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ESTUDIO IN VITRO DE LA CAPACIDAD DE GERMINACIÓN DE Fusarium sp.
EN MATERIALES DE LENTES DE CONTACTO BLANDOS Y EFICACIA DE
LAS SOLUCIONES MULTIPROPÓSITO CONTRA ESTE
MICROORGANISMO
ANA MILENA ALFONSO SANDOVAL
DIRECTORA MELVA LINARES
CODIRECTORA CLAUDIA MARCELA PARRA GIRALDO, M.Sc.
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS
CARRERA DE MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL Bogotá, D. C. Julio de 2008
ESTUDIO IN VITRO DE LA CAPACIDAD DE GERMINACIÓN DE Fusarium sp.
EN MATERIALES DE LENTES DE CONTACTO BLANDOS Y EFICACIA DE
LAS SOLUCIONES MULTIPROPÓSITO CONTRA ESTE
MICROORGANISMO
ANA MILENA ALFONSO SANDOVAL
TRABAJO DE GRADO Presentado como requisito parcial
Para optar el título de
MICROBIOLOGA INDUSTRIAL
PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA FACULTAD DE CIENCIAS
CARRERA DE MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL Bogotá, D. C. Julio de 2008.
NOTA DE ADVERTENCIA Artículo 23 de la Resolución N° 13 de Julio de 1946
“La Universidad no se hace responsable por los conceptos emitidos por sus
alumnos en sus trabajos de tesis. Solo velará por que no se publique nada
contrario al dogma y a la moral católica y por que las tesis no contengan ataques
personales contra persona alguna, antes bien se vea en ellas el anhelo de buscar
la verdad y la justicia”.
ESTUDIO IN VITRO DE LA CAPACIDAD DE GERMINACIÓN DE Fusarium sp.
EN MATERIALES DE LENTES DE CONTACTO BLANDOS Y EFICACIA DE
LAS SOLUCIONES MULTIPROPÓSITO CONTRA ESTE
MICROORGANISMO.
ANA MILENA ALFONSO SANDOVAL
APROBADO
Dra. Claudia Marcela Parra Giraldo,
Bacteriologa M, Sc. Codirectora.
Dra. Melva Linares
Bacterióloga candidata M, Sc. Directora
Dra. Maria Ximena Rodríguez,
Microbióloga. PhD. Jurado
Dra. Diana Rocio Vega Rojas Bacterióloga candidata M, Sc.
Jurado
ESTUDIO IN VITRO DE LA CAPACIDAD DE GERMINACIÓN DE Fusarium sp.
EN MATERIALES DE LENTES DE CONTACTO BLANDOS Y EFICACIA DE
LAS SOLUCIONES MULTIPROPÓSITO CONTRA ESTE
MICROORGANISMO
ANA MILENA ALFONSO SANDOVAL
APROBADO
Dra Ingrid Schuler
Decana Académica.
Dra Janeth Arias
Directora Carrera de Microbiología Industrial.
AGRADECIMIENTOS
Agradezco a Dios por regalarme una vida y una familia tan maravillosa y por
darme la oportunidad de realizar este Trabajo de Grado.
A mis padres Leopoldo Alfonso y Mercedes Sandoval que con su esfuerzo me
regalaron la oportunidad de estudiar y hacerme una profesional, gracias padres
por corregirme cuando fallé, por guiarme cuando me sentí desorientada, por
felicitarme en mis triunfos, por su incondicionalidad, por ser los mejores padres
del mundo quienes han sido mi bastón cuando intente desfallecer, no me
alcanzara la vida para agradecerles toda la felicidad que me han regalado.
Agradezco a mis amigas del colegio por esta amistad tan fuerte por regalarme
su alegría, su apoyo y por todos los momentos de maravillosos.
A mis amigas de la U por compartir conmigo sus conocimientos, y los ratos de
esparcimiento, por sus concejos, sus regaños y por todas las anécdotas que
pasamos juntas que dejan grandes enseñazas en mi vida.
A mis profesoras Claudia Parra y Melva Linares que han sido mis Ángeles de la
guarda y creyeron en mi, mil y mil gracias por su comprensión, su apoyo y por
mostrarme el maravilloso mundo de los Hongos.
A Maria Ximena Cárdenas que ha estado conmigo en los momentos mas duros
regalándome su sonrisa, serenidad y conocimientos.
A mis profesores mil gracias por todos los conocimientos que me enseñaron
con paciencia y que ahora son un gran aporte para mi realización personal y
profesional.
Gracias a mi chiquita Alejandra y a mis angelitos de la guarda por ser la luz de
mis ojos, llenarme de vida y darme fuerzas para seguir adelante.
TABLA DE CONTENIDO RESUMEN 14 ABSTRACT 15
1. INTRODUCIÓN 16 2. MARCO TEÒRICO 18 2.1. Queratitis microbiana asociada al uso de lentes de contacto 18 2.2 CLASES DE LENTES DE CONTACTO 19 2.2.1. Lentes blandos hidrofilicos 19 2.2.1.1 Hidrogeles convencionales 20 2.2.1.2 Hidrogeles de Silicona 22 2.2.1.3 Nuevos materiales de Siloxano Hidrogel 25 2.3 Característica de un material ideal para lentes de contacto 25 2.4 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE LAS LENTES DE CONTACTO 27 2.5 CLASIFICACIÒN DE LOS MATERIALES DE LAS LENTES DE CONTACTO BLANDAS 33 2.6 SOLUCIONES DE CUIDADO Y MANTENIMIENTO DE LAS LENTES DE CONTACTO BLANDAS 34 2.6.1 Solución Multipropósito 36 2.6.2 Propósito de la desinfección 37 2.6.2.1 Sistema de desinfección 37 2.6.2.2 Tipos de desinfección 38 2.6.3 AGENTES ANTIMICROBIANOS 39 2.6.3.1 Agentes 39 2.6.3.2 Modo de acción 40 2.6.3.3 Preservantes 40 3.0 EFICACIA ANTIMICROBIANA 47 3.1 Prueba de Eficacia Antimicrobiana 48 3.2 Prueba de Desinfectantes 49 3.3. VALOR D 50 3.5 PROBLEMAS DEL MANTENIMIENTO 53 3.5.1 Bacterias 53 3.5.2 Hongos 54 3.5.3 Factores que influyen en el desarrollo de Queratitis ocular 55 3.5.4 Queratitis causada por Fusarium sp 57
3.5.4.1 Datos epidemiológicos 58 3.5.4.2 Factores de riesgo 60 3.5.4.3 Fusarium sp y lentes de contacto blandos 60 3.6. GENERALIDADES DE Fusarium sp 62 3.6.1 Características macroscópicas 63 3.6.2 Características microscópicas 64 4. FORMULACIÒN DEL PROBLEMA Y JUSTIFICACIÒN 67 5. OBJETIVOS 69 5.1 Objetivo General 69 5.2 Objetivos Específicos 69 6. MATERIALES Y MÉTODOS 70 6.1 Cepas 70 6.2 Lentes de Contacto 70 6.3 Soluciones desinfectantes 73 6.5 Estandarización del inoculo 74 6.6 Evaluación de la capacidad de germinación de Fusarium sp sobre diferentes materiales de lentes de contacto 74 6.7 Evaluación del efecto antimicrobiano de las soluciones multipropósito sobre Fusarium sp 75 6.8 Determinación de la eficacia antimicrobiana de soluciones multipropósito sobre lentes de contacto contaminados con Fusarium sp 76 7. RESULTADOS 80 7.1 Evaluación de la capacidad de germinación de Fusarium sp sobre diferentes materiales de lentes de contacto. 80 7.2 Evaluación del efecto antimicrobiano de las soluciones multipropósito sobre Fusarium sp 81 7.3 Determinación de la eficacia antimicrobiana de las soluciones multipropósito sobre lentes de contacto contaminados con Fusarium sp 85 8. DISCUSION 92 8.1 Capacidad de germinación de Fusarium sp sobre diferentes materiales de lentes de contacto 92 8.2 Evaluación del efecto antimicrobiano de las soluciones multipropósito sobre Fusarium sp. 94 8.3 Determinación de la eficacia antimicrobiana de las soluciones multipropósito sobre lentes de contacto contaminados con Fusarium sp 96 9. CONCLUSIONES 100
10. RECOMENDACIONES 101 11. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 102 12. ANEXOS 112
INDICE DE TABLAS Tabla 1. Propiedades de los materiales de las lentes de contacto Blandas 27 Tabla 2. Clasificación de los materiales para lentes de hidrogel según USAN 33 Tabla 3. Clasificación de la Food and Drug Administration 34 Tabla 4. Soluciones con Peroxido de Hidrogeno en el mercado 47 Tabla 5. Taxonomía de Fusarium sp 63 Tabla 6. Características microscópicas de Fusarium sp. 65 Tabla 7. Lentes de contacto utilizados en el estudio 70 Tabla 8. Soluciones multipropósito 71
INDICE DE FIGURAS
Figura 1. Dos cadenas de PHEMA unidas por un puente de enlace de dimetacrilato de etilenglicon (DMAEG) 21 Figura 2. a,v bimetacriloxipropilo-polidimetilsiloxane 24 Figura 3. a,v bimetacrilato de polisiloxano modificado con radicales Hidrófilos 25 Figura 4. a,v bimetacrilato de polisiloxano 25 Figura 5.Metacrilato de hidroexietilo(HEMA) 29 Figura 6. Monometacrilato de glicerol (GMA) 29 Figura 7. Acido Metacrilico 29 Figura 8. Àcido Etilen Diaminotetracetico 41 Figura 9. Acido Sorbico 42 Figura 10. Poliaminopropilbinguanida 43 Figura 11. Poliquarteniun 1 44 Figura 12. Reacción de Peroxido de Hidrogeno 45 Figura 13. Reducción Bacteriana 52 Figura 14. Características morfológicas de Fusarium sp. 64 Figura 15. Cepa de Fusarium sp. utilizada en el estudio 70 Figura 16. Lentes de contacto utilizados en el estudio 70 Figura 17. Soluciones de mantenimiento utilizadas en el estudio 72 Figura 18. Pases de Fusarium sp. y observación microscópica 73 Figura 19. Esquema de Estandarización del inoculo de Fusarium sp. 74 Figura 20. Esquema del proceso para evaluar la capacidad de germinación de Fusarium sp. en diferentes materiales de lentes de contacto 75 Figura 21. Esquema del proceso para evaluar el efecto de las Soluciones multipropósito sobre Fusarium sp. 77 Figura 22.Esquema del proceso para evaluar la eficacia anti-fúngico de las soluciones multipropósito en diferentes materiales de lentes de Contacto contaminado con Fusarium sp. 79 Figura 23.Germinación de de Fusarium sp sobre diferentes materiales de lentes de contacto 80 Figura 24. Gráfica de capacidad de germinación de Fusarium sp
en diferentes materiales de lentes de contacto 81 Figura 25. Gráfica del efecto anti-fúngico de RE-NU PLUS sobre Fusarium sp. 81 Figura 26. Gráfica del efecto anti-fúngico de MULTISOLUTION sobre Fusarium sp. 83 Figura 27. Gráfica del efecto anti-fúngico OPTI FREE EXPRESS sobre Fusarium sp. 83 Figura 28. Gráfica del efecto anti-fúngico de HYDROSOL ADVANCED sobre Fusarium sp . 84 Figura 29. Efecto anti-fúngico de AO-SEPT PLUS sobre Fusarium sp. 84
Figura 30. Efecto anti-fúngico de PEROXIDO DE HIDROGENO sobre Fusarium sp 85 Figura 31. Evaluación de la capacidad de desinfección de HYDROSOL ADVANCED sobre diferentes materiales de lentes de contacto contaminados con Fusarium sp 86 Figura 32. Evaluación de la capacidad de desinfección de AOSEPT PLUS sobre diferentes materiales de lentes de contacto contaminados con Fusarium sp 87 Figura 33. Evaluación de la capacidad de desinfección de MULTISOLUTION sobre diferentes materiales de lentes de contacto contaminados con Fusarium sp 88 Figura 34. Evaluación de la capacidad de desinfección de PEROXIDO DE HIDROGENO sobre diferentes materiales de lentes de contacto contaminados con Fusarium sp 89 Figura 35. Evaluación de la capacidad de desinfección de RE-NU PLUS sobre diferentes materiales de lentes de contacto contaminados con Fusarium sp 90 Figura 36 .Evaluación de la capacidad de desinfección de OPTI FREE EXPRESS sobre diferentes materiales de lentes de contacto contaminados con Fusarium sp 90
INDICE DE ANEXOS
Anexo 1. Tabla. Resultados Evaluación de la capacidad de germinación de Fusarium sp sobre diferentes materiales de lentes de contacto. 112
Anexo 2. Tabla. Resultados Evaluación del efecto antimicrobiano de las soluciones multipropósito sobre Fusarium sp. 113 Anexo 3. Tabla. Resultados de de la eficacia antimicrobiana de las soluciones multipropósito sobre lentes de contacto blandos contaminados con Fusarium sp. 115 Anexo 4. Información Comercial de lentes de contacto de la investigación 116 Anexo 5. Información comercial de las soluciones multipropósito de la investigación 117 Anexo 5. Preparación de medio de cultivo Agar Papa Dextrosa 119
RESUMEN
Cada día aumenta en la población colombiana el uso de lentes de contacto
blandos ya que ofrecen a los pacientes una mejor adaptabilidad y una óptima
corrección de problemas visuales como las ametropías.
Los lentes de contacto pueden ser contaminados por Fusarium sp. que es un
hongo capaz de producir enfermedades oculares, siendo uno de los
principales agentes infecciosos, el cual se ha visto implicado en brotes de
queratitis asociada al uso de lentes de contacto y las soluciones de
mantenimiento.
En este estudio se evaluó la capacidad de Fusarium sp. de germinar en
diferentes materiales de lentes de contacto blandos hidrofílicos, tres de ellos de
hidrogel (Alphafilcon A, Omafilcon A, Polymacon) y dos de hidrogel silicona
(Balafilcon A y Lotrafilcon A). Se encontró que este hongo tiene la capacidad de
germinar en el material Balafilcon A en mayor proporción, y en menor grado en
Lotrafilcon A.
También se evaluó la capacidad de desinfección de las soluciones de
mantenimiento ReNu Plus®, Opti – Free Express®, AO-Sept Plus®,
Multisolución e Hydrosol advanced, todas mostraron tener un efecto
fungistático, a excepción de la solución AO-Sept Plus® que presentó un efecto
fungicida e Hydrosol Advanced no mostró ningún efecto sobre el
microorganismo.
Por último se evaluó la capacidad de desinfección de cada solución sobre los
diferentes materiales de lentes de contacto previamente infectados con
Fusarium sp, en este caso la solución AO-Sept Plus® cuyo componente
antimicrobiano es el peróxido de hidrógeno mostró mayor efectividad.
ABSTRACT Due to the increasing importance that has the use of soft contact lenses to
correct ametropias at world-wide level and in the Colombian population, added
to the capacity of the fungi Fusarium spp to produce ocular diseases by the use
of such, getting to be one from the main infectious agents, in this study the
capacity of Fusarium sp was evaluated to germinate in different materials from
hydrophilic soft contact lenses, three of them of hidrogel (Alphafilcon A,
Omafilcon A, Polymacon) and two of hidrogel silicone (Lotrafilcon A and
Balafilcon A). One was that the fungi can germinate in the Balafilcon A material
in greater proportion, and smaller degree in Lotrafilcon. In addition the capacity
of disinfection of the solutions of maintenance ReNu Plus®, Opti - Free
Express®, AOSept Plus®, Multisolution and Hydrosol advanced, was evaluated,
all showed to have a fungistatic effect, with the exception of the solution AO-
Sept Plus® that presented a fungicide effect. It was also essential to evaluate
the capacity of disinfection of each solution on the different materials from
contact lenses previously infected with Fusarium sp, in this case the solution
AO-Sept Plus® whose antimicrobial component is the hydrogen peroxide,
directly showed to be but the effective one against the in the contact lens in this
test in vitro.
1. INTRODUCCION
En las últimas tres décadas la incidencia de queratitis asociada al uso de
lentes de contacto y soluciones multipropósito ha incrementado a nivel mundial
ya que estos ofrecen a los pacientes una mejor adaptabilidad y una óptima
corrección de problemas visuales. El patrón epidemiológico de la queratitis
causada por Fusarium sp. tiene mayor prevalencia en países en desarrollo con
clima tropical y subtropical (Dòczi 2004).
Los lentes de contacto contaminados con hongos pueden producir queratitis y
en muchos casos progresar hasta infecciones sistémicas. Más de 60 especies
de hongos han sido reportadas como patógenas para la cornea, previos
estudios ha encontrado a Aspergillus spp, Penicilium spp, Fusarium spp, y
Candida spp como los microorganismos comunmente responsables de casos
de queratitis en el mundo (Chen 2000).
Las infecciones causadas por el género Fusarium sp se incluyen dentro de las
hialohifomicosis, estas son causadas por hongos oportunistas que presentan
hifas hialinas septadas, su amplia distribución se atribuye a su capacidad para
crecer en presencia de pequeñas cantidades de sustrato orgánico y a que se
adaptan fácilmente en diversos ambientes. Además tienen un eficaz
mecanismo de dispersión, lo cual les permite invadir los lentes de contacto,
causando enfermedades oculares como la queratitis que se ha manifestado en
brotes alrededor del mundo.
La matriz de los lentes de contacto está compuesta por cadenas poliméricas de
enlaces carbónicos, estos materiales son conocidos comercialmente como
Alphafilcon A, Omafilcon A, Polimacon, Balafilcon A y Lotrafilcon A, entre otros,
se ha demostrado que algunos hongos son capaces de invadir esta matriz por
medio de la acción de enzimas depolimerizantes (Márqués 2001).
Actualmente, la desinfección de los lentes de contacto es llevada a cabo
usando soluciones multipropósito, estas soluciones poseen antimicrobianos
como Poliquartenium -1 (POLYQUAD) en la solución Opti – Free Express®,
poliaminopropil biguanida (PAPB) en el caso de Multisolution, DYMED (PAPB)
(Poliaminopropil biguanida) en ReNu Plus®, TMP (Trimetoprim) en Hydrosol
Advanced, y Peróxido De Hidrógeno en AO-Sept® Plus. Estas soluciones
cuentan con varios componentes entre ellos una sustancia desinfectante, un
preservante, y un surfactante. El tipo y cantidad de estas sustancias viene
determinada de acuerdo a cada solución y según la casa comercial.
