ESTERILIZACION Y DESINFECCION

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El manipuleo efectivo de microorganismos en el laboratorio, en el hospital y en la industria depende del conocimiento de cómo controlar (matar, inhibir o remover) a los microorganismos en un ambiente. Existen varios agentes físicos y químicos que pueden ser utilizados para mantener a los microorganismos en niveles aceptables. La selección del mejor agente depende en parte de si se desea eliminar completamente todos lor microbios presentes, matar sólo ciertos tipos, o simplemente prevenir la multiplicación de los microorganismos presentes.

En el hospital, prácticamente todos los dispositivos utilizados para el cuidado, atención o diagnóstico de pacientes, pueden convertirse en vehículos de transmisión de agentes infecciosos. A este respecto, debe considerarse la clasificación de los materiales y equipos de asistencia al paciente:

Críticos: instrumentos y accesorios que se introducen directamente en el torrente sanguíneo o áreas estériles del organismo (catéteres, agujas, instrumental quirúrgico, etc.) y, por consiguiente, deben estar estériles para ser utilizados.

Semicríticos: objetos que se ponen en contacto con mucosas intactas (laringoscopios, espéculos vaginales, etc.). Deben estar libres de microorganismos pero no necesariamente de bacterias esporuladas. Requieren esterilidad o desinfección de alto nivel.

No críticos: objetos que se ponen en contacto con piel intacta (recipientes para recolección de orina, ropa de cama, etc.). Deben estar limpios o desinfectados con agentes de bajo nivel.

De esta manera, antes de utilizar cualquier dispositivo para pacientes se debe eliminar completamente o reducir (según el caso) la concentración de microorganismos que éste pudiera tener. Con este fin se utilizan diferentes técnicas de esterilización y desinfección. Para el correcto control microbiológico, deben tenerse en cuenta las diferencias existentes entre los siguientes procesos:

Limpieza: remoción de toda materia ajena al objeto. Se lleva a cabo con agua, detergentes y acción mecánica. Precede a todo proceso de esterilización y desinfección.

Decontaminación: procedimiento que hace segura la manipulación y el uso de un dispositivo, aparato o instrumento, como así también superficies ambientales.

Se puede realizar por esterilización, desinfección o limpieza.

Esterilización: es el proceso mediante el cual se eliminan todas las formas de vida incluyendo las esporas bacterianas. Se realiza por métodos físicos o químicos.

Desinfección: es el proceso por el cual los organismos patógenos, pero no necesariamente las esporas, son destruidos. Como la esterilización, debe realizarse por métodos físicos o químicos.

Antisepsia: procedimiento mediante el cual se emplea un agente químico sobre superficies animadas (piel o tejidos vivos) a fin de inhibir o destruir a los microorganismos.

Métodos de esterilización.

Los métodos físicos de esterilización incluyen (Tabla 1): Incineración, calor húmedo, calor seco, filtración, radiación ionizante (radiación gamma) y (bajo ciertas condiciones) la radiación no ionizante (UV).

Incineración: la destrucción de microorganismos por incineración es una práctica de rutina en el laboratorio. Un ejemplo de este método es el flameo de la parte inferior del ansa colocándola en la llama de un mechero de Bunsen.

Este procedimiento se realiza como parte integral del aislamiento de colonias bacterianas en medio sólido, previo a la inoculación de tubos con medio de cultivo, para evitar la contaminación de los cultivos subsecuentes. La incineración es también utilizada para el descarte de materiales contaminados.

La forma de eliminar todo material tipo gasas, bendas u otro elemento contaminado con sangre o secreciones de los pacientes en el hospital, es la incineración.

Tabla 1.

Método físico de esterilización

Principio

Incineración El material se quema. Método mas común de tratamiento de deshechos infecciosos.

Calor húmedo Calor (121^oC) húmedo a 1 atmósfera 30-60 minutos. Se usa autoclave (calor a alta presión). Para desechos de peligro

biológico y objetos resistentes al calor.

Calor seco 160-180^oC durante 1-3 horas. Se usa estufa. Para material de vidrio, aceites, etc.

