Control del crecimiento microbiano 1. Definición de términos más frecuentes 2. Control de los microorganismos por medios físicos 2.1 Esterilización por calor 2.2 Esterilización mediante radiaciones 2.3 Esterilización por filtración 3. Control de los microorganismos por medios químicos 3.1 Control químico del crecimiento 3.2 Antisépticos, desinfectantes y esterilizantes 4. Agentes antimicrobianos utilizados “in vivo” 4.1 Agentes antimicrobianos sintéticos 4.2 Antibióticos 4.3 Antifúngicos y antivíricos

1.Control del crecimiento microbiano: Definición de términos más frecuentes El objetivo de controlar el crecimiento microbiano es reducir la carga microbiana o el número de microorganismos viables presentes en un material, alimento o en una solución. El control del crecimiento microbiano puede hacerse por: Inhibición, impidiendo el crecimiento de los microorganismos. Esterilización, matando, destruyendo o eliminando todos los microorganismos viables de un medio. Los agentes que destruyen o matan las bacterias son bactericidas. Los agentes que impiden el crecimiento de bacterias se llaman bacteriostáticos. Las medidas de control de los microorganismos son la descontaminación, la desinfección y la esterilización.

El control de microorganismos “in vivo” significa la administración de agentes bactericidas y bacteriostáticos a un ser vivo. Los agentes antimicrobianos son sustancias que se administran a un enfermo para reducir la carga microbiana o impedir el crecimiento de microorganismos sin causarle daño. Ésto se consigue con una variedad de agentes quimioterapéuticos naturales ( antibióticos ) y sintéticos.

2 Control de los microorganismos por medios físicos Los métodos físicos se usan para lograr la descontaminación microbiana, la desinfección y la esterilización. Los agentes físicos más empleados para destruir o eliminar microorganismos no deseables son el calor, la radiación y la filtración 2.1 Esterilización por calor 2.2 Esterilización mediante radiaciones 2.3 Esterilización por filtración

Efecto de la Tª en la viabilidad de una bacteria mesófila Tiempo de reducción decimal (D) obtenido a tres Tª diferentes A 70ºC D = 3 min A 60ºC D = 12 min A 50ºC D = 42 min. Tiempo de reducción decimal (D) es el tiempo necesario para reducir la densidad de una población al 10% del original a una Tª determinada

Esterilización por calor húmedo: El autoclave

Esterilización por filtración

Control de microorganismos con radiaciones Una lámpara ultravioleta se utiliza para descontaminar la superficie del interior de una cabina de seguridad biológica.

3 Control de los microorganismos por medios químicos 3.1 Control químico del crecimiento 3.2 Antisépticos, desinfectantes y esterilizantes Un agente antimicrobiano es un compuesto químico, natural o sintético que mata o inhibe el crecimiento de los microorganismos.

Tipos de agentes antimicrobianos La flecha indica el momento en el que se añadió el antimicrobiano a un cultivo en fase exponencial Bacteriostático Bacteriolítico Bactericida

Medida de la actividad antimicrobiana Concentración mínima inhibitoria (CMI) Serie de tubos con medio de cultivo a los que se añade concentraciones crecientes de un antimicrobiano. Cada tubo es inoculado e incubado. El crecimiento se detecta por la aparición de turbidez. CMI es la mínima concentración de antimicrobiano que inhibe el crecimiento.

Método de difusión en agar o ANTIBIOGRAMA para medir la actividad de un antimicrobiano

Antisépticos, desinfectantes y esterilizantes Los antisépticos son los agentes químicos que matan o inhiben el crecimiento de los microorganismos y que pueden aplicarse a tejidos vivos dada su escasa toxicidad para los tejidos. Los desinfectantes son productos químicos que matan a los microorganismos patógenos y se aplican a objetos inanimados. Los esterilizantes son desinfectantes que en condiciones apropiadas matan a todos los tipos de vida microbiana, y se usan para esterilizar objetos inanimados y superficies.

Eficaz frente a una gran variedad de agentes infecciosos (bacterias Gram positivas y Gram negativas, bacterias ácido-alcohol resistentes, endoesporas bacterianas, hongos y virus). Toxicidad selectiva. Tóxico para el agente infeccioso pero no debe ser tóxico para las personas ni corrosivo para los materiales comunes. Estable durante su almacenamiento. Sin olor o con un olor agradable. Soluble en agua y en lípidos. Con una baja tensión superficial. Económico. Características de un antimicrobiano ideal

GRUPOMODO DE ACCIÓN APLICACIÓN FenolesFenol, cresol Hexaclorofeno Desnaturalizan proteínas Dañan la membrana Desinfección en hospitales y laboratorios (instrumentos y superficies) Antiséptico en jabones y lociones AlcoholesEtanol Isopropanol Desnaturalizan proteínas Disuelven lípidos Etanol es el más usado. Antipeptico de la piel. Desinfectante de termómetros y superficies en clínica HalógenosYodo Cloro Oxidante, yoda proteínas Oxidante Antiséptico de la piel en forma de tintura o yodóforos Desinfectante. Sistemas de distribución de agua potable, piscinas. Industria lechera Peróxido de hidrógeno H2O2H2O2 OxidanteAntiséptico en pequeñas heridas Metales pesados Hg, Ag Inactivan proteínasDesinfectantes en el laboratorio. Antisépticos en la piel y ojos Detergentes catiónicos Cloruro de benzalconio Alteran membranas Desnaturalizan proteínas Desinfectantes de utensilios y pequeños instrumentos Antisépticos cutáneos AldehídosFormaldehído Glutaraldehído Agentes alquilantesDesinfección de material de laboratorio y quirúrgico. Son esporicidas y se pueden usar como esterilizantes GaseososOxido de etileno Agente alquilanteEsterilización de material sensible al calor como placas Petri, jeringas de plástico, catéterres Principales compuestos antimicrobianos

