streptomyces bactéria filamentosa do solo. Alguns de Bacillus e outros dos fungos Penicillium e Cephalosporium. Droga antimicrobiana ideal é a que tem toxicidade seletiva: capacidade do composto de inibir bactérias ou outros agentes patogênicos sem provocar efeitos adversos no hospedeiro.

Antibióticos: ações Inibição da síntese de proteínas Inibição da síntese da parede celular Danos à membrana plasmática Inibição da síntese de ácidos nucléicos Inibição da síntese de metabólitos essenciais

Ação das drogas antimicrobianas

Ação das drogas antimicrobianas Inibição da síntese da parede celular: antibióticos beta-lactâmicos inibem síntese completa do peptideoglicano impedem a ligação peptídica cruzada, ligando-se às transpeptidases. Inibição da síntese protéica: inibem a formação de ligações polipeptídicas durante o alongamento da cadeia, por meio da união com a subunidade 50S; reagem com a subunidade 30S, interferindo na fixação do trna, portanto impedindo a adição de aminoácidos no alongamento da cadeia polipetídica; alteração da conformação da subunidade 30S, impedindo a leitura correta do mrna;

Ação das drogas antimicrobianas Danos à membrana plasmática polimixina B liga-se ao fosfolipídeo da membrana, rompendo-a (uso tópico). drogas antifúngicas agem sobre o ergosterol (esterol da MP); não tem efeito sobre bactérias. Inibição da síntese de ácidos nucléicos interferência nos processos de replicação e transcrição do DNA dos MO (baixo grau de toxicidade seletiva). Inibição da síntese de metabólitos essenciais Um tipo de sulfa, p.e., compete com o PABA (ácido paraminobenzóico), um substrato para a síntese do ácido fólico (vitamina que atua como co-enzima para a síntese de aminoácidos e bases dos ácidos nucléicos).

Espectro de ação do antibiótico amplo espectro: que atua tanto em Gram + como em Gram - pequeno espectro (ou espectro estreito): atua em um único grupo. Espectro de ação antimicrobiano de uma seleção de agentes quimioterápicos.

Agentes antimicrobianos utilizados in vivo Drogas sintéticas Análogos de fatores de crescimento: sulfas, isoniazida. Sulfonamidas ou Sulfas: sulfanilamida, análogo ao ácido p-aminobenzóico, um componente do ácido fólico. Isoniazida: análogo da nicotinamida, tem espectro de ação estreito, eficaz apenas contra Mycobacterium tuberculosis, interferindo na síntese do ácido micólico (componente específico da parede das micobactérias). Quinolonas: classe de drogas sintéticas que interage com a DNA girase bacteriana, impedindo o superenovelamento do DNA bacteriano. Amplo espectro. Quinolona protótipo é o ácido nalidíxico. Fluoroquinonas são utilizadas em avícolas, na prevenção de doenças respiratórias.

Agentes antimicrobianos utilizados in vivo Drogas naturais antibióticos Antibióticos produzidos por procariotos: aminoglicosídeos, macrolídeos e tetraciclinas. inibidores da síntese protéica. Aminoglicosídeos: contêm aminoaçúcares unidos entre si por ligações glicosídicas. ex.: estreptomicina, kanamicina, gentamicina, neomicina. empregados contra as Gram-negativas, hoje são considerados antibióticos-reserva. correspondem a apenas 3% do total de antibióticos produzidos no mundo. Macrolídeos: o mais conhecido é a eritromicina, útil no tratamento de legionelose (Legionella pneumophila). Tetraciclinas: um dos primeiros antibióticos de amplo espectro, produzidos por Streptomyces spp. em alguns países é empregada como suplemento nutricional para aves domésticas e suínos.

Inativação fotodinâmica

Streptococcus pneumoniae Inactivation Effective inactivation: 5 µm and 10 µm with both light sources and light doses Cytotoxicity Effects on Macrophages Low impact on cell viability, except for the highest ICG concentration with 20J/cm² CFU Dark

A Promising in vivo Protocol For Noninvasive Pneumonia Treatment The PDI is proposed in this study as an alternative or auxiliary treatment of pneumonia In vivo -Material and Methods Animal model Female hairless mice SKH-1 Instillation of 10 8 S.pneumoniae cells 780 nm diode laser device 60 mw/cm 2 of intensity 120 J/cm 2 of light dose Indocyanine green - ICG (Ophthalmos, São Paulo - Brazil ) 100 µm final concentration Instillation method

Results Colony-forming units recovery PDI technique inactivated the pathogen in 80% of the animals Survival rate - No recurrence was observed in 50 days

ONYCHOMYCOSIS CLINICAL TRIALS Ana Paula da Silva, et al. Onychomycosis is a disease that affects the nail caused by fungi, bacteria and yeasts PDT treatment and new formulations Before PDT After PDT Study of the nail with and without emollient ( Uréia 40%) MEV Microscopia Eletrônica de varredura