Microbiologia I.

CONTROLE DE MICRORGANISMOS - Renato Varges

Onde estão os Microrganismos?
Alimentos, ar, corpo,objetos, superfícies.

Dinâmica do Controle de Microrganismos
Laboratórios, alimentos, medicamentos, consultórios, hospitais,indústria, equipamentos, materiais -> Microrganismos -> Níveis aceitáveis -> Controle.

Breve Histórico
-> Teoria da Geração Espontânea
-> O desafio de Napoleão
-> Nicolas Appert - Apertização

Lazzaro Spallanzani -> Frascos selados fervidos por uma hora; Eliminação da força vital (O2)

Louis Pasteur-> FIM DA GERAÇÃO ESPONTÂNEA. (Fervura -> O líquido permanece estérel ; Fervura -> Quebra do gargalo -> Crescimento microbiano.)

E as infecções cirúrgicas?
Ignaz Philipp Semmelweiss e a febre puerperal -> Lavagem das mãos com água clorada.

Joseph Lister – Microrganismos do ar são agentes de infecções pós-operatórias:
-> Deve-se impedir a entrada de germes em feridas durante ou após uma cirurgia
-> Se os germes estão numa ferida, sua disseminação deve ser impedida
-> Germes ao redor de uma ferida devem ser eliminados
-> Todos os instrumentos, vestimentas, utensílios e as mãos dos profissionais
devem estar limpos
Criou o conceito de anti-sépticos e iniciou uma grande busca por substâncias anti-sépticas.

CONCEITOS IMPORTANTES:
Esterilização: Eliminação de todas as formas de vida presentes em material inanimado.
Desinfecção : destruição dos microrganismos patogênicos em objetos inanimados,sem que haja necessariamente a destruição de todos os microrganismos.
Desinfetantes : Agentes que causam destruição, remoção ou redução dos microrganismos presentes em um material inanimado. Reduz a potencialidade infecciosa do objeto, superfície ou local tratado.
Anti-sepsia : utilização de agentes químicos para destruição ou inibição da proliferação de microrganismos em tecidos vivos.
Anti-sépticos : agente químico utilizado na prevenção da multiplicação de microrganismos em tecidos vivos, como pele e mucosas.
Sanitizante : agente capaz de reduzir a quantidade de microrganismos em utensílios como copos, pratos, equipamentos e utensílios de restaurantes.
Assepsia : medidas de prevenção do contato com patógenos e conjunto de técnicas empregadas para impedir a penetração dos microrganismos em local que não os contenha.

CONDIÇÕES QUE INFLUENCIAM A ATIVIDADE ANTIMICROBIANA:
Tamanho da população microbiana;
Intensidade ou concentração do agente microbicida;
Tempo de exposição ao agente microbicida;
Temperatura em que os microrganismos são expostos ao agente;
Natureza do material que contém microrganismos;
Características dos microrganismos presentes.

Métodos Físicos x Métodos Químicos:

CALOR ÚMIDO
-> FERVURA OU FLUXO DE VAPOR
MA: coagulação das proteínas
Bactericida, fungicida, quase todos os vírus (por cerca de 10’)
Diminuição efetivo para endosporos
Ex. de utilização: Pratos, pias , jarros, equipamento variado

-> AUTOCLAVE
MA: desnaturação das proteínas
Muito efetivo para esterilização, exceto para materiais que possam ser danificados pelo calor ou umidade
Todas as células vegetativas e seus endosporos (15’)
121oC a 1 atm de pressão (15 libras de pressão por polegada
quadrada – psi)

psi - °C
0 - 100
5 - 110
10 - 116
15 - 121
20 - 126
30 - 135


-> PASTEURIZAÇÃO
MA: desnaturação das proteínas
Tratamentos equivalentes (aumenta temp., diminui tempo)
Clássica – 63oC por 30’
HTST– 72oC por 15’
UHT – 74o C - 140oC por 3’’ – 74o C
Ex. de utilização: leite, creme e certas bebidas alcoólicas(cerveja e vinho)
Sorvete, iogurte e cerveja possuem tempos e temperaturas individuais
Ação menos eficiente em alimentos mais viscosos e gordurosos

Teste de esterilidade:
Leite - teste da fosfatase (presente naturalmente no leite). Se o produto foi pasteurizado, a fosfatase foi inativada.

