CARRERA DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL

PONTIFICIA UNIVERSIDAD JAVERIANA
FACULTAD DE CIENCIAS
CARRERA DE MICROBIOLOGÍA INDUSTRIAL
EVALUACIÓN DE LA EFICACIA DE UN DESINFECTANTE DE
ALTO NIVEL, A BASE DE PEROXIDO DE HIDROGENO,
EMPLEADO EN LA ESTERILIZACIÓN DE DISPOSITIVOS E
INSTRUMENTOS HOSPITALARIOS
MEDINA CÓRDOBA LUZ KARIME
VALENCIA MOSQUERA LIGIA LUCIA
TRABAJO DE GRADO
Presentado como requisito parcial
Para optar al título de
MICROBIÓLOGA INDUSTRIAL
Bogotá D.C.
21 de 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”.
EVALUACIÓN DE LA EFICACIA DE UN DESINFECTANTE DE ALTO NIVEL,
A BASE DE PEROXIDO DE HIDROGENO, EMPLEADO EN LA
ESTERILIZACIÓN DE DISPOSITIVOS E INSTRUMENTOS HOSPITALARIOS
MEDINA CORDOBA LUZ KARIME
VALENCIA MOSQUERA LIGIA LUCIA
APROBADO
_____________________
Gretty Paola Tarazona
Bacterióloga
Directora
____________________
Janeth Arias Palácios
Bacterióloga M.C
Codirectora
__________________
Zulma Valbuena
Bacterióloga
Jurado
____________________
Miguel Pinzon Bello
Asesor Estadístico
__________________
Cindy Fernández
Microbiología Industrial
Jurado
EVALUACIÓN DE LA EFICACIA DE UN DESINFECTANTE DE ALTO NIVEL, A BASE DE
PEROXIDO DE HIDROGENO, EMPLEADO EN LA ESTERILIZACIÓN DE DISPOSITIVOS E
INSTRUMENTOS HOSPITALARIO
MEDINA CORDOBA LUZ KARIME
VALENCIA MOSQUERA LIGIA LUCIA
APROBADO
_________________________
Dra. INGRID SCHULER P.h D.
Decana Académica
____________________________
JANETH ARIAS PALACIOS MSc.
Directora de Carrera
AGRADECIMIENTOS
A Dios gracias por darnos la vida y otorgarnos el conocimiento, la fortaleza, y salud
e iluminarnos en el camino para alcanzar nuestras metas.
Dedicamos este proyecto a nuestros padres y familiares los cuales nos ayudaron con
su apoyo y amor
incondicional,
por que gracias a ustedes logramos alcanzar
nuestros conocimientos y estar mas cerca las metas profesionales.
A la Dra.
Janeth Arias Palacios nuestras codirectora del proyecto
por su
conocimiento, apoyo y confianza que siempre nos brindo.
A la Dra. Gretty Paola Tarazona nuestras directora por su colaboración durante el
transcurso de toda la investigación.
A la Dra. Alba Alicia Trespalacios por felicitarnos el espacio para llevar a cabo nuestra
investigación.
A la Pontificia Universidad Javeriana nuestra institución por facilitarnos los materiales
y medios necesarios para alcanzar nuestra metas.
A todas las personas que siempre estuvieron apoyándonos
A todos ellos muchas gracias………………
TABLA DE CONTENIDO
Paginas
1. INTRODUCCIÓN
9
2. MARCO TERORICO
11
2.1. DESINFECCIÓN
11
2.2. DEFINICIONES
13
2.3. DESINFECTANTES
15
2.3.1.Generalidades
15
2.3.2. Características de un buen desinfectantes
16
2.3.3. Factores que influyen en la eficacia de los desinfectantes
16
2.3.4. Mecanismos de acción de los desinfectantes
18
2.3.5. Resistencia de los microorganismos a los desinfectantes
21
2.3.6. Clasificación de los desinfectantes según su mecanismo de acción
23
2.3.6.1. Agentes que dañan la membrana célula
23
2.3.6.2. Agentes que desnaturalizan proteínas
23
2.3.6.3. Agentes que modifican grupos funcionales
23
2.3.7. Clasificación de los desinfectantes según su actividad
24
2.3.8. Clasificación de los desinfectantes según el método de desinfección
25
2.3.8.1. AGENTES FÍSICOS DESINFECTANTES
25
2.3.9. AGENTES QUÍMICOS DESINFECTANTES
27
2.3.9.1. Productos reductores: Aldehidos
27
2.3.9.1.1. Formaldehído
27
2.3.9.1.2. Glutaraldehido
28
2.3.9.2. Agentes oxidantes
29
2.3.9.2.1. Ácido peracético
29
2.3.9.2.2. Ozono
30
2.3.9.2.3. Peróxido de Hidrogeno
30
2.3.9.2.3.1. Mecanismo de acción
31
2.3.9.2.3.2. Espectro de actividad
33
2.3.9.2.3.3. Aplicaciones
33
2.3.9.3. Fenoles y derivados
34
2.3.9.4. Alcoholes
35
2.3.9.5. Halógenos
36
2.3.9.6. Compuestos Yodados
36
2.3.9.7. Compuestos que liberan cloro
37
6
2.3.9.8. Biguanidas
39
2.3.9.9. Agentes ácidos desinfectantes
39
2.3.9.10. Ácidos orgánicos
40
2.3.9.11. Compuestos de amonio cuaternario
40
2.3.9.12. Agentes desinfectantes tensioactivos anfotericos
41
2.3.9.13. Detergentes – desinfectantes
41
2.4. Desinfectante de alto nivel de STERIS
42
3. TIPOS DE MICROORGANISMOS
43
3.1. Factores que influyen en el crecimiento de los microorganismos
45
3.3. Microorganismos Evaluádos
46
3.3.1. Staphylococcus aureus
46
3.3.2. Pseudomonas aeruginosa
46
3.3.3. Salmonella choleraesuis
47
3.3.4. Bacillus subtilis
47
4. LIMPIEZA Y DESINFECCIÓN DEL MATERIAL HOSPITALARIO
48
4.1. Normas generales
48
4.2. Clasificación de los materiales según el riesgo de infección
49
4.2.1. Material crítico o de alto riesgo
49
4.2.2. Material semicrìtico o de riesgo intermedio
49
4.2.3. Material no crítico o de bajo riesgo
50
5. METODOS DE EVALUACIÓN DE LOS DESINFECTANTES
51
5.1. Método del coeficiente fenolico
51
5.2. Técnica de dilución en tubo
52
5.3. Técnica de la placa de agar
6. JUSTIFICACIÓN
53
7. OBJETIVOS
54
7.1 General
54
7.2. Específicos
54
8. HIPOTESIS DE ESTUDIO
55
9. MATERIALES Y METODOS
56
9.1. Materiales
56
9.2. Diseño de la Investigación
58
9.2.1. Variables del estudio
58
9.2. Análisis de la Información
59
9.3. Métodos y Procedimientos
60
9.3.1. Preparación del Inoculo
60
9.3.2. Preparación de las concentraciones del desinfectante
61
9.4. Evaluación del desinfectante
61
9.4.1.