Filtración Pasaje de soluciones a través de membranas con vacío. Para soluciones de antibióticos, químicos tóxicos, radioisótopos,

vacunas, carbohidratos, etc., sensibles al calor.

Radiación gamma

Radiación ionizante de corta longitud de onda y alta energía.

Para material descartable como jeringas de plástico, catéteres, guantes, etc., antes de su uso.

Radiación UV Radiación no ionizante de bajo poder de penetración. Sólo

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esteriliza las superficies sobre las que incide directamente o volúmenes pequeños de líquidos.

Calor húmedo. La esterilización con calor húmedo es mucho más efectiva que el calor seco para matar microorganismos ya que el calor húmedo ocasiona la desnaturalización y coagulación de proteínas vitales, mientras que el calor seco causa oxidación de constituyentes orgánicos de la célula. La desnaturalización de proteínas celulares ocurre a temperaturas más bajas y con exposición más reducida que las requeridas para la oxidación. La Tabla 2 muestra ejemplos

comparativos de esterilización por calor húmedo y seco. La esterilización por calor húmedo se realiza a sobrepresión en un sistema cerrado de volumen constante denominado autoclave. El incremento de presión permite el aumento de temperatura. Usualmente se utiliza 121^oC que corresponde a una atmósfera de sobrepresión (por encima de la atmosférica), durante aproximadamente 20 minutos, dependiendo del material a esterilizar. Se utiliza para esterilizar medios de cultivo, soluciones, material contaminado, etc.

El agua hirviente a presión atmosférica no esteriliza porque durante el cambio de estado líquido-gas la temperatura permanece a 100^oC, lo cual permite la supervivencia de esporas bacterianas.

Tabla 2.

Calor húmedo Calor seco

Especies bacterianas Temperatura (^oC) Tiempo de muerte (minutos)

Temperatura (^oC) Tiempo de muerte (minutos) Bacillus anthracis

100 105

2-15 5-10

140 160 180

más de 180 9-90

3 Clostridium botulinum

100 110 115

300-530 32-90 10-40

120 130 140

50 15-35

5

Clostridium perfringens

100 105 115 120

5-45 5-27 4 1

120 130 140

50 15-35

5

Clostridium tetani

100 105

5-90 5-25

130 140 160

20-40 5-15

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Calor seco. El calor seco a temperaturas suficientemente altas podrá dar muerte a los microorganismos (Tabla 3). Pero este método no es tan eficiente como el calor húmedo, requiriéndose temperaturas más altas y mayores tiempos de exposición. Se utilizan estufas de calor seco y sirve para esterilizar material no lábil al calor, como material de vidrio, instrumental quirúrgico, grasas, aceites, sales, etc. La Tabla 6 muestra las condiciones requeridas para esterilización por calor seco

Filtración. Este método se utiliza en el laboratorio y en la industria para esterilizar materiales termolábiles, como vitaminas o proteínas. En general, se utilizan filtros de membranas de celulosa con poros suficientemente pequeños como para evitar el pasaje de microorganismos a través de ellos. Se utiliza para esterilizar plasma, soluciones termolábiles, etc. También se utiliza en los flujos laminares para la decontaminación del ambiente.

Tabla 3. ESTERILIZACION POR CALOR SECO

Material Temperatura

(^oC)

Tiempo (minutos)

Material de vidrio 160 120

Instrumental con filo (se alteran a más de 160^oC)

140 120

Instrumental sin filo 160 60

Agujas para administración parenteral

160 60

Agujas para sutura 160-170 60

Jeringas de vidrio envueltas 160 60

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Radiaciones. Se utiliza la radiación ionizante o radiación gamma, de alta energía y poder de penetración, y la radiación con luz UV, que tiene bajo poder de penetración. Además de ser microbicida, la radiación gamma tiene la ventaja de ser capaz de penetrar paquetes y productos y esterilizar su interior. Se utiliza para material descartable en general.

