CONTROL DEL CRECIMIENTO MICROBIANO Se puede ejercer el control limitando el crecimiento microbiano por un proceso de inhibición Efecto bacteriostático : es aquel que aunque no produce la muerte microbiana impide su reproducción; la bacteria envejece y muere sin dejar descendencia O bien, destruyendo los organismos por esterilización que es la muerte o eliminación de los microorganismos viables de un medio de cultivo o producto Efecto bactericida: es aquel que produce la muerte del microorganismo en forma irreversible El método más extendido para controlar el crecimiento microbiano es el calentamiento y según su naturaleza podrá ser por calor húmedo o calor seco La efectividad del calor como método de esterilización depende de: la temperatura y el tiempo de exposición

AGENTES ESTERILIZANTES AGENTES FISICOS AGENTES QUIMICOS CALOR ( HUMEDO, SECO) RADIACIONES ( UV) ANTISÉPTICOS DESINFECTANTES ESTERILIZANTES

CINETICA DE LA ESTERILIZACION La muerte por calentamiento es un función exponencial de primer orden y la tasa de muerte es proporcional sólo a la concentración de microorganismos El tiempo requerido para reducir a la décima parte la densidad de la población microbiana a una determinada temperatura se llama tiempo de reducción decimal (D), cuando el logaritmo de D se representa frente a la temperatura se obtiene una línea recta El tiempo de muerte térmica es el tiempo en el que mueren todas las células a una temperatura determinada

CONTROL DEL CRECIMIENTO MICROBIANO Las células vegetativas y las endosporas bacterianas de un mismo organismo varían en cuanto a su resistencia al calor Las endosporas en un autoclave a la temperatura de 121° C necesitan 4-5 minutos para reducirse a su décima parte En cambio, las células vegetativas pueden necesitar sólo 0.1-0.5 minutos a 65 ° C para una reducción decimal Las endosporas bacterianas son las estructuras más resistentes al calor que se conocen un factor importante en su resistencia al calor es la cantidad y el estado del agua dentro de la endospora Durante la formación el protoplasma se reduce a un volumen mínimo como resultado de la acumulación de Ca y ácido dipicolínico que forman una estructura parecida a un gel formándose luego el grueso cortex que da como resultado un protoplasto encogido y deshidratado No es la impermeabilidad de la corteza la que excluye el agua sino el material de tipo gel del protoplasto

CALOR HUMEDO El calor húmedo produce desnaturalización y coagulación de proteínas y sus efectos se deben: El agua es una especie muy reactiva y muchas estructuras biológicas (DNA, RNA, proteínas, etc) se forman por reacciones que eliminan agua, las estructuras secundarias y terciarias de las proteínas se estabilizan mediante puentes de hidrógeno intramoleculares que pueden ser reemplazados y rotos por el agua a altas temperaturas El vapor de agua posee un coeficiente de trasferencia de calor más elevado que el aire, los materiales húmedos conducen el calor mucho más rápidamente que los materiales secos El autoclave es el aparato mas usado en los laboratorios para esterilizar cultivos y soluciones que no formen emulsiones con el agua o no se alteren con temperaturas > a 100 °C Es un aparato hermético que permite la entrada de vapor de agua a presión, el agua se caliente a temperaturas por encima del punto de ebullición del agua, la más usada es 121 °C a 1 atmósfera de presión durante 10 a 20 minutos o 30 minutos para materiales para decontaminación o material de vidrio

CALOR HUMEDO Ventajas: ofrece un rápido calentamiento y alto poder de penetración, permite la destrucción de bacterias y esporas en corto tiempo, no deja residuos tóxicos, hay un bajo deterioro de los materiales que son expuestos, es económico Desventajas: no permite esterilizar soluciones que formen emulsiones con el agua y es corrosivo sobre ciertos instrumentos metálicos

