Microbiología del profesor riestra…






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MICROBIOLOGÍA DEL PROFESOR RIESTRA…
TEMA 9. CONTROL DE LOS MICROORGANISMOS.

Hay que tener mucho cuidado con los pacientes inmunodeprimidos ya que cualquier bacteria oportunista puede causarles una infección aprovechándose de esta condición.

Las manos del personal hospitalario son el principal mecanismo de transmisión de infecciones.
CONTROL DE MICROORGANISMOS

La salud de un país depende de la capacidad para controlar a los microorganismos y de PREVENIR:

  • Transmisión de enfermedades

  • Contaminaciones

  • Destrucción de las materias primas

Esto es debido a que los microorganismos:

  • Producen enfermedades en organismos humanos, en animales y en vegetales.

Hay animales que pueden estar colonizadores, ser portadores o sufrir infecciones. A través de vectores pueden transmitir estas enfermedades al humano (zoonosis).

  • Alteración de materias primas (madera)

  • Contaminación de alimentos y agua

Se usa la cloración del agua como principal agente químico de control para que el agua sea un agente químico libre de transmisión.

El control de microorganismo se va a realizar por:

  • Esterilización y desinfección

  • Agentes quimioterápicos

  • Mecanismos defensivos del organismo

Hay multitud de barreras para que las bacterias no alcancen lugares del organismo que deben ser estériles. Estas barreras son: sistema de defensa, barreras físicas, químicas y microbianas (inmune)… Hay lugares en el organismos que deben ser estériles; si hay presencia de microorganismos en orina, LCR… indica que hay una infección.

Ej.

◊ Los ojos pueden estar rodeados de microorganismos.: tenemos sustancias y mecanismos que actúan sobre estos microorganismos, por ej., una lisozima.

◊ La tos elimina gérmenes que quieren bajar al árbol bronquial. También los cilios cooperan en esta defensa.

◊ Las bacterias de nuestra piel (flora microbiana).

  • Vacunas

Un ejemplo es la vacuna del neumococo. La incidencia de muchos microorganismos como el neumococo ha sido muy elevada en el pasado y ahora esta disminuyendo. El neumococo está aumentando su resistencia a los antibióticos.


Infecciones emergentes

En el pasado han causado enfermedades y las habíamos combatido. Ahora vuelven con mutaciones y vuelven a provocar enfermedades.


ALGUNAS DEFINICIONES

  • Esterilización.- Eliminación de toda forma de vida, incluida las esporas.

  • Desinfección.- Proceso de destruir los agentes infecciosos.

  • Antisepsia.- Operaciones o técnicas encaminadas a crear un ambiente que impide el desarrollo de los microorganismos e incluso puede matarlos.

  • Asepsia.- Técnica empleada para impedir el acceso de microorganismos al campo de trabajo.

  • Antibiosis.- Fenómeno biológico con el que existe una detención o destrucción del crecimiento microbiano debido a sustancias producidos por otro ser vivo.

  • Antimicrobianos.- Sustancias que matan o inhiben el crecimiento de microorganismos (parásitos, bacterias, virus y hongos). Ej.: antibacterianos, antifungicos…

  • Microbicidas.- Sustancias que matan las formas vegetativas, pero no las esporas. Ej.: bactericidas, fungicida…

  • Microbiostáticos.- Sustancias que inhiben el crecimiento de microorganismos. Ej.: bacteriostáticos, fungistáticos…

  • Antisépticos.- Se refiere a sustancias que se aplican sobre el cuerpo.

  • Desinfectantes.- Se refiere a sustancias empleadas sobre objetos inanimados.

  • Agentes quimioterápicos.- Incluye los antimicrobianos y los antineoplásicos. Son sustancias químicas empleadas en el tratamiento de enfermedades infecciosas o enfermedades causadas por la proliferación de células malignas.

  • Antibióticos.- Son las sustancias producidas por un ser vivo que se oponen a la vida de otro ser vivo.

  • Agentes terapéuticos.- Son antimicrobianos empleados en el tratamiento de infecciones.


