sin título de diapositivaecaths1.s3.amazonaws.com/esterilizacionparafarmaceuticos/780011837... ·...
TRANSCRIPT
CARRERA de
ESPECIALIZACIÓN
ÁREA ESTERILIZACIÓN
PARA FARMACÉUTICOS
MICROBIOLOGIA APLICADA
AGENTES ANTIMICROBIANOS
ESTERILIZANTES Y/O
DESINFECTANTES
Pérdida de la
viabilidad en los
microroganismos:
Separación de los
microorganismos de una
sustancia líquida o gaseosas Filtración: Membranas filtrantes.
Físicos: Calor, radiaciones
Químicos: óxido de
etileno, formaldehído,
agentes oxidantes,
soluciones antisépticas
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA EFICACIA DE
LOS AGENTES FÍSICOS Y QUIMICOS
Número de microorganismos
Clase de microorganismos (no todos los microorganismos son igual de sensibles a los agentes físico-químicos).
Concentración y clase del agente químico e Intensidad y naturaleza del agente físico.
Tiempo mínimo para producir el efecto que es
distinto para cada agente.
Temperatura, pH y Naturaleza del material
soporte de los microorganismos
PRIONES
ESPORAS BACTERIANAS (Bacillus spp., Clostridium spp.)
MICOBACTERIAS (Mycobacterium tuberculosis)
VIRUS PEQUEÑOS SIN ENVOLTURA (Poliovirus)
BACTERIAS GRAMNEGATIVAS (Pseudomonas spp.)
HONGOS (Aspergillus spp., Candida spp.)
VIRUS MEDIANOS SIN ENVOLTURA (Adenovirus)
BACTERIAS GRAMPOSITIVAS (Staphylococcus spp.)
VIRUS CON ENVOLTURA (HIV, VHB) Rela
ció
n d
ecre
cie
nte
de r
esis
ten
cia
AGENTES ANTIMICROBIANOS
ESTERILIZANTES Y/O
DESINFECTANTES
ESTERILIZACIÓN: Implica la MUERTE O
ELIMINACIÓN de todas las formas de vida de los
microorganismos, incluidas las esporas.
DESINFECCIÓN: Proceso de destrucción de las
formas vegetativas de los patógenos, pero no de las
esporas o los virus
DECONTAMINACIÓN: Reducción de microorganismos
patógenos a un nivel donde sean seguros de manejar
sin indumentaria protectiva. Su objetivo consiste en
inactivar microorganismos que impliquen infección.
ANTISEPTICO: agente que controla y reduce la
presencia de microorganismos potencialmente
patógenos sobre piel y/o mucosas (sólo pueden
aplicarse externamente sobre seres vivos).
AGENTES ANTIMICROBIANOS
ESTERILIZANTES Y/O
DESINFECTANTES
AGENTES FISICOS PARA EL
CONTROL DE LOS
MICROORGANISMOS
TEMPERATURA: CALOR
RADIACIONES
AGENTES MECANICOS
Temperatura
Cre
cim
ien
to
Mínima
óptima
Máxima
CONTROL DE LOS
MICROORGANISMOS POR CALOR
• Descenso de la fluidez de
la membrana.
•Detención de los procesos
de transporte de nutrientes
•Aumento de la viscosidad
del citoplasma
• Desnaturalización e
inactivación de proteínas
enzimáticas esenciales
•Colapso de la membrana
citoplásmica
• Lisis térmica de la
bacteria.
• Reacciones enzimáticas se
producen a una velocidad
máxima.
Clasificación de los microorganismos
según la temperatura
ACCION DEL CALOR SOBRE
LOS MICROORGANISMOS
A temperaturas mayores de la
temperatura máxima de crecimiento
Pérdida de la viabilidad (muerte microbiana)
Mecanismos de muerte: desnaturalización
de las proteínas
Coagulación de proteínas:
Calor Húmedo
Oxidación de proteínas:
Calor Seco
El tiempo requerido para una reducción de 10 veces la densidad de población a una dada temperatura (dosis letal), se denomina TIEMPO DE REDUCCIÓN DECIMAL, o D es el parámetro más útil.