AUTOCLAVE CICLO DE ESTERILIZACION

CALOR SECO El calor seco produce desecación de la célula, efectos tóxicos por altos niveles de electrolitos, procesos oxidativos en las membranas El aire es mal conductor del calor y el aire caliente penetra más lentamente que el vapor en los materiales porosos, los puentes de las proteínas son más difíciles de romper por el calor seco La estufa de esterilización es el aparato usado y se necesita mayor temperatura y tiempo de exposición varía entre 140 a 160° C , a 140° C se necesitan 5 horas mientras que a 160° C 2 horas Sirve para esterilizar material de vidrio, el algodón y papel no puede ser esterilizado a más de 160 ° C Ventajas: no es corrosivo para metales e instrumental y permite la esterilización de sustancias en polvo y no acuosas y sustancias viscosas no volátiles Desventajas: requiere mayor tiempo de esterilización que el calor húmedo debido al menor poder de penetración

CONTROL DEL CRECIMIENTO MICROBIANO Pasteurización: es un proceso que reduce las poblaciones microbianas de la leche y otros alimentos sensibles al calor No es sinónimo de esterilización porque no mata todos los microorganismos Se utilizó originalmente para matar patógenos causantes de la tuberculosis, fiebre tifoidea, brucelosis, fiebre Q Hoy en día se utiliza porque alarga el período de almacenamiento Métodos: Pasteurización en flash: se pasa la leche por un tubo en contacto con la fuente de calor (71 ° C durante 15 segundos) y se enfría rápidamente. Altera menos el aroma y mata más eficazmente los microorganismos Pasteurización en masa: la leche se calienta en grandes tanques a 63-66 ° C durante 30 minutos, siendo un proceso más lento y permaneciendo a altas temperaturas más tiempo

RADIACIONES Su acción depende de: el tipo de radiación, tiempo de exposición y de la dosis Ionizantes: es una radiación electromagnética con suficiente energía para producir iones y otras especies reactivas (electrones, radicales hidroxilo e hidruro) que alteran las bases de los ácidos nucleicos, estructuras proteicas y lipídicas esenciales para la viabilidad del organismo El estándar para las aplicaciones biológicas es la dosis de radiación absorbida (rad o gray), la D10 o valor de la reducción decimal ofrece una información semejante a la dada para la esterilización por calor Usos: tiene gran penetrabilidad y se las usa para esterilizar materiales termolábiles como jeringas descartables, sondas y se usa a escala industrial por sus costos No se las emplea para medios de cultivo o soluciones proteicas porque producen alteraciones en sus componentes

RADIACIONES Ultravioleta: normalmente se considera entre 200 y 300 nm y actúa por otro mecanismo La luz UV afecta a las moléculas de DNA de los microorganismos debido a que forman dímeros de pirimidinas conduciendo a errores en la copia del DNA y por lo tanto, la pérdida de la viabilidad de la célula Esta luz casi visible es útil para desinfectar superficies, aire y otros materiales como el agua que no absorben las ondas UV Las campanas que usan en los laboratorios biológicos vienen equipadas con luz UV microbiocida para decontaminar las superficies luego de su uso La radicación UV no puede penetrar superficies sólidas opacas que absorben la luz y por eso su utilidad se limita a la desinfección de las superficies expuestas

AGENTES QUIMICOS La efectividad de estos agentes depende de las condiciones bajo las que actúan. Concentración: varía con el tipo de agente y del microorganismo Tiempo: no todos los microorganismos mueren al mismo tiempo pH: afecta tanto a los agente químicos como a los microorganismos, el pH determina el grado de disociación y la efectividad del agente químico, a menor disociación mayor permeabilidad y mayor efectividad Esterilizante: eliminación total en forma irreversible de todos los MO presentes en un objeto o sustancia Sanitizante: agente que disminuye la carga microbiana total a un nivel inocuo para la salud, sólo aplicable a objetos inanimados Desinfectante: agente que elimina la carga microbiana total en superficies inanimadas tales como habitaciones, quirófanos Antiséptico: agente que controla y reduce la presencia de MO potencialmente patógenos en los tejidos vivos como piel, mucosas, sólo puede aplicarse en forma externa

