Agentes físicos, asepsia y esterilidad FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS Antimicrobianos Agentes físicos, asepsia y esterilidad Dr. Guido Mora L.

Conceptos generales… Esterilización: “es el proceso mediante el cual células vivas, esporas viables y virus son destruidos o removidos de un objeto o hábitat”. Un objeto estéril es aquel que está libre de microorganismos vivos, esporas o cualquier agente infeccioso. Desinfección: “es el proceso de eliminar, inhibir o remover microorganismos que puedan causar enfermedad”. Desinfectante: “agente, generalmente químico, utilizado para llevar a cabo la desinfección”, normalmente se utilizan sobre objetos inanimados. Antiséptico: “agente químico utilizado sobre tejido vivo” Un desinfectante no necesariamente esteriliza un objeto, ya que pueden permanecer algunos microorganismos o esporas. Sanitización: “es el proceso de reducir la población de microorganismos a niveles considerados seguros por los estándares de salud pública”.

Agentes Físicos (esterilizantes) Agentes antimicrobianos… Agentes Físicos (esterilizantes) Calor: causa la denaturación de las proteínas y ácidos nucleicos, destruye las membranas. Calor húmedo (20 min a 121ºC) y Calor seco (2 horas a 180ºC) Radiaciones: producen daño al DNA. Horno Autoclave

Agentes Químicos (desinfectantes) Agentes Quimioterapéuticos Agentes antimicrobianos… Agentes Químicos (desinfectantes) Alcoholes, fenoles, sales de metales pesados: denaturan las proteínas. Agentes oxidantes: oxidan los grupos –SH de las proteínas. Agentes alquilantes: sustituyen los átomos de H por radicales alquilo. Detergentes: se insertan en la membrana celular e interfieren con sus funciones. Agentes Quimioterapéuticos

La actividad de los antimicrobianos se puede ver afectada por.... 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%)

Actividad de los antimicrobianos… La actividad de los antimicrobianos se puede ver afectada por.... 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 medioambiente 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)

(a) Bacteriostáticos… Generalidades sobre antimicrobianos… “Sustancia o Agente capaz de actuar sobre los microorganismos, ya sea inhibiendo su crecimiento o causando su muerte” 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

Requerimientos para un Antimicrobiano (Quimioterápico)… 1.- Especificidad: Se refiere al espectro de la actividad antimicrobiana, definida por su capacidad de unión a un sitio específico de la bacteria. 2.- Eficacia “in vivo”: Debe ser bacteriostático o bactericida in vivo, es decir, su acción no debe ser revertida en el interior del organismo. 3.- Toxicidad selectiva: Debe ser tóxico para el microorganismo, pero ser inocuo para el hospedero. Esto es indispensable para la utilización del antimicrobiano en clínica.

Estructura química del Salvarsan Antecedentes históricos… Paul Ehrlich (1908): Creó el primer compuesto químico sintético (Salvarsan) que podía curar una infección, la sífilis (Treponema pallidum). Estructura química del Salvarsan (“La bala mágica”)

Antecedentes históricos. Descubrimiento de los antibióticos… Alexander Fleming (1928): Observó que el hongo Penicillium notatum impedía el crecimiento de Staphylococcus aureus Florey y Chain (1939): aislaron Penicilina G Penicillium notatum

Foto original tomada por Fleming Antecedentes históricos. Descubrimiento de los antibióticos… Foto original tomada por Fleming Foto actual El hongo Penicillium notatum impide el crecimiento de Staphylococcus aureus...

Antibióticos… Antimicrobiano: Sustancia capaz de actuar sobre los microorganismos, inhibiendo su crecimiento o destruyéndolos. Antibiótico: Sustancia producida por el metabolismo de organismos vivos, principalmente hongos microscópicos y bacterias, que posee la propiedad de inhibir el crecimiento o destruir microorganismos. Según su origen, los antibióticos pueden ser: Biológicos (naturales): sintetizados por organismos vivos, ej. Penicilina, Cloranfenicol. Semisintéticos: obtenidos por modificación química de antibióticos naturales, ej. Ampicilina. Sintéticos: generados mediante síntesis química, ej. Sulfas.