MÉTODOS DE CONTROL

Los métodos de control son:

  • Métodos físicos

  • Métodos químicos

  • Métodos quimioterápeuticos (antineoplásicos y antimicrobianos)


Métodos físicos

Temperatura

Hay temperaturas bajas que pueden controlar los microorganismos por lo que es más correcto hablar de temperatura que de calor.

La actividad metabólica de los microorganismos es el resultado de un gran número de reacciones químicas condicionadas por al temperatura.

El citoplasma de las bacterias es granuloso debido a la presencia de ribosomas que están asociados a la síntesis de proteínas; así las bacterias están constantemente sintetizando enzimas, proteínas… La actividad metabólica se lleva a cabo gracias a la temperatura condicionante de esa actividad. Es la temperatura óptima para su crecimiento (35-37 oC).

Las bacterias crecen en una amplia gama de temperaturas:

◊ Temperatura máxima.- Es la última temperatura en la que la bacteria puede vivir todavía. A mayores temperaturas llamadas temperaturas letales la bacteria es destruida.

◊ Temperatura óptima.

◊ Temperatura mínima.- Las temperaturas inferiores a la temperatura mínima se llaman temperaturas estáticas y son aquellas que mantienen las bacterias sin actividad, en estado latente (no las destruyen). Las temperaturas de congelación ayudan a la conservación de esos gérmenes.

Las bacterias pueden conservarse en forma de esporas (esporulación) y luego estas esporas pueden volverse a bacterias (germinación).

La temperatura máxima de algunos microorganismos es:

◊ Células vegetativas → 50-55 ºC

◊ Esporas → 100-105 ºC

◊ Hongos, levaduras → 70-75 ºC. No le afectan los antibióticos, un ejemplo son las infecciones por Candida en inmunodeprimidos.
La temperatura y el tiempo que resisten a esa temperatura algunas bacterias y esporas son:



Microorganismo

Temperatura

Tiempo

Staphilococus

65ºC

15 min

Lactobacillus termophilus

71ºC

30 sg

Espora Bacillus subtilis

100ºC

180 min

Espora Bacillus Tostus

100ºC

1200 min


Las esporas de Bacillus subtilis se encuentran en el aire y pueden aparecen, en ocasiones, en heridas.

Estas esporas que se mantienen a 100ºC no podrían eliminarse con la ebullición de agua.
Daño producido por la temperatura

La temperatura puede producir:

  • Desnaturalización de proteínas.

  • Inactivación de enzimas

  • Destrucción de la barrera osmótica


Métodos basados en la temperatura

Pueden basarse en calor húmedo y calor seco.

  • Calor seco

Incineración → > 500 ºC

Se destruyen microorganismos evaporándolos. Es útil en el caso agujas, asas de siembra, cristal…

○ Hornos de aire caliente

◊ 160 ºC / 2 h

◊ 170 ºC/ 1 h

Ya no se usan mucho.

  • Calor húmedo

Ebullición

Destruye las células vegetativas pero no las esporas por lo que sólo es un método de desinfección pero no de esterilización.

Ebullición intermitente (tyndalización)

Consiste en tres periodos de ebullición intercalados por periodo de enfriamiento a temperatura ambiente. Se intenta esterilizar un líquido en el que puede haber esporas.

◊ En la 1ª ebullición se destruyen las células vegetativas pero no las esporas que permanecen.

◊ Se deja un tiempo de espera a temperatura ambiente para que las esporas germinen y se transformen en células vegetativas.

◊ En la 2ª ebullición se destruyen las nuevas células vegetativas que se forman al germinar las esporas.

◊ Se deja un tiempo de espera por si ha quedado alguna espora para que germine.

◊ En la 3ª ebullición se destruyen las bacterias a las que han dado lugar estas últimas esporas.

Pasteurización → 63ºC / 30 min (leche, cerveza)

Se hace para la prevención de tuberculosis, brucelosis, estreptococias, fiebres tifoideas, disenterías, difteria, fiebre Q.

Hace algunos años la temperatura en lugar de 63ºC era de 62,3 ºC porque el considerado agente que más resistía las altas temperaturas era el causante de la tuberculosis. Ahora se ha descubierto que el que más resiste y vive a estas temperaturas es el causante de la fiebre Q: Caxiella burnetii.