La luz UV es absorbida por muchos compuestos intracelulares, pero el mayor daño lo sufre el ADN. La mayor acción bactericida ocurre a longitudes de onda cercanas a 260 nm. Como tiene muy poco poder de penetración a través de los materiales a esterilizar y además pierde intensidad frente al polvo atmosférico, la radiación no ionizante UV se utiliza más como desinfectante, por ejemplo para decontaminar el aire de ambientes críticos como quirófanos.

Métodos químicos de esterilización.

Los esterilizantes químicos son particularmente útiles para la esterilización de dispositivos médicos sensibles al calor, como elementos plásticos para transfusión sanguínea, jeringas plásticas, equipos de cateterización, etc. También son utilizados para esterilizar áreas cerradas.

Oxido de Etileno. Es utilizado en forma gaseosa para esterilizar objetos sensibles al calor. No atraviesa materiales cristalinos pero atraviesa papeles, celofán, cartón, fibras textiles y algunos plásticos (no el polietileno).

Glutaraldehído. Es un agente desinfectante de alto nivel y esterilizante. Se utiliza solución acuosa al 2% como agente esterilizante. Tiene un amplio espectro de actividad antimicrobiana. Se usa para esterilizar instrumentos urológicos, instrumental con lentes, equipos de terapia respiratoria (broncoscopios), etc. A las concentraciones indicadas no es corrosivo para metales y no daña instrumental óptico.

Formaldehído. Como gas es estable sólo a altas concentraciones y elevadas temperaturas, pero puede utilizarse tanto en fase gaseosa como líquida. En solución acuosa (formol o formalina) contiene 34-38% de principio activo. En fase gaseosa (formaldehído) es bactericida, tuberculocida y esporicida pero de acción más lenta que el glutaraldehído. Su uso como esterilizante y desinfectante está limitado porque es potencialmente carcinogénico.

Métodos de desinfección.

Los métodos físicos de desinfección son:

Calentamiento a 100^oC 15 minutos.

Pasteurización a 63^oC por 30 minutos o a 72^oC por 15 segundos Radiación UV.

La utilización de calor a 100^oC durante 15 minutos puede ser usada para dar muerte a células vegetativas en contenedores e instrumentos. Sin embargo, las esporas no son eliminadas, por lo cual no es un método de esterilización. La

pasteurización también inactiva células vegetativas de patógenos en leche, jugos de fruta y otras bebidas, pero no esteriliza.

Métodos químicos de desinfección .

Los desinfectantes químicos se dividen en varios grupos principales que incluyen: alcoholes, aldehídos, halógenos, metales pesados, compuestos de amonio cuaternarios y fenoles.

De acuerdo al tipo de microorganismo que son capaces de eliminar, los desinfectantes se pueden clasificar como agentes de ALTO, MEDIO y BAJO nivel (Tablas 4, 5 y 6).

Tabla 4.

TIPO DE DESINFECTANTE

Esporas M. tuberculosis Otras bacterias vegetativas

NIVEL ALTO

+ + +

NIVEL MEDIO

- + +

NIVEL BAJO

- - +

+

: generalmente germicida;

-

: generalmente sin efecto germicida

Tabla 5.

Nivel del desinfectante Compuesto

ALTO glutaraldehido

forlmaldehído peroxígenos

MEDIO clorógenos

alcoholes iodóforos fenoles

BAJO compuestos de amonio cuaternario compuestos anfóteros

compuestos mercuriales sales de plata

Desinfectantes químicos de alto nivel.

Los desinfectantes de alto nivel glutaraldehído y formaldehído han sido descriptos más arriba.

Peroxígenos. Entre los peroxígenos más importantes utilizados como desinfectantes de alto nivel se encuentran el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada y el ácido peracético. El peróxido de hidrógeno al 6%

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Tabla 6.

es esporicida y al 3% bactericida. Además de la concentracion, su baja estabilidad influye en su actividad, ya que se descompone en presencia de metales, calor y agitación. El agua oxigenada comercial (peróxido de hidrógeno al 3%) es un desinfectante estable y efectivo. El ácido peracético comercial se vende al 40% y es más potente que el peróxido de hidrógeno.