6
Log. Número de 5
sobrevivientes 4
3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5
0 1 2 3 4 5 6 7 Minutos de exposición
D
TIEMPO DE REDUCCIÓN DECIMAL (D) depende:
Especie microbiana: vegetativo o esporulado
Medio de esterilización: pH, fuerza iónica, presencia de
protectores.
Medio de recuperación
Agente esterilizante
• Temperatura o Dosis letal • Sistema de reacción:
La diferencia de temperatura necesaria para reducir
tiempo de reducción decimal (D) en una unidad
logarítmica (10 veces) se denomina Valor Z: constante
de resistencia termal"
Z= (T1- T2) / log (D2/D1)
100
10
1
0.1
Z Temperatura
Log D
METODOS PROCESO
FISICO
TIEMPO Y
TEMPERATURA
MICROORGANISMOS
SENSIBLES
MATERIAL
*Calor húmedo
Pasteurización
Ebullición
Termodesinfección
Tindalización (vapor
fluente)
Autoclave (vapor con
presión)
Uperización (vapor con
pres.)
Desinfección
Desinfección
Desinfección
Esterilización
Esterilización
Esterilización
62-63°C, 30 min
72-75°C, 15 seg
100°C 20-30 min
térmica 93°C/10’
qcotérmica 65°C/10’
100°C, 30-60 min , 3d
con incubación
121°C, 20 min, 1 at
150-160 °C, 13 at
Formas vegetativas, virus.
No bacterias termófilas ni
esporas.
Formas veg. virus y algunos
hongos. No esporas.
Formas vegetativas
Formas vegetativas y
esporas
Formas vegetativas y
esporas
Formas veg. y esporas
Leche, jugos, cerveza,
vinos
Ropas, cubiertos, agua
Instrumental metálico,
material de vidrio, cajas
Sustancias termosensibles
Líquidos, medios de
cultivo, telas mat.de
vidrio, instrumental
Leche larga vida
CALOR HÚMEDO
CALOR SECO
INCINERACIÓN
FLAMEADO
AIRE CALIENTE
RADIACIONES
DEFINICIÓN: es la propagación de energía por el espacio.
Los principales tipos de radiaciones que pueden tener
efectos sobre los seres vivos son:
RADIACIONES
RADIACCIONES
Su acción depende de:
• El tipo de radiación
• El tiempo de exposición
• La dosis
TIPO DE
RADIACIÓN NO IONIZANTES: U.V.
IONIZANTES
RADIACIONES
IONIZANTES
RAYOS X Y LOS RAYOS
CADENA DE IONIZACIONES, CON TRANSFERENCIA
LINEAR DE ENERGÍA
RESULTADO FINAL ES QUE SE FORMAN PARES
DE IONES (UNO POSITIVO Y OTRO NEGATIVO).
CAMBIOS QUÍMICOS EN EL SISTEMA QUE SE HABÍA
SOMETIDO A LA IRRADIACIÓN.
RADIACIONES
IONIZANTES
1- DOSIS DE EXPOSICIÓN: cantidad de radiación a que se
somete un material. Se suele medir en unidades Roentgen
(R):
1 R = energía de absorción de 83 erg·g-1 de aire.
2- DOSIS DE ABSORCIÓN: es la fracción de la dosis de
exposición que realmente se absorbe por el sistema
biológico (biológicamente efectiva). Se suele medir en rads:
1 rad = energía de absorción de 100 erg·g-1 de aire
RADIACIONES
IONIZANTES
En la práctica: la unidad que se emplea en Biología es el
megarad (Mrad), equivalente a un millón de rads, y que es el
rango de la dosis requerida para esterilizaciones.
Gray (Gy)= Es la cantidad de energía por unidad de masa de
producto, es la absorción de un Joule de energía por kilo de
masa irradiada.