Este estudio busca evaluar la capacidad de Fusarium sp. para germinar en
diferentes materiales de lentes de contacto blandos hidrofílicos, tres de ellos de
hidrogel (Alphafilcon A, Omafilcon A, Polymacon) y dos de hidrogel silicona
(Balafilcon A y Lotrafilcon A). Además evaluar la capacidad de desinfección de
las soluciones de mantenimiento ReNu Plus®, Opti – Free Express®, AO-Sept
Plus®, Multisolución e Hydrosol advanced, y evaluar la capacidad de
desinfección de cada solución sobre los diferentes materiales de lentes de
contacto previamente infectados con Fusarium sp.
2. MARCO TEÓRICO
2.1. QUERATITIS MICROBIANA ASOCIADA AL USO DE LENTES DE CONTACTO.
La más importante y potencial consecuencia del uso de lentes de contacto es la
ulceración corneal. Esta usualmente toma la forma de queratitis microbiana. El
desarrollo de queratitis microbiana presumiblemente requiere dos factores, el
primero es el compromiso de la superficie de la cornea en forma de un
aislamiento del epitelio por medio de una anoxia acumulada o abrasión
mecánica y el segundo es la inoculación de una suficiente cantidad de
organismos patógenos hasta la infiltración en el estroma anterior. Es claro que
el uso de lentes de contacto tiene la habilidad de comprometer el epitelio, sin
embargo ha sido controversial el origen de los inóculos microbianos. Esto
puede ser por adhesión de los microorganismos al lente de contacto como
puede ser inóculos derivados de productos de cuidado sin limpiar (Dignani
2004).
El riesgo de queratitis ulcerativa es de 10 -15 veces mayor con lentes de
contacto con uso prolongado que con las lentes de uso diario. Estudios
recientes han demostrado que los lentes de uso prolongado tienen un mayor
riesgo de producir queratitis microbiana que los de uso convencional; Las
secuelas causadas por la queratitis pueden ser serias ya que disminuyen la
agudeza visual .Estudios actuales demuestran que la incidencia de queratitis
aumento de 3.5 - 14.0 por 10.000 habitantes a 20.0-114.5 por 10.000
habitantes por el uso prolongado de lentes de contacto (Levy 2006).
Los factores de riesgo que influyen o que se asocian a la queratitis son:
1. Desinfección defectuosa de los lentes de contacto.
2. Manipulación de los lentes de contacto sin previo lavado de manos.
3. Uso excesivo de lentes de contacto.
4. El uso de soluciones para lentes de contacto contaminadas.
5. Nadar con lentes de contacto.
6. Enfermedades oculares externas como ojo seco, blefaritis, etc
Los microorganismos más importantes que causan queratitis asociada a los
lentes de contacto son: Pseudomona aureginosa, Acanthamoeba, Candida
albicans, Staphylococcus, Aspergillus fumigatus y Fusarium sp. (Bruinsma et al.
2001).
2.2. CLASES DE LENTES DE CONTACTO
Los materiales de fabricación de los lentes de contacto (LC) de uso más
corriente están clasificados en dos clases principales: los materiales rígidos
permeables a los gases (O2 y CO2), usados en las lentes que llevan el mismo
nombre rígidos gas permeables RGP, y los hidrogeles, usados en las lentes
blandas hidrofilicas. (Fernández 1998).
2.1.1. LENTES BLANDOS HIDROFILICOS.
Son mucho más grandes en diámetro y son sumamente blandos hasta el punto
que pueden doblarse o enrollarse, por lo que no son útiles para corregir
astigmatismos cornéales elevados ya que se amoldan a la superficie corneal.
Su uso se restringe a miopías, hipermetropías y astigmatismos leves. Su
manejo es más delicado pero su consistencia blanda permite que el portador se
sienta más cómodo.
Dentro de las lentes de contacto hidrofílicos (blandos) existen a su vez varios
tipos, dependiendo de su forma de fabricación y de su composición se pueden
clasificar en lentes de hidrogel y lentes de hidrogel silicona (Fernandez1998).
HIDROGELES
Los hidrogeles son materiales ópticamente homogéneos, que están
compuestos de una fase sólida (el polímero) dispersa en una fase acuosa. Los
polímeros usados para fabricar las lentes de hidrogel tienen radicales hidrófilos,
como son los alcoholes, amidas, lactabas y/o carboxilos y puentes que enlazan
a las moléculas del polímero en mallas tridimensionales (Fernández 1998).
Mientras que los radicales hidrófilos contribuyen a la absorción del agua en el
polímero, los puentes de enlace la limitan, la combinación de ambos determina
la hidratación del hidrogel. Uno de los agentes más comúnmente usados para
crear puentes de enlaces en las lentes de contacto de hidrogel es el
dimetacrilato de etilenglicon (DMAEG). Sin puentes de enlace, la mayoría de
los polímeros hidrofílicos serían solubles en agua, e inútiles para fabricar lentes
de contacto (Fernandez 1998).
Estos materiales absorben agua, o soluciones acuosas, hasta alcanzar un
equilibrio de hinchazón entre la presión de absorción (relacionada con la
presión osmótica del polímero) y la resistencia a la deformación (relacionada
con la elasticidad de la red polimérica). El equilibrio de hinchazón es la
hidratación específica de cada hidrogel en la solución acuosa y temperatura
dada (Fernández 1998).
2.2.1.1. HIDROGELES CONVENCIONALES. Poli (Hidroxietil Metacrilato) (PHEMA)
• Material original (1952-1959, patentado 1955) por O. Wichterle y D. Lim,
Checoslovaquia.
• Un material de cercana relación al poli (metilmetacrilato) (PMMA, patentado
1934).
• Su característica diferencial es un grupo hidroxil polar l (OH) al cual el dipolo
de agua podría ligarse. El contenido de agua es aprox. 38% (W/W). PHEMA
aún sigue siendo usado regularmente por muchos fabricantes (Fonn et al.
2001).
• El material original de las lentes hidrogel es el Poli (metacrilato de
hidroxietilo) (PHEMA), cuyo monómero es HEMA (Figura 2), se parecen al
PMMA químicamente, pero tienen la propiedad de absorber agua (Arranz et al.
2003).
• Su estructura química, grado de entrecruzamiento y grado de hidratación,
causa que el PHEMA, como todos los lentes hidrogel, asuma una estructura
molecular amorfa en forma de red tridimensional. El grado de entrecruzamiento
molecular y en parte el de hidratación se lo confieren a 105 hidrogeles ciertos
agentes que forman puentes de enlace entre las macromoléculas que le
confieren a los hidrogeles características concretas de uniformidad,
termoestabilidad e insolubilidad (Arranz et al. 2003).
• La principal desventaja de los lentes PHEMA es su relativamente baja
permeabilidad al oxígeno, debido a su bajo contenido en agua.
Figura 1. Dos cadenas de PHEMA unidas por un puente de enlace de dimetacrilato de
etilenglicon (DMAEG).
2.2.1.2. HIDROGELES DE SILICONA. Los lentes de contacto de Hidrogel silicona han sido avaluados desde 1998,
inicialmente fueron desarrollados para uso extendido. Publicaciones de 1989
dieron un giro al mostrar que el uso extendido de lentes de contacto de hidrogel
aumentaba los factores de riesgo asociados a la queratitis microbiana, ya que
los lentes de hidrogel no suplían el suficiente oxigeno para mantener el
metabolismo de la cornea mientras el ojo esta cerrado. Por lo tanto la industria
llevo a cabo durante 20 años pruebas de investigación hasta producir los lentes
de Hidrogel silicona que cubría totalmente las necesidades de oxígeno
mientras el ojo esta cerrado. (Guillon, et al. 2007).
La menor hidrofobicidad da un mejor confort para el usuario y adicionalmente
previene la formación de depósitos como lípidos y proteínas.
La reducción en la superficie hidrofobica puede ser obtenida por dos métodos:
El primero consiste en llevar a cabo un tratamiento en la superficie del lente, la
cual puede ser conseguida en una cámara de gas plasma reactivo creando una
unión ultra legada permanente en el caso de Lotrafilcon A o por oxidación de
plasma, transformando la silicona en compuestos de silicato, en el caso de
Balafilcon A. El segundo método consiste en la incorporación de un agente
húmedo como el polivinyl pirrolidona (PVP), el cual esta en Galafilcon A.
(Santos, et al. 2007).
La presencia de silicona, necesariamente incrementa la permeabilidad del
material hacia el oxigeno, dándole al lente del contacto altas características
elastomericas y buena rigidez. (Guillon, et al 2007).
La mejor transmisibilidad al oxígeno de los lentes convencionales de alto
contenido en agua, se obtiene con lentes de espesor muy fino. Alta
trasmisibilidad al oxígeno es particularmente deseable en los lentes de uso
continuado, porque necesitan trasmitir mejor los gases, para satisfacer la
fisiología corneal con el ojo cerrado, que los de uso diario (Fernández 1998).
Los nuevos hidrogeles están hechos con polímeros que no sólo absorben agua,
sino que además son permeables al oxigeno. Con estos nuevos hidrogeles se
han hecho lentes de contacto con aproximadamente 50% hidratación y espesor
normal que transmiten suficiente oxígeno para satisfacer la fisiología corneal
con el ojo cerrado (Fernández 1998).
Los polímeros usados en estos hidrogeles consisten de porciones hidrófilas,
para absorber el agua, y porciones hidrófobas, para la permeabilidad a los
gases. Normalmente en un medio acuoso como son los hidrogeles los
segmentos hidrófobos no son compatibles con los hidrófilos. No obstante, los
químicos han logrado crear hidrogeles ópticamente homogéneos
copolimerizando ciertos monómeros hidrófilos con monómeros hidrófobos en
las proporciones apropiadas o agregando grupos hidrófilos a los monómeros
hidrófobos para hacerlos compatibles con los monómeros hidrófilos en el
hidrogel (Fernández 1998).
Una clase de hidrogeles de alta permeabilidad a los gases se preparan
copolimerizando los monómeros usados para la fabricación de los materiales
de los lentes rígidos permeables a los gases, particularmente el
metacriloxipropil tris (trimetilsiloxy) silano (TRIS), con monómeros similares a
los usados en los hidrogeles convencionales (Lai, 1993). Aunque estos
copólimeros tienen la estructura básica de enlaces carbono – carbono de los
hidrogeles convencionales, su permeabilidad al oxígeno tiene lugar no solo a
través del agua de hidratación, sino también a través de los radicales siloxano
de la fase polimérica del hidrogel. Los radicales siloxano que son muy
hidrófobos se segregan en zonas separadas de la fase acuosa que, para
mantener la transparencia del hidrogel, deben ser de un tamaño inferior a la
longitud de onda de la luz visible (Fernández 1998).
Figura 2. a, v-bismetacriloxipropilo-polidimetilsiloxane.
Las siliconas son polímeros constituidos básicamente por cadenas muy
flexibles de enlaces silicio – oxígeno (siloxano). Las siliconas más comunes son
los polidimetilsiloxanos que tienen dos radicales metílicos en cada átomo de
silicio, menos en los dos silicios terminales que tienen tres metilos cada uno
(Fernandez 1998).
En el polidimetilsiloxano, termina en dos radicales metacriloxipropilo, que le
permite reaccionar con otros monómeros acrílicos. La flexibilidad de los
enlaces siloxano contribuye a facilitar la difusión de las moléculas de los gases
y vapores a través de estos polímeros. La alta permeabilidad (Dk) al oxígeno
de los lentes de goma de silicona, hoy en día tienen poco uso por su tendencia
a adherirse al ojo, esto se debe a la alta difusión (D) del oxígeno a través de los
segmentos siloxanos en estos lentes en combinación con la alta solubilidad (k)
del oxígeno en estos materiales (Fernández 1998).
Figura 3. a, v-bismetacrilato de polisiloxano modificado con radicales hidrófilos.
Figura 4. a, v-bismetacrilato de polisiloxano .
En general la porción siloxano de estos nuevos lentes es la que proporciona un
elevado Dk, mientras que la porción hidrogel mantiene la humectabilidad
(Benjamín 1993).
2.2.1.3. Nuevos materiales de Siloxano Hidrogel
La gran revolución que está experimentando la industria de lentes de contacto
se debe a la introducción de nuevos materiales tipo hidrogel cuyos copólimeros
contienen además de los componentes hidrófilos de los hidrogeles
convencionales, segmentos de silicona (polysiloxano, de los lentes elastomé-
ricos) y/o de grupos siloxano (como el TRIS de los lentes rígidos) que le
proporcionan alta permeabilidad al oxígeno (DK aprox. 135- 175 barrer). La
combinación de componentes hidrófilos e hidrófobos con más o menos grupos
siloxano ha dado lugar a lentes confortables por su capacidad de hidratación, y
de óptimas propiedades fisiológicas por su alto DK, debido a su componente
siloxano permeable a los gases del material (Arranz et al, 2003).
2.3. CARACTERISTICAS DE UN LENTE DE CONTACTO IDEAL.
El lente de contacto ideal debe:
• Proporcionar suficiente oxígeno para un metabolismo normal de la
córnea.
• Ser fisiológicamente inerte.
• Ser muy humectable sobre el ojo.
• Resistir el deterioro, especialmente la formación de depósitos.
• Mantener dimensiones estables.
• Ser resistente a la manipulación del usuario.
• Ser transparente con pérdida mínima de luz.
• Ser ópticamente regular para que su óptica sea predecible.
• Requerir un mínimo mantenimiento por el usuario (Fonn et al, 2001).
27
2.4. PROPIEDADES DE LOS MATERIALES DE LAS LENTES DE CONTACTO BLANDOS
Tabla 1. Propiedades de los Materiales de los lentes de contacto blandos. PROPIEDAD DEFINICIÓN OBSERVACIONES
PRO
PIED
AD
ES F
ÍSIC
O –
QU
ÍMIC
AS
Permeabilidad al O2 (Dk)
Grado por el cual el oxigeno pasa a través del
material, esto depende de la diferencia de
presión parcial de oxigeno a ambos lados de la
membrana. Cada material tiene un coeficiente
de permeabilidad al oxígeno que depende de
las condiciones de su determinación. La
permeabilidad de un material se expresa con un
coeficiente Dk, este depende de su coeficiente
de difusión D, de su coeficiente de solubilidad K
y de su espesor L.
La permeabilidad es una función intrínseca de la
composición molecular y física del material, y puede ser
afectada por factores extrínsecos como concentración del
agente permeable, temperatura, presión, efectos barrera, y
otros.
La permeabilidad al oxigeno es influenciada por el
contenido de agua: “A mayor contenido de agua, mayor
Dk”, la química del polímero, la temperatura, el pH, y la
tonicidad.
Lentes de alto contenido de agua son más propensos a
depósitos. Un mayor tamaño de “poro”, a veces en
combinación con una química iónica, aumenta la atracción
de materia extraña incluyendo las proteínas de las
lágrimas.
Ionicidad
Los polímeros pueden clasificarse como iónicos
o no iónicos dependiendo si sus grupos polares
están cargados o no.
• Materiales Iónicos:
Carga negativa neta superficial debido a que
Ventajas: - Grupos funcionales polares en la superficie del lente
aumenta humectabilidad.
- Cuanto más grupos polares hay, mayor humectabilidad.
Se puede añadir ácido metacrílico para este propósito
28
uno o más componentes del material son
polares y presenta sus terminales polares
negativos hacia fuera.
porque en pHs fisiológicos existe como un ión de carga
negativa.
Desventajas:
- Acumulan depósitos con más facilidad.
- Cualquier partícula cargada, incluyendo lisozima con
carga positiva, puede ser atraída a sitios con carga
negativa en un material iónico.
- Los depósitos podrían estar unidos, y por lo tanto,
removidos con más dificultad.
- Son más susceptibles a cambios en pH, especialmente
su contenido de agua.
PRO
PIED
AD
ES F
ÍSIC
O –
QU
ÍMIC
AS
No Ionicidad
• Materiales No-Iónicos:
También tienen sitios cargados dentro de la
matriz polimérica. Sin embargo, las cargas son
internas al polímero y no se presenta terminales
polares hacia fuera. Esto resulta en ninguna
carga neta superficial.
Ventajas:
- Menos propensos a depósitos.
- No unen partículas cargadas.
Desventajas: - Menos humectables. La ausencia de grupos polares en la
superficie podría reducir su atracción para el dipolo de
agua, y la superficie seria menos humectable.
Humectabilidad
La humectabilidad se define por el ángulo de
contacto de una gota de agua depositada sobre
el material, que es el ángulo formado entre la
tangente de la gota de agua y la superficie del
El agua se esparce espontáneamente en los materiales
con radicales hidrófilos. Radicales hidrofílicos son, por
ejemplo, los oxhidrilos (-OH) en HEMA (Figura 7) y en el
monometacrilato de glicerol (GMA) (Figura 8) y el carboxilo
29
material. El ángulo de contacto o de
humectación del material se expresa con la letra
griega “θ”
Un material es más hidrófilo cuando el ángulo
de contacto se aproxima a cero grados. Por el
contrario, un ángulo de contacto de más de 60°
es indicativo de baja humectabilidad.
(-COOH) en el ácido metacrílico (MA) (Figura 9). Los
oxhidrilos y carboxilos son radicales que aumentan la
energía superficial del polímero que los contiene.
Figura 5. Metacrilato de hidroxietilo (HEMA).
Figura 6. Monometacrilato de glicerol (GMA).
Figura 7. Acido metacrílico (MA).
Flexibilidad
Posibilidad de "doblar" el lente de contacto sin
que se vea afectada su forma.
La flexión aumenta al hacerlo el contenido de siloxano. Los
lentes hidrogel son blandos y flexibles, sin afectar
mayormente las propiedades ópticas de los lentes.
PRO
PIED
AD
ES
ÓPT
ICA
S
Calidad Óptica
Todo material utilizado como lente de contacto
debe ser altamente transparente. La medida de la transparencia óptica de un material viene
dada por su transmisibilidad a la luz; esta medida compara
la intensidad de la luz una vez a pasado por el material,
con la intensidad de la luz incidente en el mismo. Índice de
refracción (n)
Es la refracción que experimenta la luz al
atravesar el material; se define como el cociente
El "n", sirve para determinar potencias y espesores de los
lentes. Este valor depende de la densidad del material, a
30
de la velocidad de la luz en el aire y la velocidad
de la luz a través de un material.
mayor densidad mayor índice.
En los materiales de hidrogel el "n" depende del porcentaje
de agua que contenga, y suele ser usado para determinar
la hidratación de estos lentes.
OTR
AS
PRO
PIED
AD
ES
Densidad
Relación entre la masa y el volumen de un
material y se expresa generalmente en las
unidades g/cm3.