62
Lectura e interpretación
7
10.
Resultados
63
11. Análisis de la Información
71
11.1. Análisis estadístico de los resultados
72
12. Discusión de resultados
73
13. Conclusiones
79
14. Recomendaciones
80
15. Cronograma de trabajo
81
16. Presupuesto
81
17. Bibliografía
82
18. ANEXOS
8
INDICE DE TABLAS
Paginas
Tabla N° 1. Definición de términos
12
Tabla N° 2. Agentes químicos desinfectantes y Antisépticos
15
Tabla N° 3. Mecanismos de Acción de Antisépticos y Desinfectantes
19
Tabla N° 4. Efectividad de Desinfectantes Químicos
42
Tabla N° 5. Niveles de desinfección o esterilización
50
Tabla Nº 6. Materiales de laboratorio
56
Tabla N° 7. Equipos de Laboratorio
56
Tabla N° 8. Reactivos y medios de cultivos
57
Tabla Nº 9. Patrón de Mc Farland
60
Tabla N° 10. Preparación de las concentraciones del desinfectante
61
Tabla N° 11. Porcentaje de Inhibición para Staphylococcus aureus
63
Tabla N° 12. Porcentaje de Inhibición para Pseudomonas aeruginosa
65
Tabla N° 13. Porcentaje de Inhibición para Salmonella choleraesuis
66
Tabla N° 14. Porcentaje de Inhibición para Bacillus subtillis
67
Tabla N° 15. Comportamiento de las cepas con la concentración de 0.02%
68
Tabla N° 16. Comportamiento de las cepas con la concentración de 0.04%
68
Tabla N° 17. Comportamiento de las cepas con la concentración de 0.08%
69
Tabla N° 18. Comportamiento de las cepas con la concentración de 1%
69
Tabla N° 19. Comportamiento de las cepas con la concentración de 2%
INDICE DE FIGURAS
Figura 1. Comportamiento del desinfectante ante Staphylococcus aureus
64
Figura 2. Comportamiento del desinfectante ante Pseudomonas aeruginosa
65
Figura 3. Comportamiento del desinfectante ante Salmonella choleraesuis
66
Figura 4. Comportamiento del desinfectante ante Bacillus subtillis
67
9
RESUMEN
En el presente estudio se evaluó el desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido
de hidrogeno, empleado en la desinfección de equipos e instrumentos hospitalarios. El método
utilizado para evaluar la eficacia del desinfectante, fue la técnica de placa en agar mediante la
siembra en estría, por medio de este procedimiento se logró determinar el porcentaje de
inhibición del desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido de hidrogeno, frente 4
microorganismos con propiedades y características diferentes: Pseudomonas aeruginosa
(ATCC 9027), Staphylococcus aureus (Beta-Hemolitico CMDM 227), Salmonella choleraesuis
(Kuznedorf CMDM 074) y Bacillus subtilis (ATCC 6633). Se determino la eficacia de cinco
concentraciones del desinfectante (0.02%, 0.04%, 0.08%, 1% y 2%) y se valoraron en tres
tiempos diferentes 5, 10 y 15 minutos, para cepas vegetativas y 3, 6 y 9 horas para la cepa
esporulada. Según el ensayo
experimental,
la reducción de la población microbiana en
promedio fue del 100% para las concentraciones de 0.08%, 1% y 2%. De acuerdo a los
resultados obtenidos en este estudio se demostró que el desinfectante de alto nivel de STERIS
a base de peróxido de hidrogeno es efectivo en un 100% cuando se emplea la concentración
recomendada por la casa comercial (2%) en el menor tiempo de exposición al desinfectante.
La
mínima concentración de efectividad del desinfectante ensayado fue de 0.08%, sin
embargo, si emplean concentraciones menores no se garantiza la destrucción total de los
microorganismos.
10
1. INTRODUCIÓN
La limpieza y desinfección son las herramientas para controlar los factores relacionados con el
medio ambiente hospitalario.
Los objetos, equipos, instrumentos médicos y quirúrgicos
utilizados para el cuidado del paciente pueden comportarse como vehículos de transmisión de
agentes infecciosos a huéspedes susceptibles. Estos objetos primero deben limpiarse
cuidadosamente y posteriormente desinfectarse o esterilizarse para prevenir la contaminación
cruzada y una posible transmisión de microorganismos. Una adecuada política de desinfección
y esterilización, junto con el lavado de manos y las precauciones de barrera, son las medidas
más eficaces para prevenir la infección hospitalaria.
Un aspecto importante del control de las infecciones son los principios que rigen la limpieza,
desinfección y esterilización. Evitar la transmisión de microorganismos potencialmente
patógenos, ya sea entre enfermos, del personal sanitario a aquéllos o a la inversa, debe
considerarse como una prioridad en todos los centros sanitarios. Es necesario diferenciar
claramente, según el uso a que esté destinado el mismo, el material que necesita una
esterilización del que necesita una desinfección o simplemente una limpieza adecuada. La
limpieza es obligada en cualquier caso, pudiendo después optar por una esterilización o por
una desinfección de mayor o menor nivel.
Es cierto que en el hospital la creación de fuentes nuevas de infección es permanente y que la
propagación de la contaminación es igualmente continua, en consecuencia, la aplicación de las
medidas higiénicas debe ser también metódica, programada y continua (diaria); por tal motivo
la limpieza y la desinfección, constituyen, junto con la esterilización, los elementos primarios y
más eficaces para romper la cadena epidemiológica de la infección. Teniendo en cuenta que
La infección hospitalaria constituye un tema de extraordinaria actualidad por su frecuencia,
gravedad y repercusión económica.
El objetivo de este estudio es evaluar la eficacia del desinfectante de alto nivel de STERIS a
base de peróxido de hidrogeno. El cual es empleado en la desinfección de equipos,
dispositivos e instrumentos críticos y semicríticos hospitalarios, teniendo como referencia 6
microorganismos contaminantes.
En el presente trabajo se evaluó el desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido
de hidrogeno, empleado en la desinfección de equipos e instrumentos hospitalarios.
El método de evolución de la eficacia del desinfectante fue la técnica de placa en agar
mediante la siembra en estría, en el cual se logró, el porcentaje de inhibición del desinfectante
de alto nivel de STERIS a base de peróxido de hidrogeno, frente 4 microorganismos con
propiedades
y
características
diferentes:
Pseudomonas
aeruginosa
(ATCC
9027),
Staphylococcus aureus (Beta-Hemolitico CMDM 227), Salmonella choleraesuis (Kuznedorf
11
CMDM
074) y
Bacillus subtilis (ATCC 6633). Se determino la eficacia de cinco
concentraciones del desinfectante (0.02%, 0.04%, 0.08%, 1% y 2%) y se valoraron en tres
tiempos diferentes 5, 10 y 15 minutos. Según el ensayo experimental
el desinfectante, es
efectivo contra los microorganismos estudiados a la concentración recomendada por la casa
comercial y a un menor tiempo.