(1000 Grays = 1 kiloGray)
ESTERILIZACIÓN DE ALIMENTOS
Gray
RADIACIONES
IONIZANTES
DOSIS DE REDUCCIÓN DECIMAL (D):
•Endosporas de Clostridium : 2000-3000 Gy.
•Células vegetativas de Deinococcus radiodurans: 2.200 Gy.
•Otras especies poseen una dosis de reducción decimal: 200-
600 Gy.
•Dosis letal para humanos:10 Gy
RADIACIONES
IONIZANTES
EFECTOS DE LAS RADIACIONES IONIZANTES SON LETALES
(MODO DE ACCION)
DIRECTOS
INDIRECTOS
MUTAGÉNESIS
Altas dosis
Bajas dosis
RADIACIONES
IONIZANTES
1. EFECTO LETAL DIRECTO: por impacto de cuantos de
radiación ionizante sobre alguna molécula esencial para
la vida:ADN. No las proteínas, de las que existen muchas
copias en la célula, y que podrían regenerarse.
2. EFECTO MUTAGÉNICO: deriva de la producción de
daños menores al ADN que pueden repararse por
mecanismos propensos a error.
Daños ADN: roturas en ambas cadenas, y entrecruzamiento entre dichas cadenas, que no puedan repararse
APLICACIONES DE LAS RADIACIONES IONIZANTES
• Material farmacéutico
•Material médico-quirúrgico (guantes de cirujano, suturas de
nylon, jeringas desechables, agujas, bisturíes, catéteres, prótesis,
etc);
RADIACIONES
IONIZANTES
•Alimentos envasados (aunque en algunos países aún sigue
abierta la polémica por parte de ciertos grupos sobre la seguridad
de este tratamiento).
La clasificación de la OMS según la dosis, es la siguiente:
Dosis Baja (hasta 1 kGy): es usada para demorar los procesos fisiológicos, como
maduración y senescencia de frutas frescas y vegetales, y para controlar insectos y parásitos
en los alimentos.
Dosis Media (hasta 10 kGy): es usada para reducir los microorganismos patógenos y
descomponedores de distintos alimentos; para mejorar propiedades tecnológicas de los
alimentos, como reducir los tiempos de cocción de vegetales deshidratados; y para extender
la vida en anaquel de varios alimentos.
Dosis Alta (superior a 10 kGy): es usada para la esterilización de carne, pollo, mariscos y
pescados, y otras preparaciones.
RADIACIONES
IONIZANTES
DOSIS DE ESTERILIZACIÓN POR RADIACIÓN: se
suele establecer en 12 veces la dosis de reducción
decimal (12 D) requerida frente a las endosporas de
Clostridium botulinum.
RADIACIONES
IONIZANTES
Debido al gran poder penetrante de las radiaciones
hay que mantener unas normas y controles de
seguridad muy estrictos en su manipulación: planchas
protectoras de plomo y revisiones periódicas de los
manipuladores
UV-A ("luz negra" u onda larga de rayos UV) : 380 a 315 nm
UV-B (onda mediana) : 315 a 280 nm
UV-C ("germicida" u onda corta de rayos UV): 280 a 100 nm).
RADIACIONES UV
RADIACIONES UV
Tiene un efecto letal y mutagénico, que depende
de su longitud de onda.
Las proteínas absorben a 280 nm, debido a los
aminoácidos aromáticos (Trp, Tyr, Phe), y otro a 230 nm,
debido a los enlaces peptídicos.
El ADN y el ARN absorben a 260 nm, debido al enlace
doble entre los átomos 4 y 5 de las bases púricas y
pirimidínicas
UV-C ("germicida" u onda corta de rayos UV): 280 a 100 nm).
RADIACIONES UV
• Los rayos UV provocan cambios químicos en las
moléculas absorbentes, de modo que aparecen moléculas
alteradas denominadas genéricamente fotoproductos.
• Los fotoproductos originan la inactivación de
macromoléculas: ADN, ARN, proteínas.