Estabilidad térmica
Depende de la naturaleza química del polímero,
aunque prácticamente todos los lentes de
contacto actuales están fabricados de polímeros
termoestables.
Estabilidad dimensional
Habilidad de los lentes de mantener sus
dimensiones específicas, como son su radio de
curvatura, espesor y diámetro.
Las dimensiones de los lentes hidrogel pueden variar con
el pH, particularmente en los lentes iónicos. Las
dimensiones también cambian cuando cambia su
hidratación debido a cambios en la temperatura o por
evaporación del agua de hidratación. En ambientes muy
secos, o con viento, los lentes pueden sufrir cambios en
sus parámetros. Al deshidratarse la curvatura de los lentes
se encorva, más cuando más se deshidratan.
Solidez
Integridad del lente durante su manipulación
normal. Por ejemplo, la relativa fragilidad de los
lentes hidrogel de alta hidratación.
31
Biocompatibilidad
Los materiales para lentes de contacto deben:
- Ser inertes
- No deben reaccionar con, o causar que otros materiales
reaccionen con los tejidos del ojo o productos para el
cuidado del lente con los cuales entran en contacto.
- No tomar parte en ninguna actividad enzimática ni
catalizar reacciones entre sí u otra especie química. - No contener ningún solvente Especialmente los hidrogeles, porque el movimiento de
agua a través del polímero es un vehículo para transferir
materiales indeseables desde el lente al ojo. Solventes
comunes incluyen monómeros no reaccionados, agentes
de enlace cruzado, químicos de tintado no ligados o
precipitados, aceleradores de hidratación y otros químicos
usados en la fabricación de lentes.
OTR
AS
PRO
PIED
AD
ES
Biocompatibilidad
- No ser absorbentes selectivos de metabolitos,
toxinas, microorganismos y otras sustancias
presentes en el ambiente.
- Exhibir baja fricción in situ. El material debe tener un buen acabado de la superficie, la
cual una vez humectada exhibirá baja fricción. Esto
permitirá un suave movimiento del lente sobre el ojo y un
frotado seguro como parte del régimen de limpieza. - Ser compatible eléctricamente. Un material para lentes no debe alterar las propiedades
eléctricas de la superficie de la córnea (esta es negativa
con respecto a la córnea posterior y se cree que la
diferencia en potencia sea en el rango 20-40 mV).
32
Generalmente, los lentes RGP tienen un mayor efecto
sobre el potencial transcorneal que los lentes blandos. - No inducir respuestas inflamatorias o
inmunológicas en el ojo anterior, aún después
de una exposición prolongada como en casos
de uso extendido.
33
2.5. CLASIFICACION DE LOS MATERIALES PARA LAS LENTES DE CONTACTO BLANDAS. Clasificación USAN Para definir un material genéricamente, cada entidad química recibe un nombre
(incluyendo una versión, por ejemplo A, B, etc.) del Consejo de Nombres
Adoptados de EE.UU. (USANC). El nombre USAN identifica en forma única el
material real. Materiales que difieren solo, en contenido de agua (al alterar las
proporciones de los ingredientes) aún llevan el mismo nombre y versión, por
ejemplo Bufilcon A 45% y 55% y se escribe el USAN en minúsculas. (Fonn et al.
2001). En la tabla 2, se encuentra la clasificación de uno de los materiales del
estudio (polymacon).
Tabla 2. Clasificación de los materiales para lentes hidrogel según la USAN
Polímero USAN" % agua ionicidad PHEMA Polymacon Bajo No iónico
PHEMA, PVP Vifilcon A Alto iónico
GMA, MMA Crofilcon A Bajo No iónico
PVP, MMA Lidofilcon A Alto No iónico
PHEMA, DAA, AM Bufilcon A Medio iónico
PHEMA, PVP, AM Perfilcon A Alto Iónico
PHEMA, AM Metafilcon A Alto Iónico
PVA, MMA Atlafilcon A Alto No iónico
Clasificación FDA La FDA (Administración Norteamericana de medicamentos y alimentos) ha clasificado en cuatro grupos los materiales hidrogel según su contenido en agua y sus cargas iónicas (Tabla 3).
34
Tabla 3. Clasificación de la Food and Drug Administration.
CLASIFICACION HIDRATACIÓN IÓNICO
GRUPO I < 50% No
GRUPO II > 50% No
GRUPO III < 50% Sí
GRUPO IV > 50% Sí
La FDA da un nombre genérico a cada material de lente de contacto. En
general, todas los lentes de hidrogel su terminación es en el sufijo “filcon.
Ejemplo: lotrafilcon, omafilcon, balafilcon; etc., con algunas excepciones, por
ejemplo Polymacon. Las lentes que no son de hidrogel terminan el en sufijo
“Focon” (http://www.clspectrum.org 2005).
2.6. SOLUCIONES DE CUIDADO Y MANTENIMIENTO DE LAS LENTES DE CONTACTO BLANDOS.
Los sistemas de mantenimiento deben ser eficaces en términos de su actividad
antimicrobiana y al mismo tiempo no deben ser tóxicos. Tales sistemas deben
tener el mínimo efecto sobre las propiedades y parámetros del lente, además,
deben ser económicos y simples de usar para brindarle comodidad al usuario.
Un objetivo inmediato de los sistemas de cuidado debe ser que utilice un solo
paso que incorpore todas las características nombradas anteriormente (Levey
et al 1996).
El generalizado uso de lentes de contacto ha aumentando por sus ventajas
tanto cosméticas como ópticas y por su relativa conveniencia, sin embargo
muchas personas no prestan suficiente atención en la higiene de los lentes de
contacto. Tres ítems principales son críticos en el desarrollo de productos de
cuidado de lentes de contacto estos son: Eficacia, seguridad y comodidad.
Cada sistema de cuidado de lentes de contacto debe abarcar un apropiado
balance entre estos tres factores para ser aprobado por la FDA y ser aceptado
35
para el uso público dada la diversidad de usuarios de lentes de contacto (Levey
et al 1996).
Para mantener la comodidad algunos sistemas químicos emplean un agente
antim icrobiano en el sistema de desinfección este es suficientemente fuerte
para erradicar altas concentraciones de microorganismos sin causar irritación
ocular. Con respecto a la eficacia presentan sistemas como limpiadores diarios,
otra alternativa incluye sistemas como el peróxido de hidrogeno, usado como
un poderoso agente desinfectante, el cual maneja la eficacia pero requiere un
paso adicional de neutralización química antes de la inserción del lente en el
ojo, este sistema sacrifica la comodidad de un sistema de un solo paso. (Levey,
1996).
Debido a que las lentes de contacto están en contacto con los ojos y son
bañados por las lágrimas, con el tiempo llegan a formar depósitos. Es
importante que el usuario mantenga las lentes de contacto libre de depósitos y
microorganismos que pueden llegar a causar infecciones oculares.
Desde el mismo inicio histórico de las LC, se hizo imprescindible el empleo de
unas soluciones de mantenimiento que progresivamente se han hecho más
sofisticadas con la introducción de nuevos polímeros y nuevas formas de uso.
Los materiales de las LC requieren unas condiciones óptimas para no sufrir
modificaciones en su composición, desde las de tipo PMMA hasta los
hidrogeles los requerimientos son diferentes. La finalidad de ese mantenimiento
es:
1) Conservar la LC en buen estado.
2) Desinfectarla.
3) Acondicionarla para su uso.
36
La presencia de depósitos, los riesgos de contaminación y la necesidad de
humectación justifican la existencia de productos específicos destinados al
mantenimiento (Fernandez 1998).
Aunque los sistemas han tenido grandes modificaciones, los productos de
mantenimiento de las LC se pueden agrupar en cuatro categorías
1. Agentes limpiadores
2. Soluciones desinfectantes.
3. Soluciones salinas de aclarado y almacenamiento.
4. Agentes humectantes y lubricantes
Uno de los mayores inconvenientes del uso de las LC es precisamente su
mantenimiento, por el inconveniente de su uso periódico y por el costo
económico, ambos factores determinan que el mantenimiento no se realice
correctamente y exista una clara tendencia hacia la simplificación de los
mismos, aún en detrimento de los métodos más eficaces. (Fernandez 1998).
2.6.1. COMPONENTES DEL MANTENIMIENTO
2.6.1. SOLUCIÓN MULTIPROPÓSITO.
Muchos sistemas de cuidado modernos usan una solución para realizar las
funciones de varios componentes, por lo que reducen el número actual de
soluciones requeridas.Por comodidad y conveniencia del usuario, las
soluciones multi-propósito (sistemas de una botella) están formuladas para
permitir la combinación de funciones de limpieza, enjuague y desinfección.
La acción mecánica de frotar y enjuagar reduce significativamente la cantidad
de desechos sueltos y el número de microorganismos en el lente.
37
2.6.2. SOLUCIÓN DESINFECTANTE.
Funciones • Eliminar organismos oculares patógenos que pueden causar una infección.
La desinfección deberá reducir el nivel de patógenos oculares a cero o casi
cero y por lo tanto minimizar las infecciones relacionadas con lentes de
contacto. La desinfección deberá reducir el número de todos los
microorganismos a un nivel seguro, aún cuando una reducción a cero es
obviamente más deseable.
• Restaurar y mantener la hidratación del lente.
• Obtener y mantener los lentes en un estado listo para usarse. Esto requiere
de un funcionamiento satisfactorio de las primeras dos funciones. Los lentes
de contacto deben mantenerse en un estado libre de agentes patógenos
durante el período de almacenaje.
2.6.2.1 Sistema de desinfección
Los sistemas de desinfección químico varían ampliamente y existe una gran
variedad de tipos. Incluidos en la categoría de sistemas químicos están el
actual peróxido de hidrogeno y las soluciones multi-propósito. La desinfección
química puede ser subdividida en oxidativa (peróxido de hidrogeno y cloro) y
química convencional frío. En algunas ocasiones, las distinciones pueden
parecer confusas y complicadas tanto para el usuario como para el profesional. Desinfección Térmica La desinfección térmica fue el primer método de desinfección aprobado por la
FDA para lentes de contacto blandos. La “Federal guidelines” requiere
unidades térmicas para mantener una temperatura de aproximadamente 80 ºC
por 10 minutos. La desinfección térmica fue extremadamente popular porque
esta elimina un amplio espectro de microorganismos rápidamente, esto fue de
38
fácil uso, un poco costoso y no involucraba el uso de ningún químico o
preservante. (Levey et al 1996).
Desventajas Entre las desventajas de este método esta que no puede ser usada por el alto
contenido acuoso de los lentes blandos porque esto causa un acelerado
deterioro del polímero, induciendo cambios en las características de ajuste
dando como resultado la deformación del lente.
También disminuye la vida útil de los lentes de bajo contenido acuoso.
Desinfección Química El uso de las tabletas de cloruro de sodio, solución salina estéril preservada
con Timerosal y Edetato de sodio fue introducido a finales de 1970 por los
fabricantes de lentes y se usaron con unidades de desinfección térmica.
Eventualmente, con la decadencia en el uso de sistemas térmicos estas
soluciones fueron usadas en combinación con Clorhexidina (Levey et al 1996).
Los desinfectantes tales como el timerosal, clorhexidina, cloruro de benzalconio
y ácido sórbico deben ser utilizadas con precaución debido a su potencial para
inducir reacciones de sensibilidad (Levey et al 1996).
2.6.2.2 Tipos de Desinfectantes Los desinfectantes son agentes químicos de acción rápida mientras que los
preservantes son más lentos en alcanzar sus objetivos de eliminar organismos
viables de una solución y mantener este estado. Existen tres modos principales
de acción mostrados por los desinfectantes:
Disrupción de la membrana celular. Agentes-activos de superficie tales como
el cloruro de benzalconio (BAK o BAC), un surfactante catiónico, altera la
integridad de la membrana celular resultando en una pérdida del contenido de
la célula y eventualmente su muerte (Levey et al 1996).
39
Inhibición enzimática. Los compuestos tales como los mercuriales reaccionan
con grupos químicos específicos sobre las enzimas y dañan sus actividades
normales. Una vez inhibidas, el metabolismo celular es adversamente afectado.
Los desinfectantes que utilizan la inhibición enzimática tienen una acción más
lenta (Levey et al 1996).
• Coagulación proteica o formación compleja. Los agentes quelantes
pueden formar un complejo con iones metálicos dentro de las células o en
la pared celular, haciendo que el ión metálico no este disponible para uso
en el metabolismo celular. Aún más, en el caso de un complejo de la pared
celular, la integridad estructural de la célula puede también ser alterada por
lo que incrementa la eficiencia del agente desinfectante. Esta formación de
complejos es también utilizada para prevenir y/o remover depósitos de
calcio, e.g. Ácido Etilendiamina Tetraacético o Acetato EDTA (ambos
EDTA). Los compuestos de amonio cuaternario, el Cloruro Alkil Trietanol de
Amonio (ATAC) puede precipitar proteínas removiéndolas de los ciclos
metabólicos y de las funciones esenciales para la viabilidad de la célula
(Levey et al 1996).
2.6.3. AGENTES ANTIMICROBIANO
2.6.3.1 AGENTES Preservantes – bacteriostáticos
Los preservantes previenen que los microorganismos se multipliquen a niveles
inseguros en las soluciones.
Las funciones de los preservantes en las soluciones son de:
• Inhibir el crecimiento microbiano.
• Mantener el número de microorganismos debajo de un cierto nivel (aquel
considerado seguro).
• Actuar como un sistema de defensa de la solución.
40
Desinfectantes – bactericidas, viricidas, fungicidas. Los desinfectantes actualmente reducen el número de microorganismos
presentes en una solución. Esto es diferente a la esterilización el cual es un
proceso que destruye o elimina todas las formas de microorganismos viables,
incluyendo las formas de esporas y quistes.
2.6.3.2. MODOS DE ACCIÓN Los agentes antimicrobianos pueden operar en una de tres formas o por una
combinación de estas rutas:
• No-específico: Los agentes antimicrobianos no específicos dañan muchos
componentes celulares, Ej. peróxido de hidrogeno y cloro activo.
• Selectivos de proteína: Estos agentes interfieren con estructuras que
contienen proteína(s), en algunos casos por coagulación de la proteína.
Alternativamente estos pueden inhibir las enzimas (las cuales son
proteínas). Ejemplos de tales agentes incluye los mercuriales como el
timerosal y el nitrato de fenil mercúrico. Algunos compuestos de amonio
cuaternario pueden precipitar las proteínas (Anger et al, 1995).
• Selectivos de membrana: Los agentes que dañan (disuelven, rompen o
alteran) las membranas celulares incluyen: BAK, clorhexidina, poli
(aminopropil biguanida) y poli (quaternario-1) (Anger et al, 1995). 2.6.3.3. PRESERVANTES EDTA, Edetato, Edetato Disodico, Acido Edetico Ácido Etilen Díamino Tetracético (peso molecular, 292.25) o Etilen Díamin
Tetra Acetato (ambos se abrevian EDTA) no son estrictamente preservantes.
Estos son diversamente descritos como potenciadores del preservante, y
41
agentes quelantes. El EDTA se encuentra en la mayoría de las soluciones para
lentes de contacto. (Figura 13).
El EDTA aumenta la potencia de acción de los compuestos de amonio
cuaternario en contra de organismos gram-negativos pero no gram-positivos.
La acción del EDTA remueve, por medio de quelación, cationes divalentes tales
como iones de calcio y magnesio de las soluciones y/o de la pared celular de
organismos gram-negativos (Anger et al, 1995).
Tales disrupciones de la pared celular disminuyen o previenen el crecimiento
celular. La muerte celular debido a la acción del EDTA mismo es muy poco
probable. El EDTA no parece adherirse significativamente al material del lente.
La forma relacionada de Edetato disódico es también muy común en productos
para el cuidado de lentes de contacto (PCL). Ambas presentaciones son
también utilizadas en fármacos oculares (Anger et al, 1995).
El EDTA es normalmente utilizado en combinación con otros preservantes,
especialmente BAK, con el cual tiene una acción sinergista. Esta sinergia
aumenta la efectividad de la solución combinada.
Figura 8. Ácido Etilen Díamino Tetracético o Etilen Díamin Tetra Acetato (EDTA)
ACIDO SÓRBICO Y SORBATO DE POTASIO El ácido sórbico (peso molecular 112,13) es utilizado como un preservante en
la comida (pan y productos lácteos), generalmente en combinación con el
42
EDTA. Aún cuando el ácido sórbico no induce normalmente reacciones de
hipersensibilidad, su eficacia antimicrobiana es más baja que la del timerosal y
probablemente la clorhexidina. Es un mal agente en contra de hongos (Anger
et al, 1995). .
Las concentraciones utilizadas van de 0.1-0.2% y son más efectivas cuando el
pH esta entre 4.5 y 6.5. Una de sus sales, sorbato de potasio, también ha sido
utilizada en productos para el cuidado de lentes de contacto y soluciones que
contienen cualquiera de estos ingredientes pueden causar decoloración del
lente (usualmente amarillento) en algunos casos, especialmente si los lentes
son desinfectados térmicamente en una solución salina que los contenga.
Reacciones alérgicas dermatológicas al ácido sórbico han sido reportadas
(Anger et al, 1995).
Figura 9. Acido Sórbico.
DYMED La Nueva Generación: Poli (aminopropil biguanida), PAPB, Poli(hexametileno biguanida), PHMB, Poli(hexanida). Una nueva generación de preservantes para soluciones de lentes de contacto
fue desarrollada para resolver los problemas anteriores (generalmente más
fuertes) los preservantes produjeron, irritación ocular, hipersensibilidad ocular,
etc (McLaughlin et al, 1991).
Uno de los primeros productos en tomar este noble acercamiento fue basado
en Dymed™, el nombre comercial del poliaminopropil biguanida (PAPB) o
polihexanida. El PAPB es un miembro de la familia de las biguanidas que
incluye la clorhexidina (comparte la unidad repetitiva de biguanida-
hexamethileno con la clorhexidina pero tiene aproximadamente 4 veces el peso
43
molecular de la clorhexidina (PAPB=1300). En contraste con la clorhexidina,
PAPB se adhiere 30 veces menos al los materiales de los lentes RGP
(McLaughlin et al, 1991).
Esta ‘nueva’ familia de químicos comenzó su existencia a principios de los 60’s
como un tratamiento anti-malaria de agua y fue subsecuentemente utilizado
como un agente químico en piscinas, como desinfectante industrial y un
preservante de tintas en base de agua. Las variantes clínicas de calidad
estuvieron disponibles después del descubrimiento del PAPB por la industria de
los cosméticos. De ahí, otras aplicaciones emergieron rápidamente, incluyendo
el cuidado de los lentes de contacto (McLaughlin et al, 1991).