12
2. MARCO TEORICO
2.1. DESINFECCION
La desinfección se puede definir como el acto de eliminar todos los microorganismos sobre
objetos inanimados, pero no necesariamente toda forma de vida microbiana, por ejemplo, las
esporas bacterianas y los hongos. La desinfección no tiene el margen de seguridad que
proporciona la esterilización, además de que la desinfección es afectada por muchos factores,
cada uno de los cuales tiene un efecto importante en el resultado final. (Navarrete et al, 1998).
La razón principal
de la aplicación de una efectiva etapa de desinfección es reducir los
contaminantes microbianos a un nivel aceptable en el equipo, utensilios y del ambiente de
producción del alimento. Esta debe realizarse sobre superficies limpias. (GTC 85, 2003).
La desinfección puede ser considerada como el complemento y perfeccionamiento de las
operaciones de limpieza a las que vuelve incluso más eficaces, ya que reduce los
inconvenientes debidos a la presencia de microorganismos. (Vélez y Cuadrado, 2005).
Otro aspecto importante es la elección del desinfectante, el cual debe ser eficaz en ese caso
determinado, en aquel lugar, en aquellos materiales, tener un buen espectro de acción y
carecer de toxicidad. Entre los factores que condicionan la eficacia de un desinfectante esta:
Propios del desinfectante: la concentración a la que se utiliza, la estabilidad de las soluciones
desinfectantes y el pH de actividad optimas del mismo.
Propias de la resistencia microbiana: el tipo y ciclo vital de los microorganismos, la densidad de
la población y el tiempo de contacto.
Propios del material a tratar: la naturaleza del material en especial el contenido de materia
orgánica, la constitución del material, la compatibilidad con el desinfectante, el tipo de
tratamiento al cual está sometido al mismo tiempo que se usa el desinfectante, la cantidad de
suciedad adherida a la superficie a tratar y la calidad del agua empleada. (Vélez y Cuadrado,
2005).
13
2.2. DEFINICIONES
En la esfera de la desinfección y la esterilización se utilizan muchos términos diferentes. En la
tabla N se encuentran los términos más comunes:
Tabla 1. Definición de términos relacionados con los procedimientos de limpieza, desinfección
y esterilización.
TERMINO
DEFINICION
Agente que mata los microorganismos o suprime su crecimiento
Antimicrobiano
y proliferación. (OMS, 2005)
Sustancia que inhibe el crecimiento y el desarrollo de microorganismos
Antiséptico
pero no necesariamente los mata. Los antisépticos suelen aplicarse a
las superficies corporales. (OMS, 2005)
Antibiótico
Sustancia química natural procedente del metabolismo de los
microorganismos y sus derivados sintéticos que destruyen (biócida) o
inhiben el crecimiento de bacterias u otros microorganismos
Bactericida
Sustancia química que, bajo condiciones definidas, destruye formas
vegetativas bacterianas, pero no necesariamente las esporuladas.
(Forsythe y Hayes, 2002).
Bacteriostático
Sustancia química que previene el crecimiento de bacterias, pero no
necesariamente las destruye. (Forsythe y Hayes, 2002).
Biocida
Sustancia química que posee actividad desinfectante o antiséptica,
destruye los microorganismos patógenos y no patógenos. (GTC 85,
2003).
14
Desinfección
Tratamiento físico-químico o biológico aplicado a las superficies
limpias, que tiene como propósito destruir las células vegetativas de
los microorganismos que pueden ocasionar un riesgo de salud publica
y reducir sustancialmente el número de otros microorganismos
indeseables. (GTC 85, 2003).
Desinfectante
Definido originalmente en términos médicos, como toda sustancia
química
que
destruye
los
microorganismos
causantes
de
enfermedades, ahora se define como las sustancias que destruyen
una gran variedad de microorganismos, pero no necesariamente las
esporas bacterianas. (Forsythe y Hayes, 2002).
Cualquier proceso utilizado para eliminar o matar microorganismos.
Descontaminación
También se utiliza para referirse a la eliminación o neutralización de
sustancias químicas peligrosas y materiales radioactivos. (OMS,
2005).
Detergentes
Sustancias capaces de ayudar a la limpieza, cuando se agregan al
agua. Incluyen jabones, agentes tensioacivos orgánicos. (GTC 85,
2003).
Sustancia o mezcla de sustancias químicas utilizadas para matar
Esporicida
microorganismos y esporas. (OMS, 2005).
Proceso que mata o elimina todas las clases de microorganismos y
Esterilización
esporas. (OMS, 2005).
Fungicida
Agente químico que, bajo condiciones definidas, destruye los mohos y
sus esporas. (Forsythe y Hayes, 2002).
Es un producto de acción letal sobre los microorganismos,
Germicida
especialmente los patógenos (gérmenes). (Res.GMC Nº26/96).
15
Eliminación de la actividad biológica de los microorganismos por
Inactivación
destrucción, inhibición de la reproducción o inhibición de la actividad
enzimática. (GTC 85, 2003).
Cubre todos los procesos implicados en la eliminación de todo tipo de
Limpieza
suciedad de las superficies, pero no los que corresponden a la
esterilización. (Forsythe y Hayes, 2002).
Aplicación de cualquier método o sustancia química sobre una
Sanitizacion
superficie limpia, para la destrucción de microorganismos patógenos u
otros organismos. Tal tratamiento no afectara el equipo, ni el producto
ni la salud de las personas. (GTC 85, 2003).
Componente que, en la formulación, es responsable de por lo menos
Sustancia
o
principio
una determinada acción del producto. (Res.GMC Nº26/96).
activo
Virucida
Sustancia química que destruye o inactiva partículas víricas. (GTC 85,
2003).
16
2.3. DESINFECTANTES
2.3.1.
Generalidades
Los desinfectantes y antisépticos son sustancias químicas que matan o inhiben el crecimiento
microbiano. Entre los desinfectantes esta el cloro, hipoclorito, clorámidas, fenol, agentes
alquilantes, detergentes, etc.
Se aplican sobre material inerte como pisos, mesas y equipos,
mientras que los antisépticos como el alcohol yodado, methiolate se emplean sobre tejidos
vivos. (Escobar, 2002). El objetivo de los agentes es disminuir el número de microorganismos,
de forma que los que sobrevivan (algunas esporas y posiblemente unas pocas formas
vegetativas muy resistentes) no influyan en la calidad microbiológica de las muestras y
productos que contactan con las superficies desinfectantes (Arias, 2006).
Pueden utilizarse como desinfectantes o antisépticos muchos tipos de sustancias químicas.
Dado que el número y la variedad de productos comerciales es cada vez mayor, deben elegirse
cuidadosamente las formulaciones que sean más indicadas para las necesidades concretas. La
actividad germicida de muchas sustancias químicas es más rápida y eficaz a temperaturas más
altas, pero las temperaturas elevadas también pueden acelerar su evaporación y degradarlas.