Evaluación de la susceptibilidad a un antibiótico… En el laboratorio se puede estudiar la susceptibilidad a antimicrobianos que presentan bacterias aisladas desde una muestra biológica... La susceptibilidad a antimicrobianos, junto con la identidad de la bacteria aislada y ciertos factores del hospedero constituyen las bases para la elección de una terapia antimicrobiana adecuada… Pruebas de susceptibilidad antimicrobiana in vitro: Test por dilución Test por difusión Se realizan según ciertas normas previamente estandarizadas (NCCLS)

Concentración inhibitoria mínima (CIM) Definiciones… Concentración inhibitoria mínima (CIM) Corresponde a la menor concentración de antimicrobiano que inhibe el crecimiento bacteriano luego de 18 a 24 horas de incubación. Concentración bactericida mínima (CBM ) Corresponde a la menor concentración capaz de matar un 99,9% la población bacteriana.

Antibiograma por dilución… Técnica de referencia en la mayoría de los estudios clínicos de susceptibilidad a antimicrobianos. Entrega un resultado cuantitativo, ya que permite determinar la concentración inhibitoria mínima (CIM). Se puede realizar en medio líquido (dilución en caldo) o en medio sólido (dilución en agar). Método complejo y de alto costo. Lectura del CIM Dilución seriada en caldo CIM

“(Técnica de Kirby-Bauer)” Antibiograma por difusión… “(Técnica de Kirby-Bauer)” Es el método más usado… Es práctico y sencillo de realizar e implementar… Permite analizar un gran número de antibióticos al mismo tiempo y bajo las mismas condiciones… Entrega un resultado cualitativo… (bacteria sensible o resistente)

“(Técnica de Kirby-Bauer)” Antibiograma por difusión… “(Técnica de Kirby-Bauer)” Análisis de varios antibióticos en un mismo ensayo Resistente (No hay halo de inhibición) Sensible (Presencia de halos de inhibición)

Factores que afectan la actividad antibacteriana “in vitro”… pH del medio de cultivo: algunos antibióticos son activos a pH ácido (nitrofurantoína) y otros lo son a pH alcalino (aminoglucósidos). Componentes del medio de cultivo: pueden antagonizar al antibiótico (extracto de levadura antagoniza a sulfonamidas). Estabilidad del medicamento: algunos antibióticos se inactivan a la temperatura de cultivo (clortetraciclina, en menor grado penicilina) Tamaño del inóculo: si hay muchas bacterias, la susceptibilidad es menor y pueden aparecer mutantes resistentes. Tiempo de incubación: si es muy breve los m.o. no mueren; si es muy largo, pueden aparecer mutantes resistentes o inactivarse el medicamento.

Sulfanilamida (sulfa) Actividad antimicrobiana “in vivo”… Es mucho más compleja, ya que hay que considerar la relación con el hospedero… HOSPEDERO ANTIBIÓTICO MICROORGANISMO Gerhard Domagk (1939) Prontosil Metabolización en el ratón Sulfanilamida (sulfa)

Factores que afectan la actividad antibacteriana “in vivo”… Estado de actividad metabólica de los m.o.: puede ser muy diferente, generalmente menor, que en el laboratorio. Distribución del medicamento en los diferentes tejidos y órganos: es muy variable, ej. algunos medicamentos no penetran al SNC. Localización de los microorganismos: pueden ser parásitos intracelulares, lo que dificulta la acción antimicrobiana. Sustancias que interfieren con el medicamento: el medicamento puede ser inactivado por condiciones ambientales dentro del organismo (ej. pH) o fijado por proteínas sanguíneas o tisulares.