• EL ESPECTRO DE ACCIÓN BIOLÓGICA DE LA
LUZ UV EQUIVALE AL DE ABSORCIÓN DEL UV
POR EL ADN (260 nm).
RADIACIONES UV
FOTOPRODUCTOS DEL ADN OCASIONADOS POR LA LUZ UV
LOS FOTOPRODUCTOS DEL ADN derivan principalmente de
alteraciones en las bases pirimidínicas (citosina, timina):
• Dímeros pirimídicos (anillo ciclobutano)
• Fotoproducto de la endospora (5-timinil-5,6-
dihidrotimina)
• Hidratos de pirimidina
RADIACIONES UV
MECANISMOS DE REPARACION DE LOS FOTOPRODUCTOS
1- Mecanismos prerreplicativos:
a- reparación fotoenzimática o fotorreactivación,
que permite la reparación directa del daño en sí
b- reparación por escisión y resíntesis
2- Mecanismos posreplicativos:
a- reparación por recombinación
b- reparación inducible de emergencia (SOS).
RADIACIONES UV
• La enzima denominada fotoliasa o enzima fotorreactivante repara
directamente los dímeros de pirimidina, en una reacción que requiere
luz visible de 300-500 nm de longitud de onda (luz azul).
REPARACIÓN FOTOENZIMÁTICA
• No todas las bacterias tienen enzimas fotorreactivantes, pero en
cambio la fotorreparación está muy extendida entre eucariotas.
RADIACIONES UV
REPARACIÓN RECOMBINACIÓN
ADN-polimerasa-III bacteriana cuando se encuentra, en
la cadena que está usando como molde, con un dímero
de pirimidina, deja de replicar esa zona, y "salta" unos
1000 nucleótidos más adelante para seguir la
replicación. Por lo tanto, deja un gran hueco o mella de
unos 1000 nucleótidos. Esta discontinuidad (llamada
mella post-replicativa) se puede rellenar por el
mecanismo de reparación por recombinación general,
recurriendo a la proteína RecA, que verifica una
recombinación con la hebra parental homóloga intacta
RADIACIONES UV
REPARACIÓN DE EMERGENCIA
(SOS) PROPENSA A ERROR
El sistema SOS en realidad consiste en una serie de
funciones "de emergencia" ante estrés, una de las cuales es
este tipo de reparación de ADN propenso a error. Otras
funciones del sistema SOS son:
- Inducción de varios profagos
- Retraso en la formación del tabique transversal, por
lo que las células se alargan anormalmente.
- Desconexión de la respiración.
- Incremento de la degradación de proteínas.
FILTRACIONES
Los filtros no retienen virus ni micoplasmas, estos
últimos están en el límite de separación según el
diámetro de poro que se utilice
• La filtración es el pasaje de un líquido o de un gas a
través de un material filtrante con poros lo
suficientemente pequeños como para retener los
microorganismos
FILTRACIONES
FILTRACIÓN CLÁSICA: filtros de membrana de ésteres
de celulosa o polímeros plásticos de solo 1 mm de
espesor y de poros de 0.22 o 0.45 m para retener
bacterias.
Usos: para esterilizar sustancias termosensibles (algunos
medios de cultivo, soluciones azucaradas, suero, saliva,
enzimas, vacunas y soluciones de antibióticos
FILTRACIONES
FILTRACIÓN AÉREA: los filtros de flujo laminar, con
base en láminas de acero y poliestireno, no permiten
el paso de partículas mayores de 0.3 m.
FILTRACIONES
Los filtros de aire particulados de alta eficiencia
(HEPA, high-effeciency particulate air filtres),
eliminan a casi todos los microorganismos de un
diámetro superior a 0.3 m.
Son muy utilizados en los quirófanos y en salas de
pacientes sometidos a un estricto aire purificado:
niños prematuros, individuos quemados y los
pacientes bajo tratamiento inmunosupresor
FILTRACIONES
MUCHAS GRACIAS!!!