Es preciso tener particular cuidado en el uso y el almacenamiento de esas sustancias en las
regiones tropicales, donde su tiempo de conservación puede verse reducido a causa de las
altas temperaturas del ambiente. Muchos germicidas pueden ser perjudiciales para el ser
humano o el medio ambiente. Se deben seleccionar, almacenar, manipular, utilizar y eliminar
con precaución, siguiendo las instrucciones del fabricante. En relación con la seguridad
personal, se recomienda utilizar guantes, delantales y protección ocular cuando se preparen
diluciones de germicidas químicos. (OMS, 2005).
En la tabla N°2. Se observan la clasificación de lo diferentes agentes esterilizantes, según al
grupo al que pertenecen, desinfectantes y antisépticos:
Tabla N° 2. Agentes químicos desinfectantes y Antisépticos
Antisépticos
Alcoholes
Iodo
Agentes catiónicos, aniónicos y anfóteros
Colorantes
Desinfectantes y/o Esterilizantes
Cloro y Compuestos clorados
Aldehídos
Compuestos Fenólicos
Acidos y Alcalis
Fuente: (http://www.microbiologia.com.ar).
17
2.3.2.
Características o Propiedades de un buen desinfectante
Los desinfectantes que se deben utilizar en las superficies, deben cumplir, en condiciones
ideales lo siguiente:
•
Su eficacia: destruir rápidamente los microorganismos, siendo igual de eficaces con las
bacterias Gram positivas que con las Gram negativas; deben destruir la mayoría de las
esporas fúngicas, siendo también conveniente la destrucción de las esporas bacterianas.
•
Se suficientemente estable a los factores ambientales (materia orgánica, jabones y
detergentes, pH, temperatura, aguas duras y humedad relativa).
•
Tiempo de contacto. Todos los desinfectantes requieren un tiempo mínimo de contacto
para mostrar su eficacia. Ninguno actúa inmediatamente.
•
Propiedades no toxicas y no irritantes.
•
No debe ser corrosivo.
•
Tener capacidad de penetración.
•
Tener acción detergente además de desinfectar.
•
Debe ser soluble en agua y no afectarle la dureza del agua.
•
Debe ser incoloro o no teñido.
•
Debe ser inodoro o no desprender olores desagradables.
•
Debe ser fácilmente disponible, económico y fácil de usar.
•
Estables durante mucho tiempo en forma concentrada y durante u tiempo mas breve en
forma diluida. (Quiles y Hevia, 2007); (Marriot, 2003).
2.3.3. Factores que influye la eficacia de los agentes químicos desinfectantes.
La eficacia de todos los agentes de desinfección está influenciada por la concentración, el
tiempo de contacto, la temperatura, la materia orgánica, pH, la dureza del agua, combinación
con detergentes y tipos de microorganismos (GTC 58, 2003).
•
Concentración: La concentración para obtener un determinado efecto, si como el
rango de concentraciones en que se puede obtener un resultado esperado, depende
de la naturaleza química del desinfectante, de los tipos de microorganismos que se van
a eliminar y de las condiciones de aplicación.
•
pH: Todos los desinfectantes se ven afectados por el pH de las soluciones de uso.
(GTC 85, 2003). El pH afecta tanto a los microorganismos como a los agentes
químicos. El aumento de pH por encima de 7 incrementa la carga negativa de los
microorganismos afectando la concentración del agente sobre la célula. El pH
determina el grado de disociación y la efectividad del agente químico, pues a menor
18
disociación
mayor
permeabilidad
y
mayor
efectividad.
(http://www.microbiologia.com.ar/).
•
Temperatura: Por lo general
las temperaturas mas elevadas mejoran el poder
desinfectante, por ejemplo del oxido de etileno. (Jiménez, 2000).
Algunos
desinfectantes son afectados a bajas temperaturas. El cloro y los desinfectantes a base
de ácido peracético o peróxido de hidrogeno, mantiene eficacia en temperaturas muy
bajas. Las temperaturas demasiado altas debe ser evitadas, debido a las
características corrosivas ya la pérdida posible de actividad de algunos desinfectantes.
(GTC 85, 2003)
•
Tiempo de contacto: El efecto de los agentes químicos no es inmediato, los
microorganismos no son susceptibles a un agente en la misma forma, por lo que no
todos los microorganismos mueren al mismo tiempo. (Jimenez, 2000). El tiempo de
contacto esta directamente relacionado con la concentración para obtener un efecto
microbiano dado. Existe un tiempo de contacto mínimo para cada desinfectante y para
cada concentración. Tiempos prolongados de contacto tiene efectos adversos en los
equipos de proceso. (GTC 85, 2003).
•
Dureza del Agua: La mayoría de los desinfectantes son eficaces en una amplia gama
de la dureza del agua. (GTC 85, 2003). Las aguas duras (Calcio y magnesio), afectan
negativamente al desinfectante. (Arias, 2006).
•
Condiciones de Crecimiento y Tipo de Microorganismos: los desinfectantes deben
tener el más amplio espectro de actividad en contra de los virus, bacterias, hongos y
esporas. Y deberán tener acción biócida en contra de los microorganismos en una
variedad de condiciones y estadios de crecimientos. La cantidad de microorganismos,
influye en la acción del desinfectante, por lo que es importante recudir esta carga con el
lavado y con el uso de detergentes, antes de la desinfección. (Galán, 2003).
•
Sustancias interferentes: la eficacia de los desinfectantes se reduce con la presencia
de sustancias interferentes, especialmente materia orgánica, por dos principales
causas:
a. La presencia de materia orgánica reduce y en algunos casos inactiva la acción de ciertos
agentes desinfectantes. Los más afectados son los clorados y los yodóforos.
b. Algunos desinfectantes pueden ser también afectados por las materias orgánicas, como
sales presentes en agua dura.
19
Además, de una forma no reactiva, la metería orgánica e inorgánica forma una barrera
protectora, de tal manera, que los microorganismos son protegidos de sus efectos. (Galán,
2003).
2.3.4. Mecanismos de acción de los desinfectantes sobre los microorganismos.
La acción de los desinfectantes se caracteriza por su intensidad y ausencia de especificidad.
En su actuación se distinguen varias etapas:
a) Fijación: Ocurre en la pared bacteriana y varía en función de la concentración y movimiento.
Es un fenómeno de naturaleza química eléctrica.
b) Penetración: Los desinfectantes atraviesan la pared bacteriana y la membrana celular.
c) Acción: se realiza a dos niveles: uno sobre la membrana citoplasmática, cuya alteración
provoca una desorganización del metabolismo, la fuga de sustancias, la degradación celular y,
finalmente, la muerte celular. A otro nivel oxidan sustancias y desnaturalización los proteínas
con daño en el metabolismo celular (GTC 58, 2003).
La acción que ejercen los agentes desinfectantes para destruir los microorganismos, tales
como la oxidación, la coagulación de proteínas y el rompimiento de la pared y membrana
celular, permiten que se lleven a cabo los mecanismos por los cuales se logra eliminar las
bacterias. Estos mecanismos son:
•
Desintegración de organización de la célula.
•
Interferencia con la energía (núcleo).
•
Síntesis de proteínas (interferencia con el crecimiento).
La acción oxidante del cloro al combinarse con el agua, se lleva a cabo directamente sobre el
protoplasma de la bacteria, causando desintegración de su estructura.
