Microbiologa 5 noviembre 2010 Esterilizacin y desinfeccin (continuacin) La esterilizacin solo tiene que ver con agentes fsicos como calor, luz UV, entre otros y cuando se habla de desinfectantes se refieren a agentes qumicos. Hay algunos agentes qumicos que se pueden considerar como esterilizantes como el oxido de etileno, el Glutaraldehdo, Formaldehdo (formalina). El formaldehdo es un esterilizante capaz de matar 100% de los microorganismos y es muy toxico, el glutaraldehdo es muy txico tambin pero altamente efectivo para que elimine toda forma de vida microorgnica Desinfectantes y antispticos Dentro de los agentes qumicos se diferencian: Agentes inorgnicos Del tipo metales, acido lcalis, compuestos inorgnicos, halgenos como cloro, que se usa de rutina en casas para tratar de desinfectar y eliminar algunos microorganismos, tambin es el yodo . Agentes orgnicos Alcoholes: uno los ocupa como desinfectantes en general pero tambin sirve para controlar el desarrollo de microorganismos Fenoles y derivados el fenol: es el olor a dentista. Preservantes Forma de Accin El fin de la accin es que los agentes qumicos inhiban el crecimiento de las bacterias y hay varias formas como coagulando, desnaturalizando las protenas o sea cambiando la estructura conformacional de la protena o lesionando la pared celular, inhibiendo a las bacterias, o inhibiendo alguna actividad enzimtica. Coagulacin de las proteinas: Fenol, Formalina, Alcoholes, en general Desnaturalizacin proteica: cidos orgnicos no disociables, Cloro, Yodo, cidos y alcalis fuertes Lesin pared celular o membrana citoplasmtica: 1) Detergentes: catinicos, aninicos, no inicos. Compuestos de Amonio cuaternario 2) Compuesto fenlicos: fenol, cresoles, difenilos halogenados, alquilsteres del para-hidroxibenzoico, aceites esenciales de plantas 3) Alcoholes: etanol, isopropanol

Inhibicin de enzimas 1) Metales pesados: mercuriales, compuestos de plata, compuestos de cobre 2) Agentes oxidantes: halgenos, cloro, yodo, agua oxigenada, permanganato potsico, cido peractico, 3) Colorantes: derivados de la anilina, derivados de la acridina (flavinas) 4) Agentes alquilantes: formaldehido, glutaraldehido, xido de etileno, -propionil-lactona En la inhibicin de la enzima solo hay inhibicin y no destruye la clula, por lo tanto buscamos caractersticas especficas. En la tabla siguiente :

La mayora de estos compuestos qumicos se pueden ocupar como desinfectantes en materiales inertes o como tpico en la piel como antisptico (los menos porque son muy txicos, la mayora diluidos) - El etanol se puede ocupar antes de una inyeccin. - La formalina es buen desinfectante, muy txicos, se usa con guante. - - La Tintura de yodo desinfecta heridas, se usa como antisptico en piel para desinfectar. - - El cloro(gas de clorina): ocupado de rutina, se ocupa bastante. Se ocupan en establos camas de animales. - Nitrato de plata es muy antiguo. Se tie las heridas y piel por su colorante.

De todos estos agentes qumicos que se utilizan para controlar la poblacin de bacterias, estn los que se ocupan en los alimentos, para que no desarrollen ciertos microorganismos. En el supermercado se ocupa cada vez ms. El azcar es un preservante, ejemplo en las mermeladas, lo que mas se contamina son las superficies con hongos, pero bacterias no, porque la concentracin de azcar puede controlar la multiplicacin de las bacterias ya que en este ambiente no se van a desarrollar. - En alimentos ahumados tambin si se comparan con un no ahumado tiene mayor duracin ya que se evita que se contamine con otros microorganismos. - Alimentos deshidratados, se congela luego se saca el agua y queda el polvo, y a estos se le colocan preservantes. Ej. Sobres de sopa. Controla inhibe y previene que se contaminen con los microorganismos. Con elementos fsicos y qumicos evitamos la contaminacin bacteriana. -