Otros nombres de mercado para la familia PAPB/PHMB incluye Bacquacil,
Arlagard, Vantocil y Cosmocil. Más recientemente, PAPB/PHMB ha sido
utilizado como un fármaco ocular antiprotozoario adjunto para el tratamiento de
la queratitis por Acanthamoeba sp. (Larkin et al, 1992).
El PAPB es una molécula que esta cargada positivamente que reacciona con, y
se adhiere selectivamente a la pared celular de los fosfolípidos cargados
negativamente causando daño a la membrana, salida del contenido celular y
por ultimo muerte celular. Se confirma que los desinfectantes poliméricos son
más efectivos debido a que cada molécula causa proporcionalmente más daño
que los desinfectantes convencionales (Atkins et al, 1996). El PAPB es utilizado
en soluciones para lentes de contacto RGP y blandos. Los ejemplos incluyen:
B&L’s ReNu (Solución Multi-Propósito o MPS en algunos mercados), la
Solución Boston’s Simplicity Multi-Acción, Allergan’s Complete y Complete
Comfort Plus, CIBA’s SOLO-care, Sauflon’s ALL-IN-ONE, Abatron’s Quattro y
varias imitaciones fabricadas localmente para mercados regionales (Atkins et al,
1996).
Figura10. Poliaminopropil biguanida (DYMED)
44
POLYQUAD La Nueva Generación: Poli(quaternium-1), cloro de polidronium, ONAMER M. Otra ‘nueva’ generación de preservantes es el Polyquad™, el nombre de
mercado para compuestos de amonio cuaternario de alto peso molecular
(poliméricos).
Debido a su gran tamaño molecular (22.5 nm . ‘poros’ del material del lente, de
3 – 5 nm según Nilsson y Lindh, 1990, peso molecular 5,000, Morgan, 1987) no
puede penetrar fácilmente los materiales del lente. Como resultado la cantidad
del preservante acumulado en el lente es mínima por lo que la incidencia de
reacciones oculares es, al menos teóricamente, reducida. Polyquad, como el
cloruro de polidronium o el ONAMER M fue también originalmente utilizado en
cosméticos como un preservante (Franklin et al, 1995). En las soluciones
oftálmicas, fue utilizado inicialmente en un producto de boratoamortiguado
(Opti-Soft™) pero se encontró que este producto era incompatible con los
materiales iónicos de alto contenido acuoso. Un cambio a un amortiguador de
citrato (Opti-Free™) resolvió el problema de compatibilidad del material del
lente (Franklin et al, 1995).
Este tipo de preservante es utilizado en lentes de contacto rígidos y blandos en
los productos Alcon’s Opti-Free, Opti-Free Express, Opti-1, Opti- One y Opti-
Soak, Polyclens II, Opti-Free Daily Cleaner, Opti-Clean II, Opti-Tears y Opti-
Free Comfort Drops. Las soluciones para lentes RGP tienen una concentración
de Polyquad más alta en su fórmula. Las interacciones con otros productos y/o
medicamentos concurrentes para el cuidado de lentes de contacto han sido
también reportadas (Franklin et al, 1995).
Figura 11. Poliquaternium – 1 (POLYQUAD)
45
PERÓXIDO DE HIDRÓGENO La solución de peroxido de Hidrogeno fue el ultimo sistema de desinfección en
entrar al mercado. Aunque el peroxido de Hidrogeno ha sido usado por muchos
años, el uso de una solución al 3% para la desinfección de lentes de contacto
fue introducida hasta 1970. Su uso ha ido tomando popularidad desde que se
aprobó el primer sistema en Estado unidos por la FDA en 1983.La desinfección
y neutralización tiene un rango de tiempo de 10 minutos hasta seis horas.
(Nilsson 1990).
Históricamente, el peróxido de hidrógeno es uno de los primeros métodos de
desinfección de lentes de contacto hidrofílicos. El peróxido de hidrógeno es un
agente oxidante altamente reactivo (peso molecular 34.015).Produce radicales
libres de oxígeno los cuales son muy reactivos y rápidamente se adhieren a
muchos componentes celulares. (Nilsson 1990).
Los sistemas de desinfección de peróxido de hidrogeno están normalmente
formulados con una concentración de peróxido al 3% cuyo pH es generalmente
ácido entre 3.0 - 4.0. Para que un lente pueda ser utilizado después de la
desinfección, es requerida neutralización. Varias técnicas de neutralización han
sido diseñadas por los fabricantes para simplificar los pasos de desinfección y
neutralización y por lo tanto disminuir la probabilidad del incumplimiento o
incomodidad durante la inserción. La mayoría de los sistemas descomponen el
peróxido de hidrogeno en solución salina y oxigeno catalítico. La desinfección
con peróxido de hidrogeno es razonablemente efectiva en 10 - 15 minutos.
(Nilsson 1990).
Figura 12. Reacción del peróxido de hidrógeno
46
VENTAJAS • Rápido: elimina grandes números de la mayoría de organismos en un
período corto de tiempo, 10-20 minutos tiempo de remojo (60 a 120
recomendado).
• Alta eficacia antimicrobiana: efectivo en contra de un amplio rango de
microorganismos, especialmente cuando se utiliza no-neutralizado por
largos períodos de tiempo.
• Productos de descomposición no-tóxicos: agua y oxígeno. Normalmente, se
adicionan estabilizadores y estos pueden ser estanato de sodio /nitrato de
sodio una combinación o estabilizadores propios de peróxido (las series
DeQuest de Monsanto). La efectividad de peróxido de hidrógeno está
controlada por su concentración y la duración de la exposición. (Nilsson
1990).
DESVENTAJAS • Compatibilidad imperfecta con lentes de contacto: algunas soluciones de
peróxido no son isotónicas o de aproximadamente el pH ‘normal’. Como
resultado, estos pueden reversiblemente alterar los parámetros del lente y
el contenido de agua.
• El contacto directo con 3% H2O2 causa incomodidad ocular significante. Sin
embargo, en el ojo normal no se han reportado consecuencias serias a
largo plazo. Esta experiencia es generalmente muy incómoda e irritante que
los usuarios probablemente no repetirían el error (operación condicionada
de cumplimiento).
• Los sistemas Multi-pasos de peróxido pueden ser muy complejos y
confusos para el paciente.
47
• Una vez que es neutralizado un sistema de peróxido no tiene fuerza
antimicrobiana porque ha sido descompuesto en agua, cloruro de sodio y
estabilizadores. (Nilsson 1990).
Tabla 4. Soluciones con Peroxido de Hidrogeno.
Tomado de Contact Lens Solutions
3.0. EFICACIA ANTIMICROBIANA Las principales entidades regulatorias para aprobación de nuevos productos de
cuidado para lentes de contacto fueron formidables entre 1980 y 1990.
Cuerpos nacionales específicos fueron requeridos para manejar pruebas
específicas, sobre aspectos concernientes a la contaminación de productos de
lentes de contacto basados en los reportes que documentaban la
contaminación de lentes durante su uso, casos de lente y soluciones.
Muchos países tienen estándares o guías sobre productos desinfectantes para
lentes de contacto. La guía de la Food and Drug Administration fue la mas
extensa guía de regulación gubernamental que aprobaba los desinfectantes de
lentes de contacto al mismo tiempo esto ha significado un impacto en el
desarrollo de estándares internacionales (Rosenthal R, 2002). Existe un
número de pruebas aceptadas que son utilizadas para establecer la eficacia
antimicrobiana. Las autoridades reguladoras que administran estas pruebas
incluyen.
USP = Farmacopea de los Estados Unidos
FDA = Administración de Alimentos & Drogas (USA)
BP = Farmacopea Británica.
48
EP = Farmacopea Europea
3.1. Prueba de Eficacia Antimicrobiana. Evalúa la actividad antimicrobiana innata del desinfectante para Lentes de
contacto, con el tiempo de desinfección recomendado. En esta prueba cada
lote de producto es retado con un inoculo de 10 6 UFC/ml de cinco diferentes
microorganismos que incluyen bacterias Gram negativas Pseudomonas
aeruginosa, Serratia marcescens, una bacteria Gram positiva Staphylococcus
aureus, una levadura Candida albicans y un hongo Fusarium solani.
(Rosenthal R, 2002).
El tiempo que le toma al desinfectante en cada unidad logarítmica se mide por
tres unidades logarítmicas consecutivas de disminución, de 106 a 103 UFC.
Otra prueba monitorea el número de organismos sobrevivientes después de un
período de tiempo definido. El número eliminado es calculado restando el
número de sobrevivientes del tamaño de la muestra, de la inoculación original.
Una proporción de eliminación puede calcularse dividiendo el resultado por el
período de tiempo (Rosenthal R, 2002).
Las diferencias entre las pruebas incluye los tipos y números de
microorganismos, tiempos de prueba incluyendo tiempos intermedios y el
criterio aprobado/desaprobado.
• Un millón (6 unidades log o 106 UFC) por mililitro son adicionadas a la
solución de prueba (106 UFC/ml).
• La Prueba de Efectividad del Preservante USP requiere que una solución
disminuya los niveles de microorganismos en 3 unidades logarítmicas (ó
1,000) después de 14 días y no permitir un crecimiento subsecuente por
otros 14 días. De esta prueba, la base de la desinfección de prueba es
derivada. Para aprobar como un desinfectante la oficina de Dispositivos
Médicos de la FDA impone sobre el agente dos requerimientos adicionales:
- A los 14 días, la solución original es puesta a prueba nuevamente con una
inoculación de 105 UFC/ml y la solución deberá nuevamente causar una
49
reducción de 3 unidades logarítmicas en la cantidad de microorganismos
en los siguientes 14 días.
- La solución deberá ser fungistática a las levaduras y hongos durante los 28
días de la prueba (Houlsby et al. 1984).
La contribución que cualquier paso de limpieza o enjuague pudiera tener sobre
el funcionamiento de un ‘sistema’ no se toma en cuenta en estas pruebas.
3.2. Prueba de Desinfectantes
Una comparación directa entre desinfectantes específicos es difícil de hacer. El
tiempo requerido por cada desinfectante para actuar depende de:
• Química.
• Concentración.
• Condiciones de la prueba.
• Método de medición.
• Número y tipo de microorganismos puestos a prueba. Los microorganismos
son asignados un número de identificación ATCC (Colección de Cultivo Tipo
Americano). Los organismos con el mismo número de ATCC no
necesariamente se comportan idénticamente.
• Fuente de microorganismos ‘de estante’ (producto stock de un proveedor
especialista), ‘de campo’ (un organismo el cual pudo haber evolucionado y
adaptado a su medio ambiente). Los organismos adquiridos de campo son
generalmente más resistentes que las variedades encontradas en los
laboratorios de los mismos genes nominales y especies o número ATCC.
(Rosenthal R, 2002).
3.3. VALOR - D (Tasa de Mortalidad Cinética)
La FDA requiere que un desinfectante para lentes de contacto sea probado por
el Valor D. El valor D es cálculo del tiempo requerido para reducir una
población de microorganismos en un 90 % o una unidad Logarítmica (log). El
valor D describe la eficacia ya que es una guía para el tiempo requerido en
50
desinfectar. El valor D es usualmente aplicado para desinfección térmica donde
la tasa de muerte es lineal. (Rosenthal 2002)
El valor-D de una solución o técnica es actualmente el mejor indicador de su
habilidad para eliminar microorganismos.
Un tiempo más largo indica una proporción más lenta de eliminación pero no
necesariamente menor ‘poder’ de eliminación o una menor eficacia
antimicrobiana. (Rosenthal R, 2002).
Los desinfectantes que eliminan por medio del daño en la pared celular pueden
ser tan efectivos como aquellos que alteran las enzimas de la célula. Sin
embargo su tiempo de curso puede esperarse que sea diferente.
Los valores-D disminuyen (sugiriendo mayor poder) con menor recuento de
microorganismos. (Rosenthal R, 2002).
Aún en una reducción del 90% en el número de una gran inoculación puede
indicar que muchos organismos viables están todavía presentes (si el original
es de 106 y 105 organismos sobreviven, el nivel de organismos remanentes es
difícilmente seguro). (Rosenthal R, 2002).
En la práctica, los valores-D son calculados en base a una reducción
logarítmica de 3 - log, 106 reducido a 103 UFC/ml. En la practica la reducción en
UFC por la acción física de la limpieza y enjuague es significante de 3 a 4
unidades log (Houlsby et al 1984).
3.5. PROBLEMAS DEL MANTENIMIENTO
La superficie del ojo es rica en nutrientes y por consecuencia, es el soporte de
un rango diverso de microorganismos los cuales constituyen la flora ocular
normal. (Schlegel et al 1995). Estos microorganismos interactúan entre si y con
el sistema inmune del huésped. Bajo condiciones normales, el crecimiento
individual de los microorganismos es regulado y por consecuencia, se previene
la infección del ojo (Gopinathan , et al .1997).
Adicionalmente el ojo puede resistir infecciones oculares de dos formas,
primero por medio de la acción mecánica del parpado el cual remueve
51
físicamente potenciales patógenos y segundo el lavado efectuado por las
lágrimas que contienen lisozima.
La presencia de depósitos orgánicos (especialmente proteínas y azúcar) así
como restos celulares, favorecen el crecimiento de bacterias, hongos,
protozoos.
La fuente de contaminación microbiana puede resultar tanto intra como extra
ocular. Debido a la posición anterior del ojo, la flora normal del borde palpebral
y la conjuntiva pueden contaminarla. También pueden contaminarse a partir de
los dedos que la manipulan, de las soluciones de limpieza o mantenimiento y
de los líquidos de transporte (Gopinathan , et al .1997).
3.5.1. Bacterias
La fuente de la microbiota normal y patogénica en usuarios de lentes no es
siempre clara, las manos y la contaminación ambiental han sido implicadas.
En relación con las infecciones corneales (queratitis microbianas), la
contaminación bacteriana de los lentes es causada por microorganismos que
han sido reportados (Stapleton et al 1995) .Bacterias Gram negativas,
particularmente Pseudomonas aureginosa, ha estado fuertemente implicada
como el agente causal de mas del 70% de los cultivos provenientes de
queratitis microbiana asociada al uso de lentes de contacto. Esto esta en
contraste con la queratitis microbiana no asociada al uso de lentes de contacto,
la cual esta mas frecuentemente asociada con organismos Gram positivos.
Esta alteración en el espectro de organismos relacionados con la queratitis
microbiana podría ser asociada con la habilidad de ciertos microorganismos
para colonizar los lentes de contacto durante su almacenamiento.
Adicionalmente, un gram número de Bacteria Gram negativas, incluyendo
Pseudomonas aureginosa, Serratia marcescens y Haemophilus influenzae han
sido recuperados de usuarios con alguna respuesta inflamatoria de la cornea.
(Gopinathan , et al .1997).
52
Las moléculas hidrofóbicas de la superficie de las bacterias pueden facilitar la
aproximación del organismo a la superficie de un lente cargado negativamente;
a veces la desaparición de esta carga negativa del polímero por cambios en el
pH, puede favorecer la adhesión bacteriana. Muchos microorganismos
producen un ambiente ácido con su metabolismo que modifica, crea y hace
favorable la situación para que se produzca la adhesión (Fernandez 1998).
La reducción de colonias bacterianas tiene un ritmo que se representa por el
valor D minutos que necesita una bacteria para decrecer en número de
colonias por un factor de 10. Cuanto menor es D, menor es la resistencia a los
métodos. La eficacia del peróxido de hidrógeno al 3% es(Figura 13)
Figura 13. Reducción bacteriana
Los estudios comparativos entre los sistemas químicos y el Peróxido han dado
resultados similares para los gérmenes más habituales (Rosenthal et al, 1995),
siendo altamente eficaces para Pseudomonas aureginosa. La frecuente
demostración de soluciones contaminadas ha puesto en duda la eficacia de
algunos productos para los gérmenes Gram negativos, como Pseudomonas
aeruginosa o Serratia marcescens, sugiriendo algunos autores que deberían
ser estos organismos los más adecuados para comprobar al eficacia de los
productos desinfectantes (Parment et al, 1997). Existen varias explicaciones
para explicar el fallo de las soluciones. Algunos conservantes, como el
tiomerosal, el cloruro de benzalconio y la clorhexidina, son absorbidos por los
estuches de polietileno o polipropileno, causando una pérdida casi absoluta de
53
poder bactericida. Se han encontrado cepas adaptadas a la clorhexidina, con
gran poder para desarrollar biofilm y adherirse a la superficie del polietileno
(Parment et al, 1997). Hechos de este tipo han cuestionado el uso del valor D,
pues puede mostrar una curva bactericida bifásica como resultado de
poblaciones emergentes de organismos adaptados (Fernandez 1998).
Tras someter a cepas de S marcescens y P aeruginosa al efecto de algunos
de los más recientes desinfectantes, Parment y Cols recuperaron algunas
cepas incluso tras 72 horas de exposición a derivados cuaternarios, pero no
tras solo una hora en soluciones de biguanida (Parment et al 1997). En líneas
generales los sistemas de peróxidos han demostrado ser los más seguros
agentes antibacterianos.
La capacidad para el desarrollo de biofilms por parte de las bacterias ha sido
objeto de preocupación, por el alto desarrollo de resistencias a los productos
desinfectantes que puede ser hasta 500 superiores a las cepas que no
desarrollan el biofilm. Recientemente se ha podido constatar que la adición de
surfactantes incrementa la eficacia para desprender bacterias adheridas a las
LC. Estos experimentos han confirmado la compleja relación que existe entre la
superficie de la LC y la capacidad adhesiva de las bacterias en presencia de
productos contenidos en la lágrima. (Fernandez 1998).
3.5.2 Hongos
Los hongos son organismos saprofitos, oportunistas patogénicos, en
condiciones aptas ellos pueden producir infecciones locales en humanos.
Como por ejemplo creciendo en lentes de contacto, aunque estudios iniciales
no revelaban daño en el segmento externo del ojo, siguientes investigaciones
han demostrado que la presencia de hongos en lentes puede producir
infecciones. Sin embargo la frecuencia de infecciones causadas por hongos es
relativamente baja porque la superficie ocular esta protegida contra la invasión
de microorganismos por un juego de sustancias que protegen al ojo como son
54
Lysosimas, b-lisina, Lactoferrin transferasa, ceruloplasminas, algunas
inmunoglobulinas y complementos. (Marqués 2001)
En condiciones normales es difícil para los hongos permanecer o crecer en el
saco conjuntivo por la acción de las defensas inmunes y barreras físicas como
los parpados.