Así mismo, se conoce que la mayoría de desinfectantes químicos coagulan las proteínas, como
otro mecanismo de acción en la destrucción de las bacterias. El rompimiento de la pared
celular se explica por el descenso de la tensión superficial causando en algunos casos que la
bacteria se disuelva. (Soto, 1995). En la Tabla N° 3, se resumen los mecanismos de acción y
los blancos de los principales agentes químicos utilizados en desinfección.
20
Tabla N°3
Mecanismos de Acción Antibacteriana de Antisépticos y Desinfectantes mas
Comunes.
Sitio Blanco
Envoltura
Antiséptico o Desinfectante
Mecanismo de Acción
Glutaraldehído
Unión cruzada proteínas
celular
(pared
celular,
Bacterias Gram negativas: remoción de
Mg++,
membrana
externa)
liberación
de
algunos
EDTA, otros permeabilizantes
lipopolisacaridos
CAC (compuestos de amonio
Daño generalizado de la membrana que
cuaternario)
comprometen fosfolípidos de las dos
membranas.
Las bajas concentraciones afectan la
Clorhexidina
integridad de la membrana, las altas
concentraciones causan coagulación del
citoplasma.
Membrana interna
Diaminas
citoplasmática
Inducción a la pérdida de aminoácidos.
PHMB (mezcla heterodispersa
de
bioguanidas
polihexametileno), alexidina.
de
Fase de separación y formación de
dominios de lípidos de membrana.
Fenoles
Pérdida, desacople.
Desnaturalización
de
proteínas
por
coagulación
Unión cruzada a
Formaldehído
Unión cruzada de proteínas, ARN y
Glutaraldehído
ADN.
macromoléculas
Unión cruzada de proteínas de la
envoltura celular y en otros sitios
celulares.
Acridinas
Intercalación
de
una
molécula
21
de
Intercalación con el
acridina entre dos capas de pares de
ADN
bases en el ADN.
Interacción
con
Compuestos con plata
grupos tiol
Enzimas que se unen a membrana
interacción con grupos tiol.
Efectos en el ADN
Halógenos
Inhibición de la síntesis del ADN
Peróxido de hidrógeno, iones
Ruptura de la hebra de ADN
de plata
Halógenos
Oxidación
de
los
grupos
tioles
a
disulfitos, sulfóxidos o disulfóxidos.
Peróxido de hidrógeno: Actividad debida
a la formación de radicales libres OH-,
Agentes oxidantes
Peroxígenos
que oxida a los grupos tioles en enzimas
y proteínas; ácido paracético: Inhibición
de los grupos tioles en proteínas y
enzimas.
Membrana
Alcoholes
citoplasmática
Desagregación
de
la
membrana
de
enzimas
citoplasmática.
Desnaturalización
intracelulares por coagulación.
Fefectos
proteinas
en
y
las
Cloro y derivados
acidos
nucleicos
Inhibe
las
reacciones
enzimáticas,
desnaturaliza proteínas e inactiva ácidos
nucléicos.
Fuente: (Cabrera et al, 2002). (Laveau y Buix, 2002).
22
2.3.5. RESISTENCIA DE LOS MICROORGANISMOS A LOS DESINFECTANTES.
La resistencia que ejercen las bacterias a los antibióticos, antisépticos y desinfectantes es un
problema de salud pública, que se creía superado.
La resistencia bacteriana a los biocídas fue descrita en las décadas de 1950 y 1960 y ha ido en
aumento. Ciertos biocída como alcoholes, formaldehídos, biguanidas, yodoforos, aldehídos y
agentes catiónicos como los compuestos de amonio cuaternario (CUAs), la clorhexidina y el
triclosán se han comprometido como posibles causantes de la selección y persistencia de
cepas bacterianas con bajo nivel de resistencia a los antibióticos (Cabrera et,al, 2007).
•
Mecanismos de resistencia a los antisépticos y desinfectantes
En la actualidad se ha obtenido un avance considerable en la comprensión de la respuesta de
las bacterias a los bactericidas. La resistencia puede ser una propiedad natural de un
organismo (intrínseca) o conseguida por mutación o adquisición de plásmidos (autorreplicación,
ADN extracromosómico) o transposones (cromosomal o integrado en plásmidos, cassettes de
ADN transmisibles). Los genes de resistencia naturales en plásmidos, se originan como
mutaciones puntuales en los genes blanco (sitios de inserción de los genes de resistencia) de
bacterias susceptibles y también de genes que les proveen protección contra otras bacterias.
La resistencia intrínseca se ha demostrado para bacterias Gram negativas, esporas
bacterianas, micobacterias y bajo ciertas condiciones en especies del género Staphylococcus.
(Cabrera et,al, 2007; Cash, 2002).
•
Resistencia intrínseca de las bacterias Gram negativas.
Las bacterias Gram negativas por lo general son más resistentes a los antisépticos y
desinfectantes que las Gram positivas. La membrana externa de las bacterias Gram negativas
actúa como una barrera que limita la entrada de varios tipos de agentes antibacterianos sin
relación química. Las moléculas hidrofílicas de bajo peso molecular pasan fácilmente a través
de las porinas, en cambio las moléculas hidrofóbicas se difunden a través de la bicapa de la
membrana. Además de las vías antes descritas se ha propuesto una tercera vía para agentes
catiónicos como los Compuestos de amonio cuaternario, biguanidas y diamidinas, los cuales
dañan la membrana y facilitan su autocaptación. Un ejemplo claro de resistencia mediada por
la membrana externa es el de P. aeruginosa que presenta diferencias en la composición del
lipopolisacárido (LPS) y el contenido de cationes como el magnesio, que produce enlaces
estables entre moléculas de LPS y como complemento a este mecanismo, esta bacteria
presenta porinas pequeñas que impiden el paso por difusión de ciertas sustancias. Algunas
cepas que son muy resistentes a clorhexidina, CAC, EDTA y diamidinas se han aislado de
23
muestras clínicas. La presencia de un LPS menos ácido en la membrana externa puede ser un
factor que contribuye a la resistencia intrínseca. (Cabrera et,al, 2007).
La presencia de lípidos en la membrana externa de los bacilos Gram negativos se relaciona
con el hecho de que estas bacterias son mucho más resistentes que los Gram positivos a los
agentes antibacterianos, incluyendo los desinfectantes. En los estafilococos, por ejemplo, los
lípidos están presentes en pequeñas cantidades; si se incrementa (por ejemplo haciéndoles
crecer en presencia de glicerol), los microorganismos se vuelven más resistentes a ciertos
fenoles y penicilinas. En las micobacterias, el contenido en lípidos se asocia con su gran
resistencia a los desinfectantes. Se han
llevado a cabo estudios con mutantes rugosos,
defectivos en la región interna del núcleo, que resulta sensibles a una amplia variedad de
desinfectantes y detergentes, relacionándose lo uno con lo otro. Se ha visto también, que la
reorganización de los fosfolípidos de la membrana externa puede permitir la penetración de
moléculas hidrofóbicas por disolución y difusión en los lípidos. (Camargo, Torres, 2003).