Factores que afectan la potencia de un desinfectante o antisptico. La concentracin del agente es importante porque si se diluye mucho no va a ser efectivo, para eliminar el macroorganismo. El tipo de accin es importante para el tipo de bacteria, generalmente en establos que se quiere desinfectar, se tiene que saber los microorganismos que se quieren eliminar y hay bacterias que con 10 minutos de aplicacin del desinfectante se eliminan pero hay otras ms resistentes como micobacterium. - Tuberculosis (micobacterium): no es efectivo ocupar un desinfectante que no sea solo para este microorganismo y menos en poco tiempo porque no se elimina entonces para las bacterias resistentes el desinfectante tiene que tener 30 minutos de accin, especialmente en micobacterium. El tiempo necesario para la destruccin de un microorganismo es inversamente proporcional a la concentracin del agente qumico empleado. pH Porque generalmente se aplica desinfectante en bacterias orgnicas, y el ph es importante porque en agentes aninicos con mas efectivos cuando el ph es acido ya que se puede unir debido a sus cargas. Y los agentes catinicos son mas eficaces en pH alcalinos, por lo tanto inhiben la accin. El pH afecta la carga superficial bacteriana y al grado de ionizacin del agente. Las formas ionizadas de los agentes disociables pasan mejor a travs de las membranas biolgicas Temperatura Los desinfectantes generalmente estn diseados para desinfectar en temperatura ambiente, pero si se agrega un poco mas de temperatura acelera la accin del desinfectante, caliente no, solo tibio, los agentes qumicos se pueden acelerar. Ej. Cloro con agua tibia. El alcohol con temperatura se evapora por eso no todos pueden cumplir este efecto. Valor Q10: es un ndice que determina la relacin del desinfectante en relacin con el aumento de temperatura con el aumento de la actividad. Ej. Si es el formaldehdo se puede aplicar un poco la temperatura aunque acta mejor a temperatura ambiente. El valor Q10 es cuantas veces ms se puede aplicar un poco de temperatura. Si se aplica mucho calor se puede evaporar. En otros casos se puede aplicar calor y el gas que van a liberar es un buen desinfectante. Entonces la potencia aumenta en esa cantidad de veces aumentando la temperatura Ej.: Valor Q10 Formaldehdo 1,5 xido de etileno 2 3 Fenol 3 5 alcoholes alifticos 30 - 40

La naturaleza de la poblacin microbiana Las especies bacterianas son distintas, hay unas muy fciles de desinfectar, muy lbiles a cualquier desinfectante, y otras como micobacterium que son muy difciles. Tambin especies bacterianas con cpsula son ms difciles que la que no lo tiene. Las con esporas tambin son mas difciles. Entonces en un establo hay terneros que se enferman con e coli, (colibacilosis) se desinfecta el lugar, y como e coli es muy lbil se limpiara este lugar. La naturaleza de la poblacin microbiana es segn especie, ej., el bacilo tuberculoso es resistente a cidos, lcalis, clorhexidina, en cambio, es sensible a los compuestos de amonio cuaternario. La contaminacin Se tiene que saber si es materia orgnica o no. Generalmente son mas orgnicas, porque los microorganismos crecen en fecas, leche, cuerpos, materias orgnicas etc. mejorando su desarrollo, entonces en este caso es distinto ocupar desinfectantes con estos materiales a que tener que desinfectar superficies, en donde no hay gran cantidad de microorganismos. Si hay presencia de suero o leche sobre una superficie, no bastar solo con un desinfectante suave y sin tiempo, se deber esperar ms minutos con un desinfectante fuerte. Tiempo de reduccin encimal o valor D Es el tiempo en minutos que tarda un agente en matar el 90 % de los microorganismos o en reducir en un logaritmo, una poblacin microbiana Est relacionado con el tiempo de tratamiento. Es el tiempo en minutos que el desinfectante se demora en matar al 90% de los microorganismos. Valor D depende de Intensidad del tratamiento: en esterilizacin por calor, a medida que aumenta la temperatura, disminuye el valor D. Tipo y estado fisiolgico de los microorganismos en fase estacionaria son ms resistentes que en fase de crecimiento exponencial Presencia de ciertas sustancias en el medio: -protenas o sales protegen a los microorganismos de los agentes letales

Agentes Biolgicos

Incluye los antibiticos y quimioterapeticos, a diferencia de los anteriores realiza una toxicidad selectiva. Ej. Yodo, antisptico en piel, si es consumido mata muchas bacterias propias. Los antibiticos se pueden consumir y eliminan solo sobre las clulas de las bacterias no sobre el tejido. Sustancias naturales: los antibiticos tienen una toxicidad selectiva: acta sobre las materias principalmente. Al principio cuando se descubrieron fueron sustancias naturales como la penicilina que lo producen algunas bacterias u hongos, que producen sustancias que inhiben a otros, y se podan usar para eliminar enfermedades en el cuerpo humano. Estos son los que se puede tener hipersensibilidad como a la penicilina. Sintetico y semisinteticos: La aplicacin de un antibitico puede inhibir la multiplicacin bacteriana o destruirla.