Las micosis más comunes ocurren en gente con trauma y /o problemas de
inmunosupresión como deficiencia de lagrimas, disfunción de neutrófilos y
macrófagos, alteración de la respuesta humoral y celular, deficiencia en la
producción de anticuerpos, diabetes entre otras.
Muchos hongos como Candida sp, Aspergillus sp, Penicillium sp, Fusarium sp,
Alternaria sp, Acremonium sp, y Paecilomyces sp, han sido mencionado como
invasores de lentes de contacto. (Marqués 2001)
La invasión por hongos en Lentes de contacto es una complicación potencial
por su uso. Lentes contaminados con hongos pueden producir queratitis
fúngica y en muchos casos puede desencadenar infecciones graves.
Aunque la invasión fúngica de lentes ha sido objetivo de muchos investigadores
quienes han considerado que son pocos comunes.
El clima calido podría favorecer la dispersión de esporas y promover el
crecimiento de hongos como también aumenta el potencial de trauma corneal
asociado con actividades y ocupaciones. Aunque son organismos sencillos, los
hongos son altamente adaptables a diversos ambientes .Estos organismos solo
necesitan para su crecimiento pequeñas cantidades de sustrato orgánico y
humedad. Mas de 60 especies de hongos han sido reportados como patógenos
de la cornea y previos estudios han encontrado que Aspergillus spp,
Penicillium spp, Fusarium spp, y Candida spp, son microorganismos
responsables de queratitis fúngica alrededor del mundo (Chen, J. et al, 2000).
55
3.5.3. Factores que influyen en el desarrollo de Queratitis ocular.
El epitelio corneal es una eficaz barrera contra la penetración de
microorganismos, (hongos y bacterias), por lo que es necesaria su rotura para
que se inicie una infección. El porte de las lentes de contacto (LC) puede ser un
motivo suficiente para provocar dicha rotura además, las lentes de contacto
(LC) puede ser el vehículo de hongos y bacterias. Así pues, parece necesario
este efecto doble en la patogenia de la queratitis y queratomicosis (Marqués
2001) .
Ya se ha comentado la limitación de los métodos para mantener desinfectados
todos los elementos del sistema (estuche, líquidos y LC) y la coincidencia
serológica de los gérmenes aislados en las úlceras y los estuches. El estuche
de las lentes de contacto (LC) albergan en su medio húmedo con facilidad tanto
bacterias como hongos y amebas, constituyendo un indicador de este hecho la
presencia de suciedad. Por su parte entre el 40 y el 70% de los usuarios no
siguen correctamente el régimen de limpieza, pero no siempre ha sido posible
implicar esta falta de higiene con una mayor incidencia de infecciones. Por
ejemplo, la contaminación de los sistemas es independiente del tipo de las
lentes de contacto (LC), incluyendo rígidas permeables, blandas
convencionales y blandas desechables. De los muchos estudios realizados, las
variaciones encontradas fueron atribuidas a factores climáticos, hábitos de uso
o técnicas de laboratorio. La contaminación se debe tanto al incumplimiento de
las normas de higiene y a la eficacia relativa de los métodos de desinfección,
siendo más eficaz el térmico, seguido por los peróxidos y los químicos en
menor grado. Los detergentes surfactantes no erradican los gérmenes, por lo
que no pueden constituir los únicos elementos de limpieza (Marqués 2001).
Una vez las lentes de contacto (LC), se encuentran en un medio contaminado
pueden actuar como vehículo de los microorganismos hasta el ojo. Si bien en
un primer momento se detectaron algunas lentes contaminadas en el envase
de origen, no se considera que actualmente esto sea relevante. Sin embargo
56
ha sido bien documentado que la eficacia de las soluciones de limpieza
depende de la temperatura de almacenamiento y del tiempo transcurrido luego
de la apertura del envase. (Dyavaiah, 2007).
La fuente de los microorganismos es variado. Los párpados y la conjuntiva
albergan un número importante de bacterias, la mayoría de ellas cocos gram
negativos, hongos con fácil acceso a las lentes de contacto (LC) y a la córnea.
Las bacterias y hongos pueden adherirse a las lentes de contacto (LC) tras un
breve tiempo de exposición. Parece que los depósitos que se forman sobre la
lente tras el porte pueden incrementar la colonización, pero también intervienen
la propia composición de la lente y su contenido en agua (Marqués 2001).
Las lentes rígidas gas permeable (RGP) tienen más capacidad para atrapar
bacterias y hongos pero también sufren una desinfección más eficaz.
Una vez el lente de contacto (LC) está contaminada, el microorganismo
necesita pasar a la córnea para iniciar la infección. Aunque los primeros
estudios demostraban la necesidad de un defecto epitelial para que los hongos
y bacterias tengan capacidad de adherencia, más recientemente se ha puesto
de manifiesto necesarios cambios en la membrana celular (Marqués 2001).
El uso del lente proporciona múltiples ocasiones de disrupción epitelial:
abrasión accidental, toxicidad de las soluciones, hipoxia o lente muy cerrada.
Los portadores de uso prolongado se encuentren dentro de los grupos de
riesgo es atribuible a la hipoxia y a los cambios que provoca en la membrana
celular, al retraso en la descamación de células terminales (Marqués 2001).
Las lentes de contacto, modifican la mucina de la lágrima que es inhibidor de
la adherencia bacteriana y actúa a su vez como un antifúngico, impide el efecto
abrasivo del parpadeo para arrastrar los hongos y bacterias y dificulta la
llegada de la respuesta inflamatoria.
57
En estudios experimentales se ha podido demostrar que los polimorfonucleares
llegan en menor cantidad en ojos infectados y que portan lentes de contacto
(LC) que en los que no portan.
Es probable que todo ello contribuya a las peculiaridades en la presentación,
cuadro clínico y evolución de estas úlceras infecciosas. Son factores
predisponentes: abuso de antibióticos e inmunosupresores, uso indiscriminado
de glucocorticoides tópicos, enfermedades cornéales, traumatismos oculares y
glaucoma.
3.5.4. Queratitis causada por Fusarium sp. Se puede producir tras la colonización de lentes de contacto, por conidias
aerosolizadas en ambientes particularmente contaminados, o por traumatismos
con ramas de árboles o plantas. Esta infección produce una perforación de
córnea e invasión de ojo; la endoftalmia puede sobrevenir por inoculación
exógena a consecuencia de traumatismo accidental o quirúrgico, o por vía
hematógena desde otros focos de infección. En inmunosuprimidos es posible
que haya diseminación a sistema nervioso central.
Entre los factores de riesgo importantes se encuentran la presencia de
patología previa en la córnea y los tratamientos tópicos con corticoides o
antibióticos. EL tratamiento de elección es la natamicina al 5 % por vía tópica,
dad su buena actividad in Vitro, excelente penetrabilidad en la córnea y
escasos efectos secundarios. También se puede utilizar la anfotericina B local.
No suelen responder a los azoles.
Se recomienda la extirpación quirúrgica del tejido afectado y supresión de
cualquier tratamiento con corticoides, locales o sistémicos. La infección puede
progresar hasta llegar a causar una endoftalmitis, lo que ensombrece el
pronóstico. Este cuadro clínico requiere un rápido diagnostico y tratamiento,
para evitar la pérdida de la visión. (Arenas, 2003).
La queratitis causada por Fusarium presenta sintomas como: visión borrosa,
ojo rojo e irrtado, sensibilidad a luz, lagrimeo excesivo
58
3.5.4.1. Datos epidemiológicos Fusarium sp esta ampliamente distribuido en suelo, plantas y aire. Esta
comúnmente en regiones tropicales y templadas pero también se puede
encontrar en desiertos, zonas montañosas y árticas. (Nelson et al .1994).
En una inspección de hongos en el aire llevada a cabo por Estado Unidos,
Fusarium spp fue el más comúnmente recuperado en muestras de aire (Caplin,
1983).Este organismo puede colonizar el saco conjuntivo especialmente en
enfermedades oculares (Ando, 1983).
En las ultimas décadas el aumento de casos de queratitis ha estado en
aumento, por ejemplo entre Julio de 1997 y Diciembre de 2003 fueron
diagnosticados 18 pacientes con Fusarium queratitis en “Chan Gung Memorial
Hospital “.
En 2005 el “Bascom Palmer Eye Institute “en Miami Florida reportó una serie
de 34 pacientes con Queratitis ocular causada por Fusarium spp. Mas adelante
en Mayo 9 de 2006, Fusarium sp estuvo implicado en varios brotes en Estados
Unidos, en este caso lo brotes estuvieron asociados al uso de lentes de
contacto y Soluciones Multipropósito mas exactamente ReNu con Muisteureloc
(Bausch & Lomb) y fueron reportados por el Centro para Control y Prevención
de Enfermedades .En este mismo año se informó de cinco pacientes en cinco
semanas en San Francisco California con el mismo diagnostico.
Fusarium es el causante mas común de queratitis alrededor del mundo .En una
serie de 391 incidentes de infecciones en Tailandia, 34 (12%) fueron hongos y
Fusarium fue el más común .Otras series de 1352 casos de queratitis fúngicas
en India confirmo este hallazgo (37%), mientras la incidencia en Europa ha
sido estable en los últimos 20 años.
Fusariosis ocurre mas frecuentemente como infección localizada de la cornea,
pero la incidencia de Fusarium sp en cultivos provenientes de casos de
queratitis fúngica varia entre diferentes países donde Fusarium spp fue el
agente etiológico mas predominante de queratomicosis en muchas encuestas,
mientras Aspergillus sp y Candida spp predominaban en otros estudios. (Zhang,
et al.2002).
59
Fusarium es la causa de queratitis ocular mas frecuente en Japón, parte sur de
Florida, Nigeria, hemisferio occidental, Singapur, Polonia y Argentina. Se ha
observado mayor frecuencia durante estaciones secas y frías, meses con
vientos seguidos de periodos de alta precipitación pluvial, así como en
estaciones lluviosas, calientes y húmedas.
En 1967, Nauman, Green y Zimmerman realizaron un estudio histopatológico
en 73 pacientes con queratitis micótica y aislaron 38 cultivos en ulceras
cornéales micóticas; 29 dependieron de Fusarium.
En 1975, Zapater, en Argentina, comunicó dos casos e hizo una revisión de la
literatura mundial; señalo 112 casos por Fusarium. En 1963, De Buen, en
México comunicó las primeras observaciones al respecto. (Arenas 2003).
La queratitis fúngica es más común en partes tropicales del mundo y del
suroeste de Estados Unidos, granjeros y trabajadores de agro industria están
en mayor riesgo de contraer estas infecciones. (Dóczi 2004)
Un incremento vertiginoso en las queratitis por Fusarium spp entre usuarios de
lentes de contacto fue notificado en 2005 por las autoridades de Salud pública
de Singapur. Consecuentemente 66 pacientes fueron identificados en Marzo
de 2005 – Febrero de 2006 y la característica común entre estos pacientes fue
el uso de las soluciones multipropósito RENU con MoistureLoc.
Dos recientes reportes describen un notable incremento de queratitis causadas
por Fusarium sp en usuarios de lentes de contacto en los Estados unidos en el
Área de la Bahía de San Francisco y el Sur de la Florida. (Dyavaiah 2007).
3.5.4.2. FACTORES DE RIESGO. Ruptura en los tejidos o presencia de un cuerpo extraño en un paciente
colonizado son factores de riesgo comunes para la infección en pacientes no
inmunocomprometidos. Estas infecciones son principalmente localizadas y
60
produce queratitis luego de trauma o uso de lentes de contacto (Gopinathan U,
2002),
Los factores de riesgo para una fusariosis diseminada incluye:
inmunosupresion (principalmente en pacientes con daños hematológicos),
además colonización en tejidos dañados .Mas específicamente neutropenia,
linfotenia, terapia con corticosteroides o algún tratamiento inmunosupresivo.
(Boulati 1997).
3.5.5 Fusarium sp y Lentes de Contacto blandos Fusarium sp puede contaminar los lentes de contacto, especialmente luego de
un cuidado inapropiado. En condiciones húmedas, Fusarium sp también puede
contaminar los lentes durante su uso.
Este hongo puede penetrar la matriz de lentes de contacto blandos con un
mayor crecimiento en lentes con alto contenido acuoso (Simomons R, 1986).
Fusarium como agente causal de queratitis también puede desarrollarse en
una gran cantidad de lentes de contacto suaves desechables (Choi, D. 2001).
El genero Fusarium es un saprofito común y un importante patógeno de
plantas .Este organismo causa un amplio espectro de enfermedades,
incluyendo micotoxicosis e infecciones las cuales pueden ser localizadas
invasivas o diseminadas. (Dignani, et al, 2004).
La puerta de entrada de las infecciones localizadas son las pequeñas lesiones
producidas por traumatismos. Las infecciones sistémicas se pueden producir
por la diseminación del microorganismo desde la puerta de entrada. En la
mayoría de las ocasiones esta diseminación esta condicionada por el estado
inmunológico del paciente.
61
Uno de los factores de virulencia más estudiados es su capacidad para
adherirse al material plástico, como catéteres y lentes de contacto. Esta
interacción se ha determinado mediante la observación con microscopio
electrónico. El hongo se adhiere a los catéteres, pero no invade la pared de
estos .Por el contrario, se adhieren, penetran y proliferan dentro de los lentes
de contacto. (Monzón 2007).
Debido a los poros pequeños de las lentes de contacto con alto contenido en
agua (hidrofilicas), se consideran teóricamente impermeable a los
microorganismos, sin embargo se ha demostrado que el hongo filamentoso
Fusarium spp es capaz de invadir la superficie las lentes de contacto blandas,
se piensa que el hongo es capaz de acceder a la superficie gracias a la acción
enzimática y despolimerización que ejerce sobre el lente. Kirsch y Brownstein
notaron la presencia de sustancias de densidad electrónica alrededor de la hifa
fúngica en la matriz del lente y proponen que este hallazgo representa la
degradación metabólica del lente (Kirsch L. 1993).
La invasión fúngica en los lentes de contacto blandos que contienen mayor
cantidad de agua es una de las complicaciones que se da por el constante uso
de estos, los lentes de contacto contaminados con hongos pueden conducir a
una queratitis fungicida y muchas infecciones avanzan hasta conducir a
infecciones severas.
Aunque la invasión fúngica en los lentes de contacto blandos ha sido
observada se afirma que muchos factores desencadenan estas infecciones
como: la calidez ocular que ayuda a favorecer la dispersión de esporas
fúngicas, promover su crecimiento; y a la vez potenciar el trauma córneo
encontrándose que de los microorganismos más frecuentes en la queratitis
fúngica son: Aspegillus fumigatus y Fusarium sp (Marqués 2001) .
La queratitis fúngica es rara vez observada en los ojos normales sin
predisposición de los factores, debido a la protección que da el epitelio córneal
62
intacto, la mayoría de los casos de queratitis fúngica se asocian a trauma en el
epitelio de la cornea.
En los últimos tiempos la queratitis fúngica ha aumentado por el uso de
corticosteriodes, el desgaste de las lentes de contacto, el uso de antibióticos de
amplio espectro, y enfermedades inmunosupresivas oculares y sistémicas
persistentes (Marqués 2001).
3.6. GENERALIDADES DE Fusarium sp.
Fusarium sp es un hongo de distribución universal, ubicuo, en ocasiones
causan infecciones en las personas (queratitis, oncomicosis, entre otras). Sin
embargo, cada vez se describen más infecciones graves en los pacientes
inmunosuprimidos, de ahí que su importancia ha crecido exponencialmente
(Summerell 2000).
Las infecciones por el género Fusarium sp se incluyen dentro de las
hialohifomicosis, estas son causadas por hongos oportunistas que presentan
hifas hialinas septadas. Su amplia distribución se atribuye a su capacidad para
crecer en un gran número de sustratos y a su eficaz mecanismo de dispersión;
el viento y la lluvia juegan un papel importante en su diseminación (Summerell
2000).
Su marcada variabilidad en cuanto a sus características fisiológicas y
morfológicas explica su capacidad para colonizar diversos nichos ecológicos
diseminados por todo el mundo, pero también dificulta el establecimiento de
unas claves taxonómicas estables y ampliamente aceptadas para el género.
Además muchas especies requieren condiciones específicas para desarrollarse
adecuadamente y otras sufren mutaciones rápidamente. Esto explica la
cantidad de clasificaciones y especies descritas por los diversos autores.
Actualmente, la mayoría de estas clasificaciones se basan en las
63
características macro y microscópicas del cultivo. Se consideran un género
anamórfico dentro de los Ascomicetos. (Monzón 2007) .Tabla 14.
Tabla 1. Taxonomía de Fusarium sp.
División Ascomycota
Clase Euascomycetes
Orden Hypocreales
Familia Hypocreaceae
Género Fusarium
Especies F.oxysporum, F.solani, F.verticilloides, F.dimerum,
F.chlamydosporum.
3.6.1. Características macroscópicas. Si se cultivan en condiciones estándar de luz, temperatura (20-25º C) y sustrato,
las características macroscópicas son útiles para la descripción de las especies,
pero no para su diferenciación. La morfología y la pigmentación de la colonia y
la ausencia presencia de esporodoquia, esclerotia o estroma en diferentes
medios son una sustancial ayuda (Summerell 2000).
Fusarium sp crece rápidamente en muchos medios (sin ciclohexamida la cual
es una sustancia inhibidora). En agar papa dextrosa, Fusarium sp produce
colonias blancas, lavanda, rosa, salmón o gris (las cuales cambian
gradualmente de color) con superficie algodonosa. (Dignani, et al, 2004).
En medios habituales las colonias presentan un crecimiento rápido que suele
ocupar toda la placa (8 – 9 cm. en 1 semana).
El color que desarrollan depende de la especie y puede ser blanquecino,
crema, anaranjado, rosa, rojizo, púrpura, etc. Estas coloraciones también
pueden variar según los diferentes medios de cultivo. El micelio aéreo suele ser
abundante y de aspecto algodonoso. La velocidad de crecimiento, la morfología
64
y la pigmentación de la colonia son datos importantes para la identificación
(Summerell 2000).
3.6.2. Características microscópicas Microscópicamente, las hifas de Fusarium spp son filamentos delgados hialinos,
septados con 3-8 um de diámetro. Presenta formación de macroconidias
(hialinas, multicelular en forma de banana unidas por la base de la
macroconidia) y microconidias (hialinas, unicelulares en cabezas delgadas o
cadenas). Si la microconidia esta presente, la forma, el número de células
(usualmente de una a tres) y el modo de formación celular (cadenas o falsas
cabeza) son importantes en la clasificación. Clamydiosporas están presentes
algunas veces y aparecen de forma singular, en grupo o en cadenas y sus
paredes pueden ser rugosas o lisas (Summerell 2000).