Pasteurización rápida → 72 ºC / 15 sg

Ultrapasteurización (UHT) → 140ºC / 2 sg

Autoclave (vapor a presión) → 121ºC / 15 min

Para priones → 134 ºC / 18 min

El autoclave sirve para esterilizar. Se alcanzan temperaturas elevadas. Un ejemplo de autoclave es la olla a presión. Al no dejar salir el vapor la temperatura aumenta. A presión atmosférica el agua pasa a vapor a una temperatura de 100ºC. Cuanto mayor es la presión vamos a conseguir una mayor temperatura de ebullición, las moléculas de agua se van a encontrar muy próximas por lo que va a aumentar el rozamiento y con ello, también aumenta la temperatura.

Autoclave gas-plasma
MICROBIOLOGÍA DÍA 10/12/2007

El autoclave es un método clave para la esterilización. El autoclave gas-plasma no se basa tanto en la temperatura, alcanza unos 50ºC aproximadamente; por lo que se pueden utilizar materiales con goma como catéteres, imprescindible para cirugía o exploraciones invasivas para pacientes.

Gracias a estos adelantos, la cirugía que se realiza por la tarde sobretodo con carácter de urgencia (o incluso la programada) ha visto cómo se ha reducido el tiempo necesario para esterilizar el material. Este autoclave se basa en peróxido de hidrógeno (H2O2), que se excita con radiofrecuencia que genera radicales libres que elimina a los microorganismos. Es ideal para elementos no eliminables con el de calor-presión.


  1. TEMPERATURAS BAJAS.

Las temperaturas bajas no son un método efectivo de control, además de ser engorroso, no es seguro. El resultado será más o menos efectivo dependiendo de la especie bacteriana.
El efecto del frío varía según la especie y el número de bacterias:

  • Refrigeración (2 a 8ºC): efecto microbiostático. Algunos no resisten mucho tiempo a estas temperaturas (por ejemplo, el meningococo)

Si metemos en una nevera una muestra, sólo organismos como el meningococo, por ejemplo, son muy lábiles a la temperatura, el resto de ellos sobreviven sin problemas.

Resulta práctico saber cómo se conservan y transportan las muestras con gérmenes causantes de infección. El meningococo, causante de la meningitis, se expande por el LCR (líquido cefalorraquídeo). La punción lumbar es un método invasivo, por lo que no podemos permitirnos el lujo, tras la exploración, de que se nos estropee la muestra: por tanto, no debe conservarse en la nevera. La orina, sin embargo, se conserva en neveras, ya que lo recomendable es que no prolifere ningún microorganismo.


  • Frío intenso (-80 a -95ºC): conservación de cultivos bacterianos. No es un método de control serio de conservación.

Desde el punto de vista epidemiológico, existen bancos de gérmenes que sirven para estudiarlos en casos determinados. Si tenemos una bacteria muy resistente a un tipo de antibiótico: la guardamos para valorar su resistencia ante nuevos antibióticos que salen al mercado. Este método de frío intenso, no de control, sino de conservación, muy fiable.

También se puede utilizar el método de congelación/descongelación, se puede utilizar pero no es recomendable.


  • Frío bajo extremo (-196ºC): criobiología. Se consigue con nitrógeno líquido. Mantenimiento de células y tejidos.

Muy útil en el caso de diagnóstico viral.
MÉTODOS FÍSICOS BASADOS EN LAS RADIACIONES.

El espectro electromagnético abarca desde los rayos UVA, con una longitud de onda de 2500Ǻ, hasta los rayos gamma (γ), con una longitud de onda de 0,01Ǻ. Los rayos X no tienen tanta utilidad.

LUZ UVA: Las lámparas germicidas destruyen los gérmenes utilizando longitudes de onda de los rayos UVA. Se aplican sobre todo en la conservación de ambientes (sobre todo superficies) como salas o vitrinas de material. Lo que hacen estas lámparas es distorsionar los ácidos nucleicos, por lo que la replicación se desmorona y los gérmenes se acaban muriendo.

Presenta dos indicaciones o aplicaciones fundamentales:

  • Poca penetración: un cristal de vidrio es suficiente para que los UVA no penetren (gafas de sol). En laboratorio, para poder observar las bandas de ADN en geles de azarosa, hay que hacerlo con luz UVA con un fluorescente, por lo que debemos protegernos, no podemos trabajar continuamente expuestos.