CMA: concentracin minima del antibitico es capaz de producir una alteracin en la bacteria, la puede transformar no la inhibe ni la mata, solo le produce alguna alteracin. CMI: concentracin minima inhibitoria, concentracin minima necesaria para que la bacteria no crezca, inhibimos su crecimiento. CMB: concentracin minima bactericida, elimina destruye a la bacteria, hay muerte celular. La que mas se ocupa en antibiticos y otros es la CMI ya que inhibe la concentracin bacteriana controlando la enfermedad y sin daar al husped, ya que la CMB puede llegar a tener efectos colaterales. Segn la potencia de accion del antibitico puede llegar a ser bacteriosttico: inhibe la multiplicacin de la bacteria bactericida: destruccin celular. Si la concentracin plasmtica que circula de antibitico es mayor o igual a la CMI, entonces es un antibitico de accin bacteriosttica Si la concentracin plasmtica del antibitico es mayor o igual a concentracin minima inhibitoria entonces es un antibitico bacteriosttico Si la concentracin del antibitico fuera menor que la bactericida entonces es el efecto puede ser inhibitorio o nada.

Ser bacteriosttico o bactericida, dependiendo de la concentracin, si es CMI o CMB. Cuando hay resistencia antibitica, es decir no le hace nada, la concentracin plasmtica es menor a la CMI, no alcanza a matarla o inhibirla Segn el espectro de actividad El reducido espectro, trata solamente en contra de Gram negativas, no le hace nada a Gram positivas. O puede ser solo Gram positivas y no negativas. De reducido espectro tambin puede ser que haga efecto a Gram positivas y negativas pero solo un grupo pequeo de estas. El amplio espectro: se aplica contra un gran nmero de bacterias. Cmo actan los antibiticos sobre la bacteria? Hay varios antibiticos en que uno de su mecanismo de accin es alterando la sntesis de la pared celular, como penicilina b-lactamas, cfalosporina, vancomicina, cicloserina, monobactamas, carbapenemas y bacitracima etc. Estos antibiticos como la penicilina actan en las bacterias en la pared celular, especficamente en el mucopptido en el enlace beta 1,4 y rompe los enlaces, destruye el mucopeptido, y la pared celular y as la bacteria. Hay otros antibiticos que actan alterando la membrana citoplasmtica como las polimixinas que su estructura puede atravesar toda la pared celular de la bacteria y actuar en la membrana citoplasmtica. Generalmente estos antibiticos con mas inhibitorios bacteriostticos que bactericida porque actan alterando la membrana de la clula. La mayora de los antibiticos ms conocidos actan inhibiendo la sntesis de protenas y pueden actuar inhibiendo la sub unidad 50s del ribosoma, y no se puede realizar la sntesis proteica ej. Eritromicina, Cloranfenicol, Clindamicina, Lincomicina. Pueden ser de amplio o reducido espectro, que actan en determinadas especies bacterianas. Hay otros que actan en la subunidad mas pequea del ribosoma (30s) tambin el objetivo es impedir la sntesis proteica impidiendo el desarrollo de la bacteria. Aqu tenemos a la Gentamicina, Epectinomicina, estreptomicina, gentamicina, Kanamicina, Amicacina, Nitrofuranos, etc

Algunos pueden actuar inhibiendo la accin del RNA de transferencia esencial para llevar la informacin para que se produzca la sntesis de protenas como la Mupirocina y Puromicina. Hay otros antibiticos que inhiben la sntesis de cidos nucleicos, son bastante selectivos porque actan en el acido nucleicos de las bacterias y no del animal. En este grupo tenemos al acido nalidixico, norfloxacina y novobiocina, y actan sobre la encima DNA girasa o actan sobre otras encimas que inhiban el proceso de transduccin para que se produzca la sntesis de protenas. Caractersticas para uso clnico: -Amplio espectro. Variadas especies patognicas. -No txico para el husped. Sin efectos colaterales: hay varios que en concentraciones mayores son txicos para el husped .-No alrgeno para el husped -No eliminar la flora normal del husped: si la eliminara, se puede producir otro tipo de problemas en el husped -Ser capaz de alcanzar la parte corporal del husped donde ocurre la infeccin -Fcil de producir y a bajo costo: la vida media del antibitico es alterada por que se distribuye hacia el hgado y otros tejidos en donde son metabolizados entonces es importante saber a que tejido queremos que llegue. -Debe ser qumicamente estable (vida media larga): mientras mas vida media larga tenga mejor, que no sea metabolizado tan rpido -Que no sea comn y probable el desarrollo de resistencia microbiana: muchos microorganismos se han hecho resistente a antibiticos que tomamos. No hay ningn antibitico que es ideal. Tabla de antibiticos

Penicilina: viene del penicilium (hongo) que son capaces de producir en forma natural este antibitico, espectro de accin reducido porque solamente acta en