La mayoría de las especies de Fusarium aisladas de la naturaleza produce sus
macroconidias en esporodoquias (Figura 14).Otras características
microscópicas están descritas en la tabla 6.
Figura 14. Características morfológicas microscópicas del género Fusarium sp.
65
Tabla 6. Características microscópicas del genero Fusarium sp.
ESTRUCTURA CARACTERISTICA
Conidióforos
Es la zona de la hifa fértil simple o ramificada que
soporta la célula conidio.
Células conidiogenas
Son fiálides simples o ramificadas, a menudo finas y
afiladas o con forma de botella .Las esporas pueden
salir de un solo orificio (monofiálides) o de varios
(polifiálides).
Conidias
Son inmóviles y de reproducción asexual .No todas las
especies producen todos los tipos de conidias .Hay
varios tipos:
Macroconidias: Con forma de canoa, hialinas y
septadas. La célula apical es alargada y la basal tiene
forma de pie. Se producen en sucesión basipetala
partir de las monofiálides .También pueden ser
producidas en esporodoquias, que pueden tener
monofiálides o polifiálides .Su morfología es la clave de
la identificación de las distintas especies ,ya que su
forma es relativamente constante y estable cuando el
hongo crece en substrato naturales y condiciones
estándar.
Microconidias: Son pequeñas, generalmente
unicelulares y con forma variable (ovoide, elipsoidales,
subglobosas, piriformes, entre otras) .Ocasionalmente
tiene un tabique y la base puede ser redondeada,
apiculada o troncada. Se producen en el micelio aéreo
a partir de monofiálides o polifiálides. Se pueden ver
aisladas, en masas o en cadenas.
Clamidiospora: Se originan por modificación de un
segmento de la hifa. Tienen pared gruesa, lisa o
66
rugosa. Se observan aisladas, emparejas, en grupos o
en cadenas .Son formas de resistencia ante ambientes
adversos que garantizan la propagación y
supervivencia del hongo.
Mesoconidias: Son otro tipo de conidias que tienen
forma y tamaño similar a las macroconidias pero les
falta la célula basal en forma de pie .pueden ser rectas.
Se producen siempre en polifiálides y son individuales.
Nunca forman masas mucosas.
Esporodoquia: Es una masa de conodióforos cortos y
estrechamente ramificados que nacen directamente de
una masa de hifas. Se producen más frecuentemente
en la naturaleza que en los cultivos de laboratorio.
Esclerotia: Es una masa de células dura e inactiva
bajo condiciones ambientales desfavorables. La
mayoría de las especies de Fusarium aisladas de la
naturaleza producen sus macroconidias en
esporodoquias y frecuentemente sufren mutaciones
cuando se cultivan en medios artificiales sobre todo si
el medio es rico en carbohidratos.
La germinacion de Fusarium sp esta estimulada por aldehidos y algunos
ácidos grasos como heptanal, octonal, noanal entre otros y flavonoides .
Un número de diferentes enzimas es producida por Fusarium sp. Algunas de
estas enzimas juegan un papel importante en los procesos de patogenicidad
incluyendo la cutinasa y las enzimas involucradas en la degradación de varias
fitoalexinas, otras enzimas incluyen la D-aminoacido oxidasa, Cellulasas,
quitoquinasas, estereasas , lipasas, pectato liasas, serin proteasa (Summerell
2000).
67
4. FORMULACIÓN Y JUSTIFICACION DEL PROBLEMA
El uso de los lentes de contacto cada día es más frecuente alrededor del
mundo fundamentalmente los lentes blandos empleados en un 89% de los
casos (Liesegang 1997) ya que son una solución cómoda para algunos
problemas oculares.
El uso de las lentes de contacto blandos presenta una mayor desventaja frente
a los lentes de contacto rígidos, ya que los lentes de contacto blandos
presentan un mayor contenido en agua, lo que los hace más sensibles a la
contaminación por microorganismos; sea de la flora normal del ojo o del medio
ambiente que los rodea (Marqués 2004).
Los casos de queratitis asociada al uso de lentes de contacto y soluciones
multipropósito han aumentado vertiginosamente en los últimos años y reportan
a Fusarium sp. como el mayor agente infeccioso sobretodo en regiones
tropicales y subtropicales del mundo, donde se han desencadenado varios
brotes epidemiológicos en las últimas décadas, como los reportados en 2005 y
2006 en Singapur, India, San Francisco y Miami Florida (Lin 2005).
Con el fin de contrarrestar la presencia de microorganismos en los lentes de
contacto se ha hecho imprescindible el uso de soluciones desinfectantes,
permitiendo la limpieza, desinfección y mantenimiento de los lentes, sin
embargo estas también se han visto envueltas en brotes de queratitis ocular
causadas por Fusarium sp, como se reportó en Abril de 2006 en Estados
Unidos por el uso de ReNu con MoistureLoc de Bausch & Lomb (Cohen 2006).
Pese a lo anterior, son muy pocos los estudios realizados en nuestro país
sobre la capacidad de germinación de Fusarium sp. en los diferentes
materiales de los lentes de contacto, y la acción de las diferentes soluciones
desinfectantes que actualmente se encuentran en el mercado contra este
68
microorganismo, tampoco existe una regulación de estas soluciones que
indique los protocolos adecuados de desinfección para los lentes.
Teniendo en cuenta lo anterior esta investigación plantea evaluar la capacidad
de Fusarium sp. para germinar en la superficie de diferentes materiales de
lentes de contacto, y evaluar la actividad de diferentes soluciones de
mantenimiento que comúnmente se encuentran en el mercado.
De igual manera, al establecer la relación existente entre los diferentes
materiales de lentes de contacto, soluciones desinfectantes y el patógeno
oportunista Fusarium sp. se puede conocer la calidad de los productos de
limpieza utilizados frecuentemente por los consumidores.
69
5. OBJETIVOS
5.1. Objetivo General Evaluar la germinación in-vitro de Fusarium sp. en diferentes materiales de
lentes de contacto y la acción de las soluciones multipropósito.
5.2. Objetivos Específicos
Evaluar la capacidad de germinación de Fusarium sp. en la superficie
de diferentes materiales de lentes de contacto Hidrogel silicona:
Balafilcon A y Lotrafilcon A e Hidrogel convencional: Alfafilcon A,
Polymacon y Omafilcon A. Determinar el efecto de las soluciones multipropósito ReNú Plus, Opti
Free, Multisolución, Hydrosol Total y AO-Sept plus frente a Fusarium sp. Determinar la eficacia de las soluciones multipropósito en lentes de
contacto contaminados con Fusarium sp.
70
6. MATERIALES Y METODOS
6.1 Cepa Se utilizó una cepa de Fusarium sp, proveniente del cepario de micología de la
Pontificia Universidad Javeriana. La cepa fue aislada a partir de una
queratomicosis ocular en el Instituto Nacional de Salud.
Figura 15.Cepa de Fusarium sp utilizada en el estudio.
6.2 Lentes de Contacto Los materiales de las lentes de contacto que se utilizaron en el estudio son de
hidrogel e hidrogel silicona debido a su uso frecuente y por su alto contenido
de radicales hidrofílicos, ya que son más propensos a la contaminación
microbiana (Tabla 7).
Tabla 7. Lentes de contacto utilizados en el estudio
MATERIAL CLASIFICACION
FDA
%CONTENIDO
ACUOSO NOMBRE
COMERCIAL CASA
FABRICANTE
Hidrogel
Alfafilcon A Grupo II. 66 Softlens 66 Bausch & Lomb
Omafilcon A Grupo II.
Grupo I
62 Proclear compatibles
Cooper Vision
Polymacon 38 Hydrosoft 38 Ital-lent ltda
Hidrogel Silicona
Balafilcon A Grupo III 36 PureVision Bausch & Lomb
Lotrafilcon A Grupo I 28 Nigth & Day Ciba Vision
71
Se escogieron tres materiales de hidrogel: Alphafilcon A (Soflens 66 – Bausch
& Lomb), Omafilcon A (Procrear Compatibles – Coopervision) y Polymacon
(Hydrosoft 38 – ital-lent ltda.) y dos de hidrogel Silicona: Balafilcon A
(Purevision – Bausch and Lomb) y Lotrafilcon A (Night & Day CIBA Vision)
(Figura 16).
Figura 16. Lentes de contacto usados en el estudio.
En este estudio se utilizaron materiales de lentes de contacto nuevos (sin abrir)
del mismo espesor, por esta razón los 5 materiales de lentes de contacto
fueron de -3.00.
6.3 Soluciones desinfectantes Se evaluaron cinco soluciones desinfectantes de diferente principio activo
(Tabla 8).
Tabla 8. Soluciones Multipropósito evaluadas en el estudio.
Nombre comercial Casa fabricante Sustancia desinfectante
ReNú Plus Bausch & Lomb Poliaminopropil biguanida.
Opti-Free Alcon Polyquad AO-Sept Plus CibaVision Peróxido de Hidrógeno Hydrosol Total Ital-química Trimetropin Multisolución Wasser Poliaminopropil
biguanida.
72
Las soluciones de mantenimiento que se utilizaron fueron cinco: ReNu Plus
(Bausch & Lomb), Opti – free Express (Alcon), Multisolucion (Wasser chemical
S.A.), Hydrosol Advanced (ital-química), AOSept Plus (CIBA Vision) y como
control se utilizó Peróxido de hidrógeno al 3.7% (Dioxogen – JGB). Se
utilizaron botellas nuevas (no abiertas del mismo lote) en las siguientes
presentaciones ReNU plus de 355 ml, Opti – Free Express de 355 ml,
multisolution de 360 ml, Hidrosol advance de 240 ml y AoSept Plus de 120 ml
(Figura 17). Estas soluciones son muy conocidas comercialmente y se
consiguen con frecuencia en el mercado colombiano.
El control, peróxido de hidrógeno al 3.7% (Dioxogen, JGB Lote 0010206),
presenta el mismo componente activo que la solución de mantenimiento
AOSept, la cual es reportada por la literatura como la mejor solución
desinfectante para lentes de contacto blandos.
Figura 17.Soluciones multipropósito utilizadas en el estudio.
6.5 Cultivo de Fusarium sp. A partir de una cepa conocida de Fusarium spp. proveniente del cepario de
Micología de la Pontificia Universidad Javeriana, se realizaron pases en medio
de cultivo de Agar papa dextrosa (Anexo 5), que se incubaron a temperatura
ambiente, durante 7 días para su crecimiento (Figura 23).
Se verificó la pureza del cultivo teniendo en cuenta las características
macroscópicas y microscópicas de Fusarium sp (Figura 23).
73
a b
Figura 18.a) Cepa de Fusarium sp. b) Pases realizados a la cepa de Fusarium sp.
c) Observación microscópica de Fusarium sp.
6.6 Estandarización del inóculo.
Para determinar la concentración de Fusarium sp. que se utilizó en este
estudio, se sembró el hongo en tubos 16 x 150 con Agar PDA durante 7 días a
temperatura ambiente. Posteriormente se agregó al medio 3 ml de solución
salina estéril al 0.85% y 50ul de Tween 80, se agitó por un tiempo de dos (2)
minutos para remover las conidias, se dejó sedimentar y luego se realizaron
diluciones seriadas con un volumen final de 10 ml, se ajusto una concentración
de 108 conidias/ml por recuento en cámara de Newbauer según literatura
(Simons 1986). A partir de este inóculo se realizaron las metodologías descritas
a continuación.
74
Crecimiento del Fusarium sp. 7 días a temperatura ambiente
Figura 19. Esquema de estandarización del inóculo de Fusarium sp.
6.7 Evaluación de la capacidad de germinación de Fusarium sp. sobre diferentes materiales de lentes de contacto.
Se tomaron 5 lentes de contacto, de diferente material a evaluar (Balafilcon A,
Lotrafilcon A, Alfafilcon A, Omafilcon A y Polymacon), cada uno se colocó en
una caja de petri estéril y se les adicionó, 1 ml del inóculo 108 conidias/ml.
Este procedimiento se realizó por triplicado.
Las cajas se incubaron por un tiempo de 7 días a temperatura ambiente, para
realizar un estudio descriptivo del crecimiento, sobre los diferentes materiales
de lentes de contacto, mediante la observación en estereoscopio y
microscopio.
Luego de la observación microscópica bajo condiciones de esterilidad, se
sembraron los lentes infectados en Agar PDA y se frotaron por toda la
superficie de la caja de forma masiva, realizando un seguimiento diario al
3ml de solución salina estéril al 0.85%. 50ul de Tween 80
Remoción de conidias Diluciones
Recuento en cámara de Newbauer
75
crecimiento del hongo durante el periodo de incubación para evaluar su pureza
y viabilidad.
Como control se utilizó 5 ml de la suspensión de conidias del hongo inoculado
en las mismas condiciones de los lentes infectados, igualmente por triplicado.
Los lentes que se utilizaron eran nuevos y se verificó su esterilidad
sembrándolos en agar PDA durante 7 días a temperatura ambiente, este
procedimiento se realizó por duplicado.
Inoculo 108 conidias /ml Fusarium sp.
1ml Infección del lente
Balafilcon A Alfafilcon A Omafilcon A Lotrafilcon A Polimacon
Incubación 7dias Temperatura ambiente
Observación con Estereoscopio y microscopio
Siembra en agar PDA
Observación de Unidades Formadoras de Colonia (UFC).
Figura 20. Procedimiento para describir la capacidad de germinación de Fusarium sp sobre
diferentes materiales de lentes de contacto.
CONTROLES: Inóculo de Fusarium sp, Solución salina, Lentes sin inocular
76
6.8 Evaluación del efecto de las soluciones multipropósito sobre Fusarium sp.
Para evaluar el efecto fungicida o fungiestático de las soluciones multipropósito
frente a Fusarium sp se utilizó la misma concentración de conidias que fue
establecida en la estandarización del inóculo.
Para cada solución multipropósito a evaluar (ReNu Plus, Opti – Free Express,
Multisolution, Hydrosol Advanced, AO-Sept Plus) se realizó el siguiente
procedimiento: en un tubo eppendorf se agregaron 100 ul de la suspensión de
conidias estandarizada y se le adicionaron 900 ul de la solución multipropósito,
en una segunda serie de tubos se agregaron 200 ul de suspensión y se le
adicionaron 800 ul de la solución multipropósito y en la última serie se
agregaron 300 ul de suspensión de conidas y 700 ul de solución multipropósito,
este procedimiento se realizó por triplicado para cada solución y se llevo a cabo
de la misma forma con el control Peróxido de Hidrógeno al 3.7 %.
Posteriormente se sembraron 100 ul de cada tubo eppendorf de las diferentes
concentraciones en agar PDA al tiempo 0 y después de la desinfección
completa cuatro (4) horas para ReNu Plus y Multisolution y; seis (6) horas para
Opti – Free Express, Hydrosol Advanced, Aosept Plus y Peróxido de Hidrógeno.
Todo se incubó a temperatura ambiente realizándose lecturas a los 3, 7,14
días.
Para verificar la esterilidad de las soluciones se sembró en superficie 1 ml de
cada solución multipropósito y del control Peróxido de Hidrógeno (nuevos sin
destapar) en agar PDA y se incubaron durante 7 días a temperatura ambiente,
este procedimiento se realizó por triplicado.
77
Inoculo 108 conidias /ml Fusarium sp.
Por triplicado
Por triplicado Siembra en placa en Agar PDA
CONTROLES
Control Inoculo Solución Salina
Control de la soluciones Figura 21. Esquema del proceso para la evaluación del efecto de las soluciones multipropósito sobre Fusarium sp.
100 uL 200 uL 300 uL
900 ul 800 ul 700 ul Cada solución multipropósito y control
Peroxido de hidrógeno 3.7%
Tiempo 0
Tiempo desinfección
(4-6h)
AO SEPT RENU PLUS MULTISOLUTION OPTI FREE HYDROSOL
78
6.9. Determinación de la eficacia antifúngica de las soluciones multipropósito sobre lentes de contacto blandos contaminados con Fusarium sp.
Se tomo un lente de contacto de cada material a evaluar (Balafilcon A,
Lotrafilcon A, Alfafilcon A, Omafilcon A, y Polymacon), cada uno se colocó en
una caja de petri estéril y se le adicionó 1 ml del inoculo 108 conidias/ml. Se
realizó el experimento por triplicado.
Pasado el tiempo de incubación siete (7) días a temperatura ambiente, cada
uno de los cinco (5) materiales a evaluar, se cortó en 6 fracciones, como el
experimento se realizó por triplicado se obtuvo en total 90 fracciones. Este
procedimiento se realizó en cámara de Flujo laminar y bajo máximas
condiciones de esterilidad.
Cada una de estas fracciones se colocaron en tubos Eppendorf, en donde se
les adicionó un volumen de 1 ml de cada una de las soluciones multipropósito a
evaluar (ReNu Plus, Opti – Free Express, Multisolution, Hydrosol Advanced,
Aosept Plus) dejando actuar por un tiempo de 4h o 6h según la solución
utilizada, posteriormente se sembró masivamente en agar PDA tomando la
fracción del lente con asa curva y frotándola por toda la superficie del agar.
Como control de las soluciones se utilizó Peróxido de Hidrógeno al 3.7 %
(Dioxogen - JGB), también se realizaron controles de inóculo y de las
soluciones multipropósito para evaluar su esterilidad.
79
Inoculo 108 Conidias /ml Fusarium sp.
Alfafilcon A Balafilcon A Omafilcon A Lotrafilcon A Polymacon
INCUBACIÒN 7 DÌAS A TEMPERATURA AMBIENTE Lente + soluciones Sol 1 Sol 2 Sol 3 Sol 4 Sol 5 Control SS
Soluciones
TIEMPO DE DESINFECCIÒN 4h – 6h
es
Figura 22. Esquema general del proceso para describir la eficacia anti-fúngica de las soluciones multipropósito frente a lentes contaminados con Fusarium sp.
CONTROLES Control Inoculo Solución Salina
Control de cada solución
80
7. RESULTADOS
7.1. Evaluación de la capacidad de germinación de Fusarium sp sobre diferentes materiales de lentes de contacto. .
Los resultados obtenidos muestran a Fusarium sp. con un mejor crecimiento
sobre el material Balafilcon A con un recuento promedio de 310 UFC. Los
materiales Alfafilcon A y Omafilcon A tuvieron recuentos en promedio de 230
y 196 UFC respectivamente. Se observó una menor crecimiento sobre los
materiales Polymacon y Lotrafilcon A con recuentos promedio de 58 y 50 UFC
respectivamente (Figura 23 y 24) (Anexo 1).