La superficie de los Gram negativos lisos es hidrofìlica; en el caso de los mutantes rugosos, sin
embargo, tienden a ser mucho más hidrofòbica En las cepas salvajes, las moléculas del LPS
intactos se oponen al acceso rápido de los biocidas hidrofòbicos o de los antibióticos, al interior
de la célula probablemente mediante un sistema de blindaje protector conferido por los
fosfolípidos, mucho de los cuales no están presentes en la estructura de la membrana clásica.
En el caso de los bactericidas cationicos,
como es el caso de las biguanidas y los derivados
de amonio cuaternario, ambos interactúan con fosfolípidos y LPS, produciendo daño en la
membrana celular. (Camargo, Torres, 2003).
•
Mecanismos de Resistencia Bacteriana Adquirida
Como se ha visto en los antibióticos y en los agentes quimioterapéuticos, la resistencia
adquirida a los antisépticos y desinfectantes surge por mutación o por la adquisición de
material genético en forma de plásmidos o transposones; estas configuraciones permiten
grandes arreglos de genes de resistencia para la mayoría de los antibióticos y desinfectantes al
ser transferidos juntos en un solo evento de conjugación (Cash, 2002); (Cabrera et,al, 2007).
24
2.3.6. CLASIFICACION DE LOS DESINFECTANTES SEGÚN SU MECANISMO DE ACCION.
2.3.6.1. Agentes que dañan la membrana celular
Los solventes orgánicos (fenoles, alcoholes) y los desinfectantes tensioactivos (detergentes)
dañan la integridad estructural de la membrana, es decir desorganizan la disposición ordenada
de lípidos y proteínas, de modo que interfieren con su función, ejerciendo un efecto neto de:
•
Interferencia con la función normal de permeabilidad selectiva.
•
Interferencia con procesos de transporte y metabolismo energético.
•
Salida de pequeñas moléculas de la célula. (Jiménez, 2000).
2.3.6.2. Agentes que Desnaturalizan proteínas
Las proteínas en su estado natural poseen una forma característica de la que dependen su
función. Los agentes ácidos o bases cambian el pH del medio, modificando las cargas de los
grupos R (Restos de los aminoácidos) de las proteínas y las interacciones intramoleculares;
desnaturalizándolas y perdiendo su funcionalidad. (Jiménez, 2000).
2.3.6.3. Agentes que modifican los grupos funcionales Ácidos Nucleicos y Proteínas
Se caracterizan por los siguientes efectos:
•
Alteran grupos funcionales que forman parte de los centros activos de enzimas y otras
proteínas.
•
Alteran grupos funcionales de ácidos nucleicos, componentes de la pared y de la
membrana.
Al modificarse los grupos funcionales, ya sea por cambio en estado de oxidación (agentes
oxidantes), por bloqueo (metales pesados) o por incorporación de pequeños restos carbonados
(agentes alquilantes) se afecta:
•
La interacción intramolecular de las proteínas alterando su forma.
•
La interacción intermolecular, por ejemplo de las enzimas y proteinas con el sustrato, o de
los ácidos nucleicos durante su lectura ya sea en la duplicación, trascripción o traducción.
(Jiménez, 2000).
25
2.3.7. CALSIFICACION DE LOS DESINFECTANTES DEACUERDO A SU ACTIVIDAD
Los desinfectantes químicos, de acuerdo a su actividad, se dividen en cuatro niveles:
™ Desinfectantes de Nivel más Alto (IV): Proceso mediante el cual se destruyen o
eliminan todos los microorganismos, con excepción de alto número de esporas
bacterianas (NTC 4850,2000). En condiciones estrictamente controladas, este
procedimiento eliminas virus, hongos, formas vegetativas bacteriánas, incluídas
micobacterias, y solo admiten la presencia
de algunas esporas bacterias
convencionalmente consideradas no patógenas. (Navarrete, 1998). En este grupo se
puede incluir el oxido de etileno y el glutaraldehido, (Galan, 2003).
™ Desinfectante de Nivel Alto (III): con un amplio espectro incluso con cierta actividad
esporicida. En este grupo se podrían incluir los siguientes productos:
Glutaraldehido: agente de actividad alta en contra de bacterias, hongos, virus y
esporas. Pudiendo ser fungicida tras una aplicación de 15-30 minutos al 40%.
Hipoclorito sódico.
Peróxido de Hidrogeno, es mas efectivo como esporicida que como bactericida. (Galan,
2003).
™ Desinfectante de nivel intermedio (II): Proceso mediante el cual se inactivan
microorganismos como Mycobacterium tuberculosis, las bacterias vegetativas, la
mayoría de los virus y hongos, pero no destruyen las esporas bacterianas. (NTC 4850,
2000).
Exige además del nivel I, la eliminación de las micobacterias, pero no asegura la
destrucción de las esporas bacterianas. (Mignard, 2006). En este grupo habría que
incluir el etanol y el isopropanol. (Galán, 2003).
™ Desinfectante de nivel bajo (l): Este procedimiento puede inhibir o destruir a la mayor
parte de las bacterias en estado vegetativo, algunos hongos y virus; pero no puede
dependerse de ella para eliminar microorganismos resistentes, tales como los bacilos
de la tuberculosis o las esporas bacterianas. (NTC 4850, 2000). Este procedimiento es
poco confiable si se desconoce la biocarga o el riesgo es de consideración. (Navarrete,
1998). Los agentes químicos como los compuestos de amonio cuaternario (cloruro de
benzalconio) son considerados como desinfectantes de baja actividad. (Galán, 2003).
26
2.3.8.
CLASIFICACIÓN
DE
LOS
DESINFECTANTES
SEGÚN
EL
METODO
DE
DESINFECCION
2.3.8.1. AGENTES FISICOS DESINFECTANTES
Los microorganismos tienen una temperatura mínima, óptima y máxima de crecimiento. Las
temperaturas por debajo de la mínima usualmente tiene una acción de “stasis” o sea detienen
el crecimiento microbiano, pero no provocan la muerte celular. Las temperaturas por encima de
la máxima usualmente tienen una acción “cida” o sea provocan la muerte de los
microorganismos por desnaturalización de enzimas y otras proteínas. El uso de altas y bajas
temperaturas esta muy difundida y resulta muy efectivo para controlar el crecimiento
microbiano. La sensibilidad de los microorganismos a las temperaturas varia con las especie y
con el estado en que se encuentren. Las esporas bacterianas son estructuras vivas mas
termorresistentes. Resisten tratamientos térmicos más drásticos que las formas vegetativas.
Por ejemplo esporas de microorganismos mesófilos en suspensión son capaces de resistir 30
minutos a 80ºC, lo cual es letal para las formas vegetativas. Existen también ascosporas de
hongos filamentosos que son mas termorresistentes que la correspondientes forma micelial.
(Jiménez, 2000).
•
El Calor
La eficacia de los procesos de desinfección por calor depende de la temperatura alcanzada, del
tiempo y de la humedad. El grado de destrucción microbiana requerido se alcanza siempre y
cuando el método de aplicación y el diseño del equipo permitan la penetración adecuada de
calor en todas partes del equipo. (GTC 85, 2003).