Las Sulfanamidas No son antibiticos propiamente tal, su origen es qumico. Acta en el metabolismo de las bacterias de acido flico son las sulfas. Actividad antimicrobiana En microbiologa entereza medir la sensibilidad de un microorganismo a concentraciones conocidas, se pueden hacer con dos mtodos. - dilucin : antibiograma o CMI - difusin: prueba de sensibilidad, tambin es un antibiograma y se prueba la sensibilidad por sensidiscos. Mtodos basados en difusin Se va a saber si un microorganismo es sensible en forma cualitativa, solo si es medianamente sensible, sensible o resistente, no dice cantidad. En la placa petri se siembra en superficie, y se coloca el sensidisco impregnado con cierta concentracin de antibitico determinada en el laboratorio. Una sola concentracin del antibitico. Es menos exacto porque solo se sabe si es sensible o resistente pero no se sabe cuanto Es rpido y fcil: se siembra en placa, y se puede usar varios antibiticos a la vez Si la bacteria no crece alrededor del sensidisco, es porque la bacteria es sensible al antgeno. Ya que en antibitico difunde y si la bacteria es sensible, se forma el halo de inhibicin. El tamao del halo de inhibicin nos dir cualitativamente si la bacteria es resistente o sensible. Mientras ms grande el halo de inhibicin es ms sensible. Si la bacteria creci cerca del sensidisco es porque es resistente. Mtodos basados en dilucin Este mtodo es cuantitativo porque nos dir cual es la concentracin CMI o la CMB de un antibitico. La dilucin se parte con una concentracin del antibitico y se va diluyendo al doble sucesivamente cada tubo Ej. Se pare con 64um/ml luego se pone un ml de la concentracin y queda a 32 um de ml, luego de 32 a 16 despues 8 y 4. Entonces son series de tubos con menor concentracin del antibitico Se ver el desarrollo de bacterias. Lo ms probable es que a concentraciones pequeas de antibitico no haga efecto presentando turbidez.

La concentracin minima inhibitoria ser el ltimo tubo y no tendr que tener crecimiento bacteriano, o sea tiene que estar transparente. Y esa es la CMI, donde no se desarrolla ni multiplica la bacteria La CMI nos asegura que el 90% de los microorganismos no se desarrollan, puede haber un 10% de error, para saber esto, se toma las CMI y se siembra en placa, y se puede dar el caso que aunque no presenten turbidez igual haya crecimiento bacteriano, y en la placa que no crezca ninguna colonia es la concentracin bactericida. La CMI puede ser igual a la CMB Factores que afectan la medicin antibacteriana in vitro: -pH del medio -Componentes del medio ya que hay medios especiales para esto. -Estabilidad del antibacteriano: se cambian los sensidiscos luego de un tiempo -Tamao del inculo: el inoculo tiene que ser un desarrollo semicongruentes las colonias deben estar pegadas una al lado de otra. -Tiempo de incubacin ya que altera el resultado -Actividad metablica del microorganismo: microorganismos muy viejos, que ya van en la muerte, no sirven tiene que ser a las primeras horas en la etapa logartmica.

Bacteria resistente: Se puede medir cuando la concentracin plasmtica del antibitico es mucho menor que la CMI es resistencia Tiene la capacidad para desarrollarse en concentraciones de antibiticos, u otros antibacterianos, que en condiciones normales seran letales y tiene CMI por sobre los valores acostumbrados La resistencia antimicrobiana: 1.- Resistencia natural inherente: Los Gram negativos son generalmente resistentes a antibiticos que actan sobre mucopeptidos por estructura. Por lo tanto es resistencia natural. Membrana impermeable, sin transporte sitio blanco 2.-Resistencia Adquirida: - Evolucin vertical: Seleccin y Mutacin - Evolucin horizontal: Traspaso de genes Mecanismos por los cuales las bacterias se pueden hacer resistentes a antibiticos:

(i) Presencia de una enzima que inactiva al antimicrobiano, creando una enzima nueva (ii) Presencia de una enzima alternativa para la enzima inhibida por el antimicrobiano (iii) Mutacin en el sitio blanco del antimicrobiano, cambiando la forma del sitio (iv) Modificacin gentica del sitio blanco del antibacteriano (v) Captacin reducida del antimicrobiano (vi) El flujo activo del antimicrobiano: capacidad de crear una bomba para echar afuera al antibitico inmediatamente (vii) Sobreproduccin del sitio blanco del antimicrobiano: la bacteria produce bacterias muchos sitios donde hace efecto el antimicrobiano para que este no tenga efecto. Adems, la resistencia puede ser causada por otros mecanismos no reconocidos (un gen que no es expresado in Vitro puede ser expresado in vivo).