Los controles del inóculo mostraron pureza y viabilidad y la solución salina
ausencia total de microorganismos, lo que permitió validar la prueba.
En los lentes utilizados para evaluar la esterilidad no hubo crecimiento de
microorganismo, por lo tanto la prueba fue valida.
Los resultados permitierón hacer un estudio descriptivo del crecimiento de
Fusarium sp sobre los materiales de lentes de contacto.
Es importante aclarar que los resultados obtenidos permitieron tener una
aproximación netamente descriptiva y no cuantitativa.
.a .b .c
.d .e Figura 23. Colonización de Fusarium sp. sobre diferentes materiales de lentes de contacto a)Balafilcon A
b) Alfafilcon A c) Omafilcon A d) Polymacon e) Lotrafilcon A
81
Evaluación de la capacidad de germinación de Fusarium sp en los diferentes materiales de lentes de contacto.
0
50
100
150
200
250
300
350
Balafilcon A Alfafilcon A Omafilcon A Polymacon Lotrafilcon A
Materiales
UFC
PromedioUFC
Figura 24. Gráfica de colonización de Fusarium sp en los diferentes materiales de lentes de
contacto
7.2 Evaluación del efecto anti-fúngico de las soluciones multipropósito sobre Fusarium sp. De las 5 soluciones evaluadas Re-Nu Plus (figura 25), Multisolution (figura 26),
Opti- Free Express (figura 27), presentaron efecto fungiestático sobre el hongo,
después del tiempo de desinfección 4-6 horas. AO-SEPT Plus (figura 29),
presento un efecto fungicida, siendo la única solución que fue capaz de matar
el microorganismo. Hydrosol advanced no presento ningún efecto sobre
Fusarium sp. (Figura 28).
El efecto fungicida se observó en la solución AO-Sept Plus cuyo componente
activo es el peróxido de hidrógeno.
Los controles del inóculo mostraron viabilidad y pureza y la solución salina
ausencia total de microorganismos, lo que permitió que los resultados
obtenidos pudieran ser validados.
82
Es importante tener en cuenta que los resultados obtenidos permiten tener un
análisis descriptivo únicamente y no cuantitativo.
RENU PLUS frente a Fusarium sp.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
D3/C1
D3/C2
D3/C3
Contro
l H2O
2D7/C
1D7/C
2D7/C
3
Contro
l H2O
2
D14/C
1
D14/C
2
D14/C
3
Contro
l H2O
2
DIA/CONCENTRACIÓN
UFC Tiempo 0
Tiempodesinfección 4 h
Figura 25. Evaluación de RE-NU PLUS frente Fusarium sp.
83
MULTISOLUTION frente a Fusarium sp.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
D3/C1
D3/C2
D3/C3
Contro
l H2O
2D7/C
1D7/C
2D7/C
3
Contro
l H2O
2
D14/C
1
D14/C
2
D14/C
3
Contro
l H2O
2
DIA/CONCENTRACIÓN
UFC
Tiempo 0
T.Desinfección4 h.
Figura 26. Evaluación del efecto de Multisolution frente a Fusarium sp.
OPTI FREE EXPRESS frente a Fusarium sp.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
D3/C1
D3/C2
D3/C3
Contro
l H2O
2D7/C
1D7/C
2D7/C
3
Contro
l H2O
2
D14/C
1
D14/C
2
D14/C
3
ccon
trol H
2O2
DIA/CONCENTRACIÓN
UFC
Tiempo 0
T.Desinfección6 h
Figura 27. Evaluación del efecto de Opti-Free Express frente Fusarium sp.
84
HYDROSOL ADVANCED frente a Fusarium sp.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
D3/C1
D3/C2
D3/C3
Contro
l H2O
2D7/C
1D7/C
2D7/C
3
Contro
l H2O
2
D14/C
1
D14/C
2
D14/C
3
Contro
l H2O
2
DIA/CONCENTRACIÓN
UFC
Tiempo 0
T.Desinfección6 h
Figura 28.Evaluación del efecto de Hydrosol Advanced frente a Fusarium sp.
Figura 29. Evaluación del efecto de Ao sept luego del tiempo de desinfección (6h) después de 14 días, no se observa germinación de conidias.
Control inóculo
85
Figura 30. Evaluación del Efecto del Peróxido de Hidrógeno, luego del tiempo de
desinfección (6h) después de 14 días, no se observa germinación de conidias.
7.3 Determinación de la eficacia antimicrobiana de las soluciones multipropósito sobre lentes de contacto blandos contaminados con Fusarium sp.
Todos los resultados obtenidos para este objetivo permitieron un análisis
netamente descriptivo y no cuantitativo.
Solución Hydrosol Advanced. Luego de la lectura se obtuvo el promedio de las UFC, donde el material con
mayor crecimiento de Fusarium sp fue Balafilcon A con 17 UFC seguido por
Alfafilcon con 12 UFC y Omafilcon A con 10 UFC. Menores recuentos se
obtuvieron en los materiales Polymacon y Lotrafilcon A con 5 y 3 UFC
respectivamente (Figura 31). Los controles del inoculo tuvieron 100 % de germinación y la solución salina
ausencia total de microorganismos; para que los resultados obtenidos pudieran
ser validados.
Control inóculo
86
Evaluación de la capacidad de desinfección de HYDROSOL ADVANCED sobre los diferentes materiales de lentes de contacto
contaminados con Fusarium sp
02468
101214161820
Balafilcon A Alfafilcon A Omafilcon A Polymacon Lotrafilcon A ControlH2O2
Materiales
UFC PROMEDIO
Figura 31. Evaluación de la capacidad de desinfección de Hydrosol Advanced sobre los
diferentes materiales de lentes de contacto contaminados con Fusarium sp.
Solución AO-SEPT Plus.
En ningún material evaluado se observó crecimiento de Fusarium sp. Es
importante decir que la solución de desinfección AO-SEPT Plus presentó un
efecto fungicida cuando esta se enfrentó a Fusarium sp directamente y tiene
el mismo comportamiento cuando actúa sobre el lente contaminado con el
microorganismo (Figura 32)
Los controles del inoculo fueron viables y puros y la solución salina presentó
ausencia total de microorganismos; para que los resultados obtenidos puedan
ser validados.
87
Figura 32. Fotografias del efecto de Ao SEPT plus en los diferentes lentes de contacto inoculados con Fusarium sp: a).Alfafilcon A, b). Polymacon, c). Lotrafilcon A, d).Balafilcon A, e). Omafilcon A.
Figura 32. Evaluación de la capacidad de desinfección de AO-SEPT Plus sobre los
diferentes materiales de lentes de contacto contaminados con Fusarium sp.
0
2468
1012
14161820
UFC
Balafilcon A Alfafilcon A Omafilcon A Polymacon Lotrafilcon A Control H2O2
Materiales
Evaluacion de la capacidad de desinfección de AO-SEPT PLUS sobre los diferentes materiales de lentes de contacto
contaminados con Fusarium sp.
PROMEDIO
ab
c d
d
88
Solución Multisolution Los materiales de lentes de contacto que presentaron mayor germinación de
Fusarium sp. después de cumplir el tiempo de desinfección de 4 horas fueron
Balafilcon A, observándose un crecimiento de 9 UFC seguido por Alfafilcon A
con 8 UFC.
Los materiales Omafilcon A, Polymacon y Lotrafilcon A presentaron menores
recuentos siendo estos de 5, 3 y 1 UFC respectivamente (Figura 33).Los
controles del inóculo presentaron viabilidad y pureza, por otra parte la solución
salina evidenció ausencia de microorganismos lo que permitió validar los
resultados obtenidos.
Evaluación de la capacidad de desinfección de MULTISOLUTION sobre los diferentes materiales de lentes de contacto
contaminados con Fusarium sp.
02468
101214161820
Balafilcon A Alfaf ilcon A Omafilcon A Polymacon Lotrafilcon A Control H2O2
Materiales
UFC PROMEDIO
Figura 33. Evaluación de la capacidad de desinfección de Multisolution sobre los diferentes
materiales de lentes de contacto contaminados con Fusarium sp.
Peróxido de Hidrógeno El control de las soluciones mostró ser eficaz a las 6 horas, ningún material de
lentes de contacto evaluados presentó germinación de Fusarium sp. La
solución que más se acerco a este efecto fue la solución AO-SEPT Plus, que
tiene el mismo principio activo al 3%, AO-SEPT Plus y el control mostraron el
mismo comportamiento en todo el proceso (Figura 34).
89
Es importante decir que la solución de desinfección Peróxido de Hidrógeno
presenta un efecto fungicida cuando se encuentra solo el microorganismo con
la solución y también cuando se encuentra el microorganismo sobre el lente de
contacto.
Los controles del inóculo tuvieron crecimiento masivo mostrando pureza y
viabilidad y la solución salina ausencia total de microorganismo; para que los
resultados obtenidos pudieran ser validados.
a. b.
c. d.
e. Figura 34. Evaluación de la capacidad de desinfección de Peróxido de Hidrógeno sobre diferentes materiales de lentes de contacto contaminados con Fusarium sp. A) Omafilcon, b) Lotrafilcon A, c) Alfafilcon A, d) Balafilcon A, e) Polymacon.
90
Solución RE-NU Plus De los materiales evaluados Balafilcon A presentó mayor germinación de
Fusarium sp con un recuento de 6 UFC. Alfafilcon A y Omafilcon A tuvieron
recuentos de 3 y 2 UFC respectivamente. En los materiales Polymacon y
Lotrafilcon A los promedios de los recuentos fueron de 1 UFC respectivamente.
(Figura 35).
Evaluación de la capacidad de desinfección de RENU-PLUS sobre los diferentes materiales de lentes de contacto contaminados con
Fusarium sp.
0
24
68
10
1214
1618
20
Balafilcon A Alfafilcon A Omafilcon A Polymacon Lotrafilcon A Control H2O2
Materiales
UFC
PROMEDIO
Figura 39. Evaluación de la capacidad de desinfección de RE-NU Plus sobre los diferentes
materiales de lentes de contacto contaminados con Fusarium sp.
Los controles del inóculo crecieron de forma masiva mostrando pureza y
viabilidad y la solución salina tuvo ausencia de microorganismos; para que los
resultados obtenidos pudieran ser validados.
Solución Opti- Free Express En los materiales Balafilcon A y Alfafilcon A hubo germinación de 3 UFC en
cada uno. Omafilcon A presentó 2 UFC en promedio. En los materiales
Polymacon A y Lotrafilcon A no hubo presencia de colonias de Fusarium sp
después de cumplir el tiempo de desinfección 6 horas (Figura 36).
91
Los controles del inóculo crecieron de forma masiva mostrando pureza y
viabilidad y la solución salina tuvo ausencia de microorganismos; para que los
resultados obtenidos pudieran ser validados.
Evaluación de la capacidad de desinfección de OPTI FREE sobre los diferentes materiales de lentes de contacto contaminado con
Fusarium sp.
02468
101214161820
Balafilcon A Alfafilcon A Omafilcon A Polymacon Lotrafilcon A Control H2O2
Materiales
UFC
PROMEDIO
Figura 36. Evaluación de la capacidad de desinfección de OPTI-FREE EXPRESS sobre los
diferentes materiales de lentes de contacto contaminados con Fusarium sp.
92
8. DISCUSIÓN.
8.1 Evaluación de la capacidad de germinación de Fusarium sp. sobre diferentes materiales de lentes de contacto blandos. De acuerdo a los resultados Balafilcon A, fue el material donde Fusarium sp.
tuvo mayor capacidad de germinación, esto coincide con resultados de
estudios anteriores donde Balafilcon A mostró ser más propenso a la
colonización microbiana que otros materiales de lentes de contacto. Esto se
debe a las atracciones electrostáticas entre la superficie de los lentes y las
proteínas con cargas opuestas. Otro factor que influye en la colonización esta
relacionado con su alta capacidad como aceptor de electrones, ya que esto
permite que particulas cargadas de forma opuesta se adhieran a la superficie
del lente (Santos 2007).
Balafilcon A, es un material de hidrogel silicona iónico compuesto por HEMA+
MA y su sal sódica. Al pertenecer los materiales iónicos tienen mayor afinidad
por los microorganismos y partículas extrañas que presentan cargas opuestas
(Fonn et al 2001). El único material iónico del estudio fue Balafilcon A, el cual
presentó mayor germinación.
Los microorganismos tienen mayor habilidad de adherirse a materiales con
mayor contenido acuoso (Sinov et al 2001). Los materiales que presentan
mayor contenido acuoso en el estudio son: Alfafilcon A 66% y Omafilcon A
62% estos materiales fueron los que más germinación presentaron luego de
Balafilcon A. En los lentes de contacto la colonización fúngica esta altamente
relacionada con la composición del lente: lentes hidrofílicos son
particularmente más susceptibles a la colonización por hongos. La
colonización consiste de la adhesión del microorganismo a la superficie del
lente de contacto y la subsiguiente liberación de enzimas hidrolíticas que
93
pueden degradar polímeros hidrofílicos para luego invadir la matriz del lente
(Marqués 2001).
Los pequeños poros de los lentes de contacto hidrofílicos, podrían
considerarse teóricamente impermeables a los microorganismos. Sin embargo,
se ha demostrado que los hongos son capaces de invadir la matriz de los
lentes de contacto blandos, esto se debe a que ellos acceden a la matriz del
lente por despolimerización enzimática (los hongos secretan enzimas que
“digieren” el polímero) (Marqués 2001).
Kirsch y Brownstein en 1993 observaron la presencia de sustancias de
densidad electrónica alrededor de la hifa fúngica en la matriz del lente y
propusieron que este hallazgo representaba la degradación metabólica del
lente. Yamaguchi y colaboradores en 1984 también observaron un material
similar.
Los hongos utilizan sus ramificaciones miceliales y sus polisacáridos de
adhesión, como puentes iónicos, para quedar retenidos en la superficie del
lente (Simmons 1986). Luego continúa la infiltración al interior de la matriz del
lente acompañado por la secreción de enzimas que despolimerizan el lente
(Tripathi 1991).
Algunos autores han sugerido que el material de los lentes podría proveer una
fuente de nutrientes que permite la proliferación del hongo además la actividad
enzimática del microorganismo permite la infiltración en los lentes de contacto
blandos (Kirsch 1993).
Además Fusarium spp posee factores de virulencia incluyendo la habilidad
de adherirse a material prostético como los lentes de contacto produciendo
protesas y colagenasas (Nelson 1994).
94
Los materiales de hidrogel convencional no iónicos no tienen sitios cargados
dentro de su matriz y no permiten la proliferación de microorganismos
(Márques 2001), sin embargo los materiales de hidrogel convencional
utilizados en este estudio Alfafilcon A, Omafilcon A, Polymacon, si permitieron
la germinación de Fusarium sp., en una menor proporción comparado con
Balfilcon A.
8.2 Evaluación del efecto antimicrobiano de las soluciones multipropósito sobre Fusarium sp.
Los resultados obtenidos en este estudio muestran que las soluciones
multipropósito Re-Nu Plus, Hidrosol Advanced, Multisolution y Opti-Free
Express presentaron un efecto fungiéstatico y la solución AO-Sept Plus
presentó un efecto fungicida.
En los estudios realizados por Canno en 2001 muestran que ninguna de las
soluciones multipropósito evaluadas en su estudio (Renu Plus, Renu
Moisterluc y Opti Free Express) fueron exitosas en la eliminación de
microorganismos de referencia por si solas, sin embargo en nuestro estudio
AO-Sept Plus mostró ser eficaz contra el microorganismo.
Las soluciones RE-Nu Plus y Multisolution son soluciones que no inhiben a
Fusarium sp, sin embargo se observó un efecto fungiestático. Estudios
realizados (Roman et al, 2000) demuestran que las soluciones RE- Nu Plus y
Multisolution son soluciones con contenido de P.A.P.B, sustancia que presenta
unicamente un espectro antibacteriano
Se pudo evidenciar que Fusarium sp presenta cierta resistencia frente a la
solución Opti Free Express cuyos componentes son poliquaternium-1 (PQ-1)
que tiene un espectro antibacteriano y Aldox sustancia que tiene una
95
amidoamina conocida como MAPD que es principalmente antifúngico y
antiprotozoario. Según Codling en 2003, Opti Free Express es conocida por su
alto nivel de actividad frente a un gran rango de patógenos oculares, pero los
mecanismos como afecta a dichos microorganismos es desconocido.
La solución desinfectante AO-Sept Plus, cuyo principio activo es el peróxido de
hidrógeno fue efectivo contra Fusarium sp, mostrando un efecto fungicida. Los
resultados son acordes con (Houlsby et al, 1984) quienes afirman que el
peroxido de hidrogeno, es un agente antimicrobiano de amplio especto, que es
capaz de inhibir el crecimiento de hongos.
La norma ISO 14729 en su primera parte (The Stand Alone Test) evalua la
actividad antimicrobiana innata de las soluciones desinfectantes en los tiempos
de desinfección recomendados por la casa comercial. Se considera que las
soluciones son eficaces si reducen el nivel de hongos en una unidad
logaritmica (1.0 Log) como mínimo. Teniendo en cuenta que en nuestro estudio
se inoculó una suspensión de 108 UFC, los resultados obtenidos muestran
una reducción mayor a la unidad logarítmica, lo cual indicaría bajo la norma
que son eficaces, pero no garantizan que el microorganismo no sea capaz de
colonizar. Estos mismo resultados fueron obtenidos por Lever en 2001 donde
todas las soluciones multipropósito evaluadas encontraron una reducción
significativa mayor a 1.0 Log, cumpliendo con el criterio establecido en la ISO
para Fusarium solani (Lever 2001).
96
8.3 Determinación de la eficacia antimicrobiana de las soluciones multipropósito sobre lentes de contacto blandos contaminados con Fusarium sp.
Antes de la comercialización de una solución desinfectante para lentes de
contacto, se evalúa la actividad antimicrobiana del producto por medio de la
ISO 14729. Únicamente la actividad antimicrobiana del producto es evaluada a
las soluciones desinfectantes es decir, sin la presencia de los lentes de
contacto y/o partículas extrañas. Si el producto reúne el criterio de evaluación,
este puede ser comercializado como un desinfectante para lentes de contacto,
sin otras pruebas adicionales que confirmen que el producto desinfecta sobre
un sustrato. (Rosenthal et al, 2003)
El control Peróxido de Hidrógeno inhibió totalmente el crecimiento de Fusarium
sp en los lentes contaminados, esto se debe a que el Peroxido de Hidrógeno es
un desinfectante de amplio espectro ya que es un agente oxidante altamente
reactivo, este produce radicales libres de oxígeno los cuales son muy reactivos
y rápidamente se adhieren a muchos componentes celulares.