Desinfectantes químicos de nivel intermedio.

Fenoles: se utilizan como solución acuosa al 5% para matar formas vegetativas.

Las esporas son resistentes al fenol. Este compuesto químico es tóxico, por lo cual su uso se ha limitado en la actualidad. Ha sido reemplazado por varios compuestos químicos relacionados que son menos tóxicos para los tejidos y más activos contra los microorganismos. Estos compuestos se utilizan para decontaminación del entorno hospitalario.

Tabla 6

DESINFECTANTES Y ANTISEPTICOS DE USO COMUN Desinfectante o

Antiséptico

Concentración Ejemplos de uso Nivel de Actividad Compuestos

fenólicos

0.5-3% Desinfección de objetos inanimados como instrumentos, pisos, superficies de mesas, etc.

Intermedio a bajo

Alcoholes Etanol

70-90% Desinfección de piel, instrumental de cirugía

delicado, termometro

Intermedio

Iodo 1% Desinfección de piel,

cortes menores.

Intermedio Clorógenos 0.5-5 g/l Desinfección de agua,

superficies no metalicas, etc.

Bajo

Compuestos de Amonio cuaternario

0.1-0.2% para sanidad ambiental de equipos y superficies

Bajo

Mercuriales:

Merthiolate 1%

Desinfección de piel, instrumentos.

Bajo

Alcoholes: en concentraciones entre 70 y 90%, las soluciones de alcohol etílico (etanol) son efectivas contra las formas vegetativas de microorganismos. Sin embargo, no pueden utilizarse como agentes esterilizantes ya que no matan las esporas bacterianas.

El alcohol metílico (metanol) no es un agente antimicrobiano útil, ya que es menos bactericida que el etanol y altamente venenoso.

El etanol 70% se utiliza como antiséptico sobre la piel, para termómetros y algunos instrumentos de cirugía. El etanol en concentraciones entre 60 y 90% es efectivo contra virus. Sin embargo, la presencia de proteínas extrañas disminuye su efectividad contra los virus ya que el alcohol se combina con ellas, impidiendo que actúe sobre las proteínas virales.

La desventaja de los alcoholes como desinfectantes de equipos es que su uso prolongado daña los materiales de montje de las lentes, disuelve las gomas y ciertas tubuladuras plásticas. Además son inflamables.

Halógenos: son fuertes agentes oxidantes y por esto son altamente reactivos y destructivos para compuestos vitales dentro de la célula microbiana.

Compuestos de iodo: El iodo es uno de los más antiguos y más efectivos agentes microbicidas. Es tradicionalmente utilizado como agente antiséptico. También se usan los complejos de iodo con compuestos que actúan como transportadores y agentes solubilizantes del iodo, como la povidona. Los iodóforos son microbicidas, como el yodo, pero con la ventaja de no se irritantes para la piel.

Estos compuestos son germicidas efectivos contra todas las clases de bacterias.

Son también esporicidas (según la concentración), fungicidas, y efectivos contra virus. Las preparaciones con iodo se utilizan para desinfección de la piel.

Clorógenos: el cloro es uno de los desinfectantes más ampliamente utilizados.

El hipoclorito de sodio al 6% se conoce comúnmente como lavandina, y es más bactericida que esporicida, por lo cual se lo considera un desinfectante de nivel intermedio. El Centro Americano para el Control y Prevención de Enfermedades (CDC) recomienda el uso de lavandina diluída 1:10 para salpicaduras de sangre sobre mesadas. La actividad de los hipocloritos se reduce en presencia de materia orgánica. Los clorógenos son utilizados para desinfectar el agua. Para esto se utiliza una concentración de cloro equivalente a dos gotas de lavandina/litro de agua.

Desinfectantes químicos de bajo nivel.

Metales pesados y derivados: Los denominados “metales pesados’, como el mercurio y la plata, actúan por inactivación de ciertas enzimas al combinarse con ellas. Ciertos compuestos que contienen mercurio poseen una alta actividad antimicrobiana y baja toxicidad. Un ejemplo de estos compuestos es el

“Merthiolate”, utilizado para cortes menores, heridas e infecciones de piel, pero su uso no es recomendable por su reducido espectro de acción.