Todos los microorganismos son susceptibles, en distinto grado, a la acción del calor. El calor
provoca desnaturalización de proteínas, fusión y desorganización de las membranas y/o
procesos oxidativas irreversibles en los microorganismos. La efectividad del calor como método
de
esterilización
depende
de:
Temperatura
y
Tiempo
de
exposición.
(http://www.microbiologia.com.ar/).
El calor húmedo produce desnaturalización y coagulación de proteínas. Estos efectos se deben
principalmente a dos razones:
•
El agua es una especie química muy reactiva y muchas estructuras biológicas (DNA,
RNA, proteínas, etc) son producidas por reacciones que eliminan agua. Por lo tanto,
reacciones inversas podrían dañar a la célula a causa de la producción de productos
tóxicos. Además, las estructuras secundarias y terciarias de las proteínas se estabilizan
27
mediante uniones puente de hidrógeno intramoleculares que pueden ser reemplazadas
y rotos por el agua a altas temperaturas.
•
El vapor de agua posee un coeficiente de transferencia de calor mucho más elevado
que el aire. Por lo que, los materiales húmedos conducen el calor mucho más
rápidamente que los materiales secos debido a la energía liberada durante la
condensación. (GTC 85, 2003).
•
El autoclave es el aparato más comúnmente utilizado en los laboratorios para
esterilizar cultivos y soluciones que no formen emulsiones con el agua y que no se
desnaturalicen a temperaturas mayores a 100 °C. Una temperatura de 121 °C (una
atmósfera de sobrepresión) con un tiempo de exposición mayor a 15 minutos sirve para
destruir organismos formadores de esporas. (http://www.microbiologia.com.ar/).
•
Calor seco
El calor seco produce desecación de la célula, efectos tóxicos por niveles elevados de
electrolitos, procesos oxidativos y fusión de membranas. Estos efectos se deben a la
transferencia de calor desde los materiales a los microorganismos que están en contacto con
éstos. El aire es mal conductor del calor, y el aire caliente penetra más lentamente que el vapor
de agua en materiales porosos. La acción destructiva del calor sobre proteínas y lípidos
requiere mayor temperatura cuando el material está seco o la actividad de agua del medio es
baja. Esto se debe a que las proteínas se estabilizan mediante uniones puente de hidrógeno
intramoleculares
que
son
más
difíciles
de
romper
por
el
calor
seco.
(http://www.microbiologia.com.ar/).
•
Tratamiento con aire caliente
Para este tipo de tratamientos se emplean hornos que alcancen temperaturas mayores de
150ºC. Estos tratamientos pueden ser esterilizantes. Las condiciones de esterilización de
material con baja carga puede ser: a) 180ºC una hora b) 160ºc durante dos horas . Si se
empleara calor seco al 121ºC se debería realizar un tratamiento de 16 horas. (Jiménez,
2000). Este tipo de tratamientos se usa para esterilizar material de vidrio, instrumentos de
metal o aceites y polvos que soporten esas altas temperaturas
™ Otros Agentes Físicos desinfectantes
•
Desinfección mediante radiación
Su acción depende de: Tipo de radiación, tiempo de exposición
y la dosis. Ionizantes:
Producen iones y radicales libres que alteran las bases de los ácidos nucleícos, estructuras
proteicas y lipídicas, y componentes esenciales para la viabilidad de los microorganismos.
28
Tienen gran penetrabilidad y se las utiliza para esterilizar materiales termolábiles
(termosensibles) como jeringas descartables, sondas, etc. No se utilizan para medios de cultivo
o soluciones proteicas porque producen alteraciones de los componentes.
a) Ultravioletas: Afectan a las moléculas de DNA de los microorganismos debido a que forman
dímeros de pirimidinas adyacentes que inducen errores en la duplicación y por lo tanto la
pérdida de la viabilidad de las células.
Son escasamente penetrantes y se utilizan para
superficies. (http://www.microbiologia.com.ar/).
•
Filtración
Los filtros retienen los microorganismos impidiendo el pasaje a través de los mismos. Los filtros
de membrana retiene a los microorganismos en la superficie por poseer poros de tamaño
pequeño (0.2 micras) a través de los cuales los microorganismos no pueden pasar. Los filtros
de profundidad retienen a los microorganismos atrapándolos en su matriz. Un ejemplo de
filtración de profundidad es el tapón de algodón que se utiliza para tapar los tubos de medio de
cultivo. (Jiménez, 2000).
2.3.9. AGENTES QUIMICOS DESINFECTANTES
Los agentes químicos (AQ) son compuestos que matan o inhiben el crecimiento de los
microorganismos. Incluyen sustancias usadas como conservadores y antisépticos así como
drogas usadas para el tratamiento de enfermedades infecciosas de plantas y animales.
(Jiménez, 2000). La eficacia de los desinfectantes químicos se debilita por la presencia de
suciedad y cuanto mas limpia esta la superficie a desinfectar más eficaz resultara el
desinfectante utilizado. (Forsythe y Hayes, 2002).
Tipos de Agentes Químicos Desinfectantes
2.3.9.1 Productos reductores. Aldehídos
2.3.9.1.1. Formaldehído
Conocidos comúnmente como formol, formalina y aldehído fórmico. El formaldehido es un gas
incoloro, de olor irritante y lacrimógeno, soluble en agua y tiene un pH débilmente ácido.
Además es un agente corrosivo y potencialmente carcinógeno. (Leveau y Bouix, 2002).
Se utiliza como desinfectante de alto nivel en estado líquido y gaseoso. Principalmente se
utiliza en solución acuosa (formaldehído al 37%); en estas condiciones posee actividad
bactericida, fungicida, virucida, tuberculicida y esporicída. (Leveau y Bouix, 2002).
29
El formaldehído reacciona con las proteínas y los ácidos nucleicos dando lugar a una
desnaturalización irreversible debido a la formación de puentes intra e intermoleculares. El
formaldehído es muy utilizado para la desinfección de superficies, de equipos y de los circuitos
de tuberías, en asociación con otros aldehídos amonios cuaternarios. El uso principal es la
desinfección por vía aérea. (Leveau y Bouix, 2002)
Ventajas
•
Bactericida-fungicida
•
No corrosivo
•
Buena enjuagabilidad
•
Bajo costo.
•
Activo en presencia de materia orgánica
Desventajas:
•
Olor desagradable
•
lacrimógeno
•
Posibles riesgos toxicos por inhalación.
•
Irritante y cancerígeno en forma de gas
(Leveau y Bouix, 2002)
2.3.9.1.2. Glutaraldehido
Conocido comúnmente como aldehído glutárico. La estabilidad del glutaraldehido depende del
pH y la temperatura. La pérdida de actividad se acelera a partir de pH 8,8 y una temperatura
superior a 50°C. La zona de pH compatible con una estabilidad satisfactoria va de pH 3,5 a 6,5.