Esto explica el porque la solución AOSEPT PLUS tuvo un efecto fungicida ya
que el principio activo de esta solución es el Peróxido de hidrógeno, lo que
indica una efectividad del 100 %.
La solución Hydrosol Advanced fue la solución que presentó menor actividad
antifúngica en los lentes inoculados con Fusarium sp, esto se debe a que su
principio activo es el Trimetoprim y este es principalmente un agente
bacteriostático (Curtis 1998), por lo tanto no tiene poder antifúngico reportado.
Sin embargo comparando la germinación en el primer objetivo y la germinación
frente a la solución en el tercer objetivo se observó cierta inhibición lo cual pudo
deberse al estrés de la solución sobre el microorganismo.
97
En los materiales Lotrafilcon y Polymacon se presentó una mayor reducción ya
que como se evidenció en el primer objetivo Fusarium sp., presentó menor
germinación en este material por lo tanto hubo menor número de
microorganismos lo que facilitó su desinfección (Arias 2006).
Luego de AOSEPT Plus la solución que presentó mayor actividad antifúngica
frente a Fusarium sp fue Opti free Express la cual tuvo un efecto fungicida en
los materiales Lotrafilcon y Polymacon, ya que como se explicó anteriormente,
Fusarium sp tiene menor capacidad de colonización en estos materiales lo que
facilita su desinfección. En los materiales Balafilcon, Alfafilcon y Omafilcon, el
promedio de los recuentos fue bajo ya que Opti Free Express es una solución
desinfectante que contiene Polyquad (polyquartenium -1 [PQ-1]) este es un
amonio cuaternario (QAC) antibacteriano, compuestos que son poco afectados
por la presencia de restos orgánicos, son estables incluso en soluciones muy
diluidas y cuando están concentrados pueden almacenarse mucho tiempo sin
que pierdan actividad (Arias 2006). Además esta solución contiene en su
formulación Aldox (Myristamidopropyl dimethylamine) una amidoamina
conocida como MAPD con actividad antifúngica (Lever 2001), lo que podría
explicar los recuentos bajos obtenidos en los resultados.
Los objetivos principales del PQ-1 son la membrana citoplasmática en las
bacterias y la membrana plasmática en los hongos, un escape de K+ es un
indicador ideal del daño en la membrana de ambos tipos de microorganismos.
Cuando la membrana se daña, estos iones salen de la célula rápidamente,
hasta causar un desequilibrio osmótico y por consiguiente la muerte celular.
(Codling 2003).
Las soluciones RE-NU Plus y Multisolution, tienen el mismo principio activo, de
poliaminopropil binguanida, estas dos soluciones presentaron efecto
fungistático en los materiales Balafilcon A, Omafilcon A y Alfafilcon A, aunque
98
Multisolution presenta un recuento mayor en estos materiales, ya que esta no
contiene en su formulación Poloxamina 1%, a diferencia de RE-NU Plus.
La poloxamina le confiere a Renu Plus un agente tensoactivo de probada
eficacia en la remoción de lípidos, desperdicios ambientales y otros depósitos.
La molécula de poloxamina contiene un grupo hidrofóbico y otro hidrofílico. El
grupo hidrofóbico es atraído por las membranas del depósito y un grupo
hidrofílico al mismo tiempo atrae el agua hacia los desperdicios, entonces
ocurre la solubización, mientras los desperdicios se despegan de la superficie
del lente, se enjuaga y se liga con más poloxaminas en una micela hidrofóbica.
La nueva estructura no se adhiere a desperdicios. (www.bausch & Lomb.com).
En el caso de los materiales Polymacon y Lotrafilcon A las dos soluciones
presentaron un recuento mucho más bajo que en los otros materiales ya que
como se observó en el objetivo uno Fusarium sp tiene menor capacidad de
colonización en estos materiales, por su menor contenido acuoso, por lo tanto
al tener menor adhesión y menor número de microorganismos es más efectiva
la desinfección.
La literatura ha mostrado que algunos productos de mantenimiento, los
materiales de lentes de contacto podrían reducir la eficacia de la solución
(Lever 2001). Además la presencia de residuos también ha mostrado un efecto
adverso en la eficacia de la desinfección de algunos productos (Rosenthal
2003).
Es importante tener en cuenta que en otros estudios se encontró que la
variedad en los componentes de las soluciones y las condiciones incompletas
de desinfección podrían reducir la actividad antimicrobiana de algunas
soluciones multipropósito. Factores específicos incluyendo el volumen de
enjuague, la presencia de residuos y el material de los lentes pueden actuar
como fuentes de estrés sobre la capacidad antimicrobiana del producto.
(Rosenthal 2003).
99
Al igual que en este trabajo los resultados de un estudio realizado por
Rosenthal mostraron que la actividad antifúngica de las soluciones
multipropósitos podrían ser insuficientes para prevenir la colonización de
lentes de contacto usados comunmente, sin embargo cumplen con los
criterios establecidos por la FDA (Stand alone test) (Rosental 2003).
Un delicado balance existe entre la cantidad de patógeno, el tipo de polímero
de los lentes de contacto, la selección de soluciones de cuidado y la salud de la
superficie ocular. Las recomendaciones actuales de la FDA y regimenes de
prueba podrían ser inadecuadas para evaluar estas interacciones o riesgos.
(Rosenthal 2003).
Mientras la ventaja de reducir los pasos en el régimen de desinfección es
ahorrar tiempo, la desventaja es que los lentes podrían ser limpiados y
desinfectados inadecuadamente. Es responsabilidad del fabricante asegurar
que el producto y las instrucciones den una adecuada actividad de
desinfección y el régimen podría ser de fácil uso y efectivo (Rosenthal 2004).
La pérdida de una adecuada limpieza y/o enjuague de los lentes puede resultar
en una acumulación de residuos, suciedad, y un incremento del número de
microorganismos en los lentes. La literatura ha mostrado que un incremento en
las infecciones oculares esta asociada con lentes que no están limpios y
desinfectados adecuadamente (Rosenthal 2004).
Estos resultados son importantes en los protocolos de limpieza, desinfección y
almacenamiento de lentes para prevenir infecciones oculares con Fusarium sp,
patógeno oportunista que se encuentra en el medio ambiente. Es importante
concientizar a los usuarios sobre la importancia de la limpieza y
almacenamiento de los lentes para prevenir la contaminación fúngica.
100
9. CONCLUSIONES
• Fusarium sp, es capaz de germinar en todos los materiales de lentes de
contacto evaluados, sin embargo hubo mayor germinación Balafilcon A.
• La solución AO-Sept Plus mostró un efecto fungicida.
• Opti–FreeExpress, Multisolution, Hydrosol Advanced, RE-NU Plus,
mostraron un efecto fungistático contra Fusarium sp.
• La solución Hydrosol cuyo componente activo es trimetropim, presento
cierta actividad antifúngica, mecanismo de acción no conocido.
• Todas las soluciones multipropósito evaluadas presentaron una
reducción mayor a una unidad Logarítmica, por lo tanto son eficaces
ante los parámetros establecidos por la FDA.
• Ninguna de las soluciones evaluadas sobre los lentes de contacto evitó
la colonización de Fusarium sp excepto AO SEPT que presento 100 %
de inhibición sobre este hongo.
101
9. RECOMENDACIONES
• Es necesario realizar ajustes a la metodología utilizada de tal forma que
permita obtener resultados cuantitativos y estadísticamente significativos,
partiendo del punto de utilizar un inóculo menor de 10 6 conidias /ml.
• Para cuantificar la germinación de Fusarium sp es necesario utilizar una
técnica como la de peso seco, porque la metodología utilizada en este
estudio solo permite obtener datos descriptivos y no cuantitativos.
• Para evaluar germinación es necesario evaluar tiempos más cortos ya
que Fusarium sp. es un hongo de rápida germinación.
• En estudios siguientes se recomienda evaluar las enzimas que degradan
los polímeros y sobre cuales de sus estructuras actúan.
• .Es necesario realizar este trabajo siguiendo paso a paso y confirmando
los estatutos de ISO 14729 que incluyen la limpieza manual y el
enjuague del lente.
• Se debe tener en cuenta en estudios posteriores la influencia del
almacenamiento tanto para el lente de contacto como para las
soluciones multipropósito.
• Es importante que las casas comerciales de las soluciones
multipropósito realicen ensayos de las mismas sobre los diferentes
materiales de los lentes de contacto contaminados con microorganismos
que se encuentran en el medio ambiente, para así saber si son
verdaderamente efectivos contra estos.
102
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112
12. ANEXOS
Anexo 1. Tabla. Resultados de evaluación de la capacidad de germinación de Fusarium sp sobre diferentes materiales de lentes de contacto.
BALAFILCON A Replica 1 Replica 2 Replica 3
313 310 309
PROMEDIO 310
DEVESTP 1,699673171
LOTRAFILCON
Replica 1 Replica 2 Replica 3
50 49 52
PROMEDIO 50,33333333
DEVESTP 1,247219129
ALFAFILCON A Replica 1 Replica 2 Replica 3
229 230 232
PROMEDIO 230
DEVESTP 1,247219129
OMAFILCON A Replica 1 Replica 2 Replica 3
197 199 192
PROMEDIO 196
DEVESTP 2,943920289
POLYMACON Replica 1 Replica 2 Replica 3
59 60 56
PROMEDIO 58,33333333
DEVESTP 1,699673171
113
ANEXO 2. Tabla. Resultados de evaluación del efecto antimicrobiano de las soluciones multipropósito sobre Fusarium
sp. RENU PLUS FRENTE A Fusarium sp
DÍA / CONCENTRACION
TIEMPO CERO TIEMPO DESINFECCION 4 h PROMEDIO DEVESTP
R1 R2 R3 R1 R2 R3 TIEMPO 0 TIEMPO 4 h TIEMPO 0 TIEMPO 4
h D3/C1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D3/C2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D3/C3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 D7/C1 6 4 5 4 3 3 5 3 0,81649658 0,47140452D7/C2 13 12 11 10 9 9 12 10 0,81649658 0,47140452D7/C3 13 15 17 13 12 11 15 12 1,63299316 0,81649658D14/C1 9 11 13 7 11 9 11 9 1,63299316 1,63299316D14/C2 12 14 16 9 15 13 14 12 1,63299316 2,49443826D14/C3 18 18 20 14 16 16 18 15 0,94280904 0,94280904
MULTISOLUTION FRENTE A Fusarium sp
DÍA / CONCENTRACION
TIEMPO CERO TIEMPO DESINFECCION 4 h PROMEDIO DEVESTP
R1 R2 R3 R1 R2 R3 TIEMPO 0 TIEMPO 4 h TIEMPO 0 TIEMPO 4
h D3/C1 14 12 10 11 9 9 12 10 1,63299316 0,94280904D3/C2 15 17 13 10 12 13 15 12 1,63299316 1,24721913D3/C3 18 21 21 17 13 16 20 15 1,41421356 1,69967317D7/C1 17 18 18 16 16 17 18 16 0,47140452 0,47140452D7/C2 38 36 40 35 37 37 38 36 1,63299316 0,94280904D7/C3 45 45 46 40 42 39 45 40 0,47140452 1,24721913D14/C1 21 24 21 20 18 22 22 20 1,41421356 1,63299316D14/C2 35 35 35 32 29 30 35 30 0 1,24721913D14/C3 49 50 51 46 45 45 50 45 0,81649658 0,47140452
114
OPTI FREE EXPRESS frente a Fusarium sp.
DÍA / CONCENTRACION
TIEMPO CERO TIEMPO DESINFECCION 4 h PROMEDIO DEVESTP
R1 R2 R3 R1 R2 R3 TIEMPO 0 TIEMPO 6 h TIEMPO 0 TIEMPO 6
hD3/C1 10 10 9 0 0 1 10 0 0,47140452 0,47140452D3/C2 25 24 26 5 3 6 25 5 0,81649658 1,24721913D3/C3 29 30 28 6 9 7 29 7 0,81649658 1,24721913D7/C1 21 20 21 6 6 3 21 5 0,47140452 1,41421356D7/C2 28 28 27 6 8 9 28 8 0,47140452 1,24721913D7/C3 31 32 30 9 10 12 31 10 0,81649658 1,24721913
D14/C1 24 25 25 5 3 6 25 5 0,47140452 1,24721913D14/C2 31 30 29 11 9 8 30 9 0,81649658 1,24721913D14/C3 35 33 36 13 15 12 35 13 1,24721913 1,24721913
OPTI FREE EXPRESS frente a Fusarium sp.
DÍA / CONCENTRACION
TIEMPO CERO TIEMPO DESINFECCION 4 h PROMEDIO DEVESTP
R1 R2 R3 R1 R2 R3 TIEMPO 0 TIEMPO 6 h TIEMPO 0 TIEMPO 6
h D3/C1 29 30 30 35 33 36 30 35 0,47140452 1,24721913D3/C2 48 49 47 50 53 48 48 50 0,81649658 2,05480467D3/C3 56 53 54 56 55 55 54 55 1,24721913 0,47140452D7/C1 35 30 32 36 39 38 32 38 2,05480467 1,24721913D7/C2 56 55 57 56 59 58 56 58 0,81649658 1,24721913D7/C3 60 59 61 63 65 62 60 63 0,81649658 1,24721913
D14/C1 45 40 43 45 45 44 43 45 2,05480467 0,47140452D14/C2 58 58 57 61 59 60 58 60 0,47140452 0,81649658
115
D14/C3 67 63 65 67 68 68 65 68 1,63299316 0,47140452
116
Anexo 3. Tabla. Resultados de de la eficacia antimicrobiana de las soluciones
multipropósito sobre lentes de contacto blandos contaminados con Fusarium sp.
MULTISOLUTION Material R 1 (UFC) R2 (UFC) R3 (UFC) PROMEDIO DEVESTP
Balafilcon A 10 11 9 10 0,81649658 Alfafilcon A 8 7 9 8 0,81649658 Omafilcon A 5 6 5 5 0,47140452 Polymacon 3 3 4 3 0,47140452
Lotrafilcon A 2 1 1 1 0,47140452
RENU PLUS
Material R 1 (UFC) R2 (UFC) R3 (UFC) PROMEDIO DEVESTP
Balafilcon A 7 7 4 6 1,41421356 Alfafilcon A 5 5 5 5 0 Omafilcon A 3 4 3 5 0,47140452 Polymacon 1 2 1 3 0,47140452
Lotrafilcon A 1 1 1 1 0
OPTI FREE EXPRESS Material R 1 (UFC) R2 (UFC) R3 (UFC) PROMEDIO DEVESTP
Balafilcon A 3 3 4 3 0,47140452 Alfafilcon A 3 3 3 3 0 Omafilcon A 2 1 3 2 0,81649658 Polymacon 0 0 1 0 0,47140452
Lotrafilcon A 0 0 0 1 0
HYDROSOL ADVANCED Material R 1 (UFC) R2 (UFC) R3 (UFC) PROMEDIO DEVESTP
Balafilcon A 15 19 17 17 1,63299316 Alfafilcon A 12 10 13 12 1,24721913 Omafilcon A 9 5 7 7 1,63299316 Polymacon 3 7 5 5 1,63299316
Lotrafilcon A 3 4 3 3 0,47140452
117
Anexo 4. Información comercial de los lentes de la investigación
Material %Contenido Acuoso
Nombre comercial
Clasificación FDA Principales Monómeros Casa
Comercial Imagen
H
idro
gel S
ilicon
a
Balafilcon A
36
PureVision
III
N-Vinilpirrolidona + Tris-trimetilsiloxysilil propilvinil carbamato (TPVC) + N-carboxivinilester (NCVE) + Poli (dimetilsiloxil) di (silylbutanol) bis (vinil carbamato) (PBVC)
Lotrafilcon A
24
Nigth & DayI
Trimetilsiloxysilano (TRIS) + (N, N-Dimetilacrilamida)
(DMA) + (macrómero Siloxano)
H
idro
gel C
onve
ncio
nal
Alphafilcon A
66
Soflens 66
II
+ HEMA N-Vinilpirrolidona
Omafilcon A
62
Proclear compatibles
II
Metacrilato de oxietilfosforicolina
Polymacon
38
Hydrosoft 38I
HEMA
118
Anexo 5. Información comercialde las soluciones de mantenimiento del estudio
COMPONENTES
Nombre del Producto MULTI
SOLUTION I AOSEPT® PLUS OPTI – FREE® EXPRESS® RENU PLUS® HYDROSOL
ADVANCED
SUSTANCIA DESINFECTANTE
P. A. P. B. (Polyaminopropil
biguanida)
PEROXIDO DE HIDROGENO al
3%
POLYQUAD (Poliquaternium – 1)
al 0.001%
DYMED (PAPB) (Poliaminopropil
biguanida) 0.0001%
Poloxamina 1%
TMP (Trimetoprim al
0.01%)
PRESERVANTE EDTA Sin preservantes
Acido Bórico, Acido Sórbico y Aldox al
0.0005% (miristamidopropildi
metilamina)
EDTA, Acido Bórico y Acido
Sórbico TMP
SURFACTANTE Poloxamer Monolaurato de
Sorbitano y Betaína
119
EFECTO BACTERIANO
Se adhiere selectivamente a
la pared celular de los fosfolípidos
cargados negativamente
causando daño a la membrana,
salida del contenido celular
y por ultimo muerte celular.
Produce radicales libres de oxigeno
los cuales son muy reactivos y rapidamente se
adhieren a muchos
componentes celulares.
La eficacia antimicrobiana
disminuye con el incremento del pH
(alcalino).
Se adhiere selectivamente a
la pared celular de los fosfolípidos
cargados negativamente
causando daño a la membrana,
salida del contenido celular
y por ultimo muerte celular.
TIEMPO DE DESINFECCION 4 Horas 6 Horas 6 Horas 4 Horas 6 Horas
ESTRUCTURA QUIMICA
H2O2
LOTE WHS – 0615 0034673 26184 GK5041 IHA – 0240406
FECHA DE EXPIRACION 04 – 2010 09 – 2007 12 – 2007 10 – 2007 04 – 2008
CASA COMERCIAL
Ital-química Ltda.
120
Anexo 6. Preparación Agar papa dextrosa. (OXOID) Fórmula (g/l) Peptona 10,0
Glucosa 40,0
Agar 15,0
pH 5,6 ± 0,2 a 25ºC
Modo de Preparación:
Añadir 12.5 g a 1 litro de agua destilada.
Llevar a ebullición hasta disolución completa
Esterilizar en autoclave a 121ºC durante 15 minutos.
Servir en cajas de petri.