-> CALOR SECO
CHAMA DIRETA
MA: Queima até se tornarem cinzas
Método muito efetivo de esterilização
Ex. de utilização: alças de inoculação; flambagem
INCINERAÇÃO
MA: Queima até se tornarem cinzas
Método muito efetivo de esterilização
Copos de papel, curativos contaminados,carcaças de animais, sacos e panos de limpeza.
ESTERILIZAÇÃO COM AR QUENTE
MA: Oxidação
Método muito efetivo de esterilização
Requer temperaturas de 170oC por cerca de 2 horas
Ex. de utilização: vidros vazios, instrumentos, agulhas e seringas de vidro

-> FILTRAÇÃO
MA: Separação das bactérias do líquido de suspensão
Passagem de um líquido ou gás através de um “filtro”
Filtros de partículas de ar de alta eficiência (HEPA) – 0.3 mm
Filtros de membrana filtrante: acetato de celulose ou nitrocelulose
Ex. de utilização: esterilização de líquidos; toxinas, vacinas

-> FRIO
REFRIGERAÇÃO (0 a 7oC)
MA: Redução das reações químicas e possíveis alterações nas proteínas
Efeito bacteriostático
Ex. de utilização: conservação de alimentos, drogas e culturas bacteriana
CONGELAMENTO PROFUNDO
MA: Redução das reações químicas e possíveis alterações nas
proteínas
Efetivo para conservação de culturas microbianas (congelamento rápido a –50 e –95oC)
Nitrogênio Líquido (-196oC)
Ex. de utilização: conservação de alimentos, drogas e culturas
LIOFILIZAÇÃO
MA: Redução das reações químicas e possíveis alterações nas proteínas
Método mais efetivo para conservação prolongada de culturas microbianas (a água é removida por alto vácuo em baixas temperaturas)
Ex. de utilização: vacinas, alimentos, drogas e culturas bacterianas

-> PRESSÃO OSMÓTICA
MA: Plasmólise
Resulta na perda de água das células microbianas
Ex. de utilização: conservação dos alimentos (sol. Concentradas de sal – carnes cruas e sol. Concentradas de açúcar – frutas)
Fungos: diminui umidade, aumenta pressão osmótica e meio ácido – razão pela qual as frutas e os grãos são deteriorados por fungos em vez de bactérias

-> RADIAÇÃO
IONIZANTE:
MA: destruição do DNA por raios gama, raio X e feixes de elétrons de alta energia
Sem utilização rotineira para esterilização em função do tempo de exposição
Ex. de utilização: esterilizar produtos farmacêuticos, suprimentos médicos e dentários.
NÃO-IONIZANTE:
MA: Lesão ao DNA pela luz UV com lâmpada UV
Germicida
Radiação não muito penetrante
Ex. de utilização: controle de ambiente fechado

MÉTODOS QUÍMICOS
Características de um agente químico antimicrobiano ideal:
1. Atividade antimicrobiana
2. Solubilidade
3. Estabilidade e homogeneidade
4. Ausência de toxicidade
5. Não ser corrosivo
6. Capacidade detergente e desodorizante
7. Atividade à temperatura ambiente
8. Disponibilidade e baixo custo

Fatores que afetam a ação
Concentração do desinfetante:
Mudanças na concentração de um desinfetante sempreresultam em mudanças na sua taxa de desinfecção
(inativação);
Alguns agentes antimicrobianos perdem rapidamente sua potência com a diluição, enquanto outros são muito pouco afetados;
Cuidado com as subdosagens -> Bacteriostático
Superdosagens-> Eleva gastos para o produtor e aumenta risco para o aplicador.
Temperatura:
Interfere na velocidade de desinfecção;
Atividade desinfetante aumentam com o aumento da temperatura local;
Eficiência da desinfeção aumenta de 2 a 3 x a cada 10oC aumentado;