  • Produce quemaduras e inflamación ocular.

En general, tiene cierto uso, pero no es altamente eficaz y ello hace que no sea el método más usual.

RAYOS IONIZANTES O RADIACIÓN GAMMA (γ): Tiene un gran poder de penetración, de modo que objetos de gran profundidad son atravesados. Es muy peligrosa, de tecnología muy cara. Llega a atravesar 60 cm de agua. Se emplea en la esterilización de productos farmacéuticos y material de uso único o desechable (por ejemplo, guantes, jeringas o hilo de sutura).

MICROONDAS: se ha tratado de introducirlos pero acabó generando resultados dispares y no tuvo éxito. Se basa en la destrucción por calor. Seguramente sí puede esterilizar, pero como pasó con los autoclaves de ozono, aunque no iban mal del todo, cayeron.

ULTRASONIDOS: rompe las bacterias, provocando en el citoplasma burbujas de aire que por presión acaban rompiendo la célula. Es un buen método en investigación, sobre todo en estudios de DNA.
FILTRACIÓN.

No es un método de esterilización propiamente dicho. Produce una separación de bacterias pero no las destruye. Se basa en:

  • Tamaño de la bacteria.

  • Interacción electrostática bacteria-filtro.

No es un método universalmente utilizado (no es un método para todos los días).

FILTROS DE SEITZ: Son filtros de un grosor determinado que separan según la carga del filtro. Los poros son irregulares y sus canales muy variados. Las cargas positivas del filtro atrae a las bacterias, con carga negativa en su superficie. Los poros son de tamaño irregular pero también colabora. No es muy utilizado habitualmente.

  • Grosor de varias micras. El líquido pasa por canales irregulares formados por ordenación al azar de las fibras.

  • No tamaño de poro exacto (1nm)

  • Eficiencia: carga electrostática positiva de ¿??

FILTROS DE MEMBRANA: se usa en laboratorio y en industria. Su material es el acetato de celulosa que se puede preparar para que tenga un poro determinado: diámetros desde 8μm a 0,025 μm. Éste último es muy caro, con este filtro quedan retenidos hasta los esferoplastos. Los más usados son los de 0,04 μm, que consigue retener las bacterias. También retienen el micoplasma, la chlamidia y rickettsia (las tres especies a caballo entre bacterias y virus, se las considera bacterias atípicas). La eficiencia de estos filtros está en el tamaño del poro.

Su utilidad se restringe a laboratorio. En la bacteriología del agua, por ejemplo, se usa para saber si está o no contaminada. Tras la filtración, se recoge el filtro y se pone contra una placa de Peltre, se incuba y se observa si hay crecimiento. Aunque encontremos pocas bacterias en una cantidad grande de agua, ésta deja de ser potable.

  • Son los más utilizados en laboratorio.

  • Composición: acetato de celulosa.

  • Tamaño del poro: de 8 micras a 0,025.

  • Eficiencia: tamaño del poro.

  • Utilidad: separación de toxinas, bacteriología cuantitativa (análisis de agua).


AGENTES QUÍMICOS.

Los más empleados son los antisépticos, desinfectantes y conservantes de alimentos.

Los antisépticos son agentes antimicrobianos bastante seguros para su aplicación sobre la piel y las mucosas (compuestos de mercurio, nitrato de plata, yodo, alcohol)

Los desinfectantes no son apropiados para su uso en tejidos vivos. Se usan en mesas, suelos, utensilios (cloro, hipoclorito, amonio cuaternario)

El desinfectante ideal tiene que cumplir…

  1. destruir todas las formas de microorganismos.

  2. acción, aún en presencia de material orgánico.

  3. no ¿???, alérgico o tóxico.

  4. no corrosivo, decolorante ni degradativo.

  5. deben lograr un contacto efectivo.

  6. soluble, sobre todo en agua.

  7. efectivos en disoluciones razonables.

  8. químicamente estable.

  9. no olor desagradable. No dejar mancha.

  10. coste no excesivo: muy importante para la invetigación.

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