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La soluciones de nitrato de plata al 1% se utilizaban para la desinfección de la conjuntiva del bebé al nacer. Actualmente puede reemplazarse por antibióticos.

Compuestos de amonio cuaternarios: son efectivos tanto contra bacterias Gram- positivas como negativas, aunque actúan mejor sobre las Gram-positivas. Tienen acción germicida, detergente, baja toxicidad, alta solubilidad en agua, alta estabilidad en solución y no son corrosivos, pero no tienen actividad contra Mycobacterium tuberculosis ni son esporicidas. Son utilizados para desinfección de utensilios de comida, pisos, paredes y otras superficies hospitalarias o lugares públicos. Actúan desnaturalizando proteínas celulares, interfiriendo con procesos metabólicos celulares y dañando la membrana celular.

Compuestos anfóteros. Son compuestos tensioactivos (acción detergente).

Poseen actividad microbicida contra bacterias, hongos y virus.

BIOSEGURIDAD

La bioseguridad se ocupa de las medidas de protección que limitan los riesgos reales o potenciales que implica el manejo de microorganismos, de material biológico o el trabajo relacionado con la manipulación genética. Debido a la amplitud de sus alcances y con fines operativos es conveniente diferenciarla en los siguientes grados tendientes a:

a) Evitar la entrada al país de material que implica un riesgo biológico. La Organización Mundial de la Salud, (OMS) recomienda disponer de medidas de prevención eficaces para controlar el desplazamiento de personas, la importación de animales o sus subproductos, y de legislación que pueda prohibir la manipulación y/o la importación de agentes patógenos.

b) Protegere las áreas libres de una determinada infección dentro del país, con el apoyo de legislación regional.

c) Controlar las zonas de concentraión de microorganismos como industrias o laboratorios de investigación

d) Alertar a los laboratorios que reciben muestras para diagnóstico de origen humano, animal o vegetal.El procesamiento de las muestras, la eliminación de los deshechos y su interacción con el medio ambiente es altamente riesgoso.

La OMS en 1983 estableció cuatro gurpos de microorganismos (Tabla 7) teniendo en cuenta los riesgos que pueden provocar al hombre y/o a los animales cuando se los manipula.

Tabla 7. Algunos microorganismos de distinto riesgo.

Microorganismos

Grupo 1 Bacillus cereus

Escherichia coli cepaK12 Lactobacillus acidophilus Virus Distemper canino

Grupo2 Clostridium spp.

Listeria monocytogenes Virus del sarampión Virus hepatitis Salmonella thyphi

Grupo 3 Mycobacterium tuberculosis

Brucella spp.

Rickettsia spp.

Virus rábico

Grupo 4 Virus Junín

Virus Lasa

Virus de la fiebre aftosa Virus Machupo

Grupo 1: los de fácil control, que representan un riesgo mínmo tanto para quien los maneja como para el entorno.

Grupo 2: Riesgo moderado para el individuo y limitado para la comunidad Grupo 3: Riesgo individual elevado, pero escaso para el entorno.

Grupo 4: Microorganismos en extremo peligrosos para quien los manipula y para el entorno.

Cuestionario 1:

COMPLETAR LA SIGUIENTE TABLA con los resultados del antibiograma de difusión en disco.

Bacteria probada: Eschericha coli

PARTE PRACTICA

ESTERILIZACION Y DESINFECCION

El manipuleo efectivo de microorganismos en el laboratorio, en el hospital y en la industria depende del conocimiento de cómo controlar (matar, inhibir o remover) a los microorganismos en un ambiente. Existen varios agentes físicos y químicos que pueden ser utilizados para mantener a los microorganismos en niveles aceptables. La selección del mejor agente depende en parte de si se desea eliminar completamente todos lor microbios presentes, matar sólo ciertos tipos, o simplemente prevenir la multiplicación de los microorganismos presentes.

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