ANTISEPTICOS Sepsis: es la contaminación de tejido vivo Alcoholes: lesionan la membrana celular de los microorganismos y desnaturalizan proteínas, desorganizan estructuras lipídicas. No destruyen esporas y tiene una acción germicida lenta. Se utilizan a concentraciones del 50 al 70%. Ejemplos: etanol y alcohol isopropílico (más activos los de cadena corta) Yodo: agente oxidante de los grupos –SH a S-S de proteínas y ácidos nucleicos, ejemplos: se usa como desinfectante de piel la tintura de yodo al 2%, iodopovidona (pervinox), son efectivos contra esporas Organo -Mercuriales : se unen a grupos –SH, inactivando a las proteínas inactivando enzimas. Ejemplos: thimerosal (merthiolate)

DESINFECTANTES Cloro, los hipocloritos y las cloraminas: son desinfectantes que actúan sobre proteínas y ácidos nucleicos de los microorganismos, oxidando grupos –SH y grupos amino. El más utilizado comercialmente es el hipoclorito de sodio (agua lavandina) en cc de 50-100 g/l de cloro activo a pH alcalino, en combinación con el agua se utilizan soluciones de 0.1 a 0.5 % de cloro activo. Es bactericida y efectivo contra esporas. La actividad bactericida se debe al ácido hipocloroso (HCLO) y al Cl2 que se forman cuando el hipoclorito es diluido en agua al ser neutro penetra fácilmente en la célula Aldehídos: son agentes alquilantes que modifican enzimas tienen acción desinfectante y esterilizante destruyen también a las esporas. Ejemplos: el formaldehído puede actuar en forma gaseosa se usa para decontaminar edificios, ambientes y/ o en forma líquida como conservante

DESINFECTANTES Compuestos fenólicos : provocan lesión en la membrana citoplasmática porque desordenan la disposición de las proteínas y fosfolípidos provocando filtración de compuestos celulares, inactivación de enzimas y finalmente lisis celular. No es usado a menudo como desinfectante por su olor desagradable , por ser irritante y por el residuo que deja luego de tratar las superficies. El derivado sintético del fenol más utilizado es el Hexaclorofenol (Espadol) que es efectivo a muy bajas concentraciones. No destruye esporas Oxido de etileno: es un agente alquilante que se une a compuestos con hidrógenos lábiles de grupos carboxilos, amino, sulfhídricos, hidroxilos, etc. Es usado en la esterilización gaseosa en la industria farmacéutica. Sirve para esterilizar materiales de plástico termosensibles , equipos electrónicos, bombas cardiorrespiratorias. Es muy peligroso por ser altamente inflamable y explosivo y además cancerígeno

CICLOS DE ESTERILIZACION Ciclo de 15´ a 121°C a 1.03 atm: Empleado para medios de cultivo o soluciones. En caldos o medios lactosados para evitar la caramelización de los mismos y la degradación de los azúcares Ciclo de 30´ a 121° C a 1 atm: Para frascos de toma de muestras, o bien para descontaminación de material. Ciclo de 3´a 99°C: para agar ENDO LES (medio para Coliformes totales) autoclave especial para medios de cultivo (autopreparador de medios de cultivo)

CONTROLES DE ESTERILIZACION Sirven para monitorear que el proceso de esterilización funcione correctamente: Controles Físico-Químicos: se emplean tiras mezcladas con un colorante que tiene un punto de fusión similar a la temperatura de esterilización , al fundir indica si se alcanzó la temperatura y tiempo de esterilización. Las termocupla son métodos directos que registran la temperatura a la que se desarrolla la esterilización Controles Biológicos: utiliza indicadores biológicos que son preparaciones estandarizadas de microorganismos (formadores de esporas) resistentes al proceso de esterilización que se emplea, y se procesan en forma conjunta con el material a esterilizar y su número es mayor que el que se encuentra en el material. Finalizado el ciclo se rompe la ampolla y entra en contacto con un medio de cultivo , se las incuba por 48hs a 57° C , luego se observa si cambia de color o no la ampolla, si permanece azul sin crecimiento el proceso de esterilización fue correcto y si se vuelve rosa con crecimiento del MO indica que la esterilización fue incorrecta. En general se usan Microorganismos del género Bacillus especie stearotermophilus

REGISTRO DE CONTROL DE ESTERILIZACION