4 Agentes antimicrobianos utilizados “in vivo” 4.1 Agentes antimicrobianos sintéticos 4.2 Antibióticos 4.3 Antifúngicos y antivíricos

Antimicrobianos sintéticos Análogos de Factores de Crecimiento: Las Sulfamidas

Estructura de la penicilina G Los Antibióticos Son compuestos químicos producidos por microorganismos, que inhiben o matan a otros microorganismos. Son productos naturales.

Mecanismo de acción de los antibióticos Inhibición de la síntesis de la pared celular (cicloserina, vancomicina, bacitracina, penicilinas, cefalosporinas, monobactamas, carbapenemas) Alteración de la integridad de la membrana citoplásmica (polimixinas) Inhibición de la biosíntesis de las proteínas (eritromicina, cloranfenicol, clindamicina, lincomicina, tetraciclinas, espectinomicina, estreptomicina, gentamicina, kanamicina, amikacina, nitrofuranos, mupirocina, puromicina) Inhibición de la síntesis de ácidos nucleicos ( ADN: ácido nalidíxico, ciprofloxacin, novobiocin; ARN: actinomicina, rifampicina y estreptovaricinas).

Modo de acción de los principales quimioterapéuticos

FármacoMecanismo de acciónEspectro de acciónOrganismo productor Inhibidores de la síntesis de pared celular Penicilina Ampicilina Cefalosporina Vancomicina Bacitracina Inhiben la formación de puentes peptídicos Inhibe el transporte de precursores a la pared Reducido (G+) Amplio (G+ y algunas G-) Reducido (G+) Penicillium Cefalosporium Streptomyces Bacillus Inhibidores de la síntesis de proteínas Estreptomicina Gentamicina Tetraciclinas Cloranfenicol Eritromicina Puromicina Se unen a la subunidad 30S Se unen a la subunidad 50S Inhibe la unión del aminoacil-ARNt al sitio A y libera la cadena peptídica en formación Amplio (G+, -, micobacterias) Reducido (G-) Amplio (G+, G-, rikettsias y clamidias) Reducido (G+ y micoplasmas) Investigación Streptomyces Micromonospora Streptomyces Inhibidores de la síntesis de ácidos nucléicos Quinolonas Rifampicina Actinomicina Inhiben la ADN girasa Inhibe la ARN polimerasa Inhibe la elongación del ARN Amplio (G+ y G-) Amplio (G+, -, micobacterias) Investigación Sintéticos Streptomyces Alteración de la membrana celular Polimixina Altera la estructura y permeabilidad de la membrana Reducido (G-)Bacillus Análogos de factores de crecimiento Sulfanilamida Inhibe la síntesis del ácido fólicoAmplio (G+ y G-)Sintéticos

FármacoMecanismo de acción Espectro de acciónOrganismo productor Penicilina Ampicilina Cefalosporina Vancomicina Bacitracina Inhiben la formación de puentes peptídicos Inhibe el transporte de precursores a la pared Reducido (G+) Amplio (G+ y algunas G-) Reducido (G+) Penicillium Cefalosporium Streptomyces Bacillus Inhibidores de la síntesis de pared celular

FármacoMecanismo de acciónEspectro de acciónOrganismo productor Estreptomicina Gentamicina Tetraciclinas Cloranfenicol Eritromicina Puromicina Se unen a la subunidad 30S Se unen a la subunidad 50S Inhibe la unión del aminoacil- ARNt al sitio A y libera la cadena peptídica en formación Amplio (G+, -, micobacterias) Reducido (G-) Amplio (G+, G-, rikettsias y clamidias) Reducido (G+ y micoplasmas) Investigación Streptomyces Micromonospora Streptomyces Inhibidores de la síntesis de proteínas

FármacoMecanismo de acciónEspectro de acciónOrganismo productor SulfanilamidaInhibe la síntesis del ácido fólicoAmplio (G+ y G-)Sintéticos FármacoMecanismo de acciónEspectro de acciónOrganismo productor Quinolonas Rifampicina Actinomicina Inhiben la ADN girasa Inhibe la ARN polimerasa Inhibe la elongación del ARN Amplio (G+ y G-) Amplio (G+, -, micobacterias) Investigación Sintéticos Streptomyces FármacoMecanismo de acciónEspectro de acciónOrganismo productor PolimixinaAltera la estructura y permeabilidad de la membrana Reducido (G-)Bacillus Inhibidores de la síntesis de ácidos nucléicos Alteración de la membrana celular Análogos de factores de crecimiento