PRINCIPAIS GRUPOS DE DESINFETANTES.
1.Fenol e Compostos Fenólicos:
Vantagens:
Não corrói metais; Baixo custo; Indicado como preservativo de produtos biológicos; São bons bactericidas; Gram (+) e (-); Atividade fungicida.
Desvantagens
Toxidez elevada (rapidamente absorvidos pela pele); Odor; penetrante; Pouca eficácia em solução fria; Não atua sobre alguns vírus; Não tem bom efeito sobre esporos; Altamente irritante sobre a pele;

1.1. Cresóis:
Vantagens:
É menos tóxico e mais eficaz que o fenol; são bons bactericidas: Gram (+) e (-); desodorizante, pela sua ação sobre germes da putrefação; relativamente barato; eficaz contra o vírus e Mycobacterium tuberculosis.
Desvantagens:
Possui pequeno efeito residual; perde ação frente à luz solar; confere odor desagradável aos alimentos; é irritante para a pele; inativa-se (em parte) frente à matéria orgânica.

2. Álcoois
Destacam-se o álcool etílico (70 a 90%), isopropílico, benzílico, etileno e propilenoglicol.
- Mecanismo de ação relacionado a capacidade de desnaturar proteínas:
Efetivos contra fungos e bactérias, porém não tem efeito sobre esporos bacterianos e têm fraca atividade viricida.
Parte de sua eficiência como desinfetantes de superfície pode ser atribuída à ação detergente e de limpeza, que auxilia na remoção mecânica dos microrganismos.

3. Halogênios (iodo e compostos iodados)
Fortes agentes oxidantes e, por isso, são altamente reativos e destroem os componentes vitais da célula microbiana.
Vantagens:
- Ação esporicida, fungicida, viricida e amebicida, com alto poder de penetração.
Álcool iodado (solução a 2%), para fins anti-sépticos.
“iodophor”(iodo com detergentes e solubilizantes). Estes compostos mantém a característica germicida do iodo sem suas desvantagens.
Exemplos: povidine-iodo (complexo de iodo e polivinilpirrolidona).

Desvantagens:
Pouco solúvel em água, irritação de pele e mucosas e produção de manchas na pele e tecidos.

4. Halogênios (Cloro e Compostos clorados)
O cloro, na forma gasosa (Cl2) ou em combinações químicas, representa um dos desinfetantes mais largamente utilizados.
Tornou-se a escolha universal para a purificação das águas de abastecimento público e piscinas.
Qualquer composto à base de cloro, ao ser adicionado à água, dissocia- se em íon hipoclorito ou ácido hipocloroso, este é o responsável pela ação antimicrobiana do cloro e seus compostos.
Os hipocloritos são efetivos contra bactérias e esporos, são considerados um dos mais potentes esporicidas, protozoários e vírus .

6. Compostos quaternários de amônio
Mecanismo de ação: desnaturação de proteínas das células, interferência com os processos metabólicos e lesão da membrana citoplasmática.
São excelentes agentes anti-sépticos e desinfetantes.
São bactericidas para Gram (+) e (-), mesmo em concentrações muito baixas.

-> Esterilizantes químicos
Glutaraldeído: Uma solução aquosa a 2% tem um largo espectro de atividade antimicrobiana.
Vantagens:
É efetivo contra vírus, células vegetativas e esporuladas de bactérias e fungos;
Utilizado para esterilizar instrumentos urológicos, lentes de instrumentos, equipamentos respiratórios e outros.

Formaldeído: Capacidade de inativar constituintes celulares, como proteínas e ácidos nucleicos.
Vantagens:
Forma gasosa, apresenta estabilidade somente em altas concentrações e em temperaturas elevadas e pode ser utilizado para desinfecção e esterilização de áreas fechadas.
Em temperatura ambiente, o formaldeído gasoso polimeriza-se, formando uma substância sólida incolor chamada paraformaldeído.

Vantagens:
O formaldeído é também comercializado em solução aquosa como formalina, que contém 37 a 40% da
substância.
As células vegetativas são destruídas mais rapidamente com o formaldeído do que as formas esporuladas.
Desvantagens:
Possui capacidade limitada de penetração dos vapores de formaldeído em superfícies cobertas; É tóxico e seus vapores são intensamente irritantes às mucosas.