El gluataraldehido no es un agente químico agresivo frente a los materiales utilizados (acero
inoxidable, aluminio, materias plásticas, caucho). (Leveau y Bouix, 2002)
El glutaraldehido es el agente antimicrobiáno mas utilizado en el sector hospitalario para la
desinfección del materila de endoscopia. (Leveau y Bouix, 2002)
Su actividad biocida se debe a la desnaturalización de las proteínas y aniquilación de los
ácidos nucleicos (RNA y DNA). El glutaraldehido posee un espectro muy amplio que abarca
las bacterias, levaduras, mohos, y formas esporuladas. Se distingue sobre todo por su
actividad virucída frente a los virus encapsulados y virus desnudos. Esta propiedad es
aprovechada en el sector hospitalario (activiadad anti-hepatitis B) o agroalimentario (actividad
antifungico). (Leveau y Bouix, 2002)
Ventajas
30
•
Bactericida-fungicida-virucida-esporicída
•
Acción rápida
•
No corrosivo
•
Costo moderado
•
Efectivo en presencia de materia orgánica
•
Efectivo en presencia de materia orgánica
Desventaja:
•
Olor característico
•
Sensible a las variaciones de pH.
(Leveau y Bouix, 2002)
2.3.9.2. Agentes Oxidantes
2.3.9.2.1. Ácido peracético (ácido peroxiacético).
Este ácido fuertemente oxidante es activo en forma de ácido peroxiacético. Las soluciones de
este ácido constituyen sistemas bactericidas, fungicidas, virucicas y esporicidas eficaces. (GTC
85, 2003).
Las soluciones de ácido peracético son incoloras, de olor picante y lacrimógeno; es un oxidante
potente, muy reactivo y causa quemaduras. El pH del ácido peracético es generalmente
cercano a 1, por lo tanto es muy ácido; la estabilidad se mantiene respetando las reglas
estrictas (temperatura de almacenamiento baja y ausencia de metales pesados en los
compuestos base durante la fabricación). (Leveau y Bouix, 2002)
Su acción biócida se debe a la desnaturalización de proteínas, rompe los enlaces
intramoleculares de los enzimas y
compuestos de la membrana por ruptura oxidativa y
provoca cambios de permeabilidad de la pared celular. (Leveau y Bouix, 2002).
Ventajas
•
Bactericida-fungicida-virucida-esporicida
•
Activo a bajas temperaturas
•
Acción rápida
•
Buena enjuagabilidad
•
Poco costoso.
Desventajas
•
Riesgos de corrosión
•
Inestabilidad debido a la temperatura
•
Vapores irritantes.
31
2.3.9.2.2. Ozono
El
ozono es una molécula compuesta por tres átomos de oxigeno que se presenta
naturalmente en la parte superior de la atmosfera que envuelve la tierra. Actúa como oxidante y
desinfectante y puede utilizarse como medio de control de amenazas químicas y microbianas.
El ozono esta siendo considerado como sustituto del cloro. Como el dióxido de cloro, el ozono
es inestable, debiendo generase a medida que se va consumiendo en el punto de aplicación.
Como oxida rápidamente, ejerce menos impacto ambiental. (Marriot, 2003)
2.3.9.2.3 Peróxido de hidrógeno.
El peróxido de hidrógeno pertenece al grupo de los desinfectantes oxidantes, conocido
comúnmente como agua oxigenada, dióxido de hidrógeno o hidroperóxido, su fórmula química
es (H2O2). Este producto se puede considerar como el desinfectante más natural. Se le
encuentra espontáneamente en productos como la leche y la miel e igualmente en los tejidos
vivos donde es el resultado del metabolismo celular. (Leveau y Bouix, 2002).
El peróxido de hidrogeno es un biocida ampliamente empleado para de desinfección,
esterilización y antisepsia. Comercialmente se encuentra en concentraciones comprendidas
entre el 3% y 90%. Considerado biodegradable, ya que se degrada rápidamente en dos
productos inocuos agua y oxigeno. Posee un amplio rango de actividad y eficacia. (Galán,
2003).
Esta eficacia disminuye cuando lo que se necesita es una eliminación de esporas. En estos
casos, la actividad esporicida se verifica cuando la concentración mínima de uso se encuentra
comprendida entre el 10% y 30%, siendo generalmente necesario un incremento en el tiempo
de contacto, superior siempre a 5 minutos. (Galán, 2003).
En cuanto a la toxicidad del oxigeno para los microorganismos, es sabido que durante la
respiración se forman cantidades pequeñas de radicales libres superóxido (O2).
Estos
radicales libres son tóxicos para los componentes celulares, de tal suerte que los
microorganismos que crecen en presencia de oxigeno, como aceptor final de electrones, deben
sintetizar un enzima la superóxido dimutasa, para neutralizarlos. Gracias a esta enzima, los
radicales superóxido se transforman en oxigeno molecular (O-2) y peróxido de hidrogeno
(H2O2). (Cuesta y Castillo, 2004).
El peróxido de hidrogeno es también toxico, pero se convierte inmediatamente en oxigeno
molecular y aguas mediante la enzimas catalasa. También la peroxidasa destruye el peroxido
de hidrogeno. El ión peróxido (O-2) es otra forma tóxica del oxigeno, que se genera en
pequeñas cantidades en la respiración normal. El ultimo producto de la respiración normal es
32
el radical hidroxilo libre (OH-) es muy reactivo. Se produce principalmente por las radiaciones
ionizantes, también en la
reacción entre radicales libres superóxido y peróxido. (Cuesta y
Castillo, 2004).
™ Mecanismos de acción
El mecanismo de acción del peróxido de hidrogeno todavía no está definitivamente establecido.
Se han presentado no obstante varias hipótesis.
Una primera hipótesis, la formación del hipoclorito
seria el factor clave: en presencia del
enzima mieloperoxidasa, el cloruro contenido en las bacterias puede ser oxidado por el
peróxido de hidrogeno en hipoclorito:
H2O2 + Cl- → OCl- + H2O
Según una segunda hipótesis el peróxido de hidrogeno actúa mediante la producción del
radical hidroxilo OH.
O2 + e- → O2• - ion súperoxido
O2 – + H2O2 → OH- + O2 + OH• radical hidroxilo
Este radical puede atacar a los lípidos de las membranas, al ADN, proteínas, y otros
compuestos vitales de la célula. (Leveau y Bouix, 2002).
Se considera que la inhibición de crecimiento microbiano por el peróxido de hidrogeno no es
resultado directo
de sus propiedades oxidativas en su estado molecular, si no por
consecuencia de la actividad de otras especies químicas oxidantes derivadas del mismo. De
hecho el peróxido es una excelente fuente de oxigeno singlete, los radicales superóxido (O2 •-)
y los radicales hidroxilo
(• OH) que son altamente reactivos y muy tóxicos para los
microorganismo. Aunque el mecanismo exacto por el cual el H2O2 produce productos letales
para muchos microorganismos no ha sido
debido a su capacidad
completamente explicado, es bien sabido que,
para producir los derivados mencionados con fuerte propiedades
oxidativas, puede producir daños a los ácidos nucleícos, enzimas y componentes de
membrana. (Labas et al, 2007).
33
™ Posibles mecanismos de desinfección H2O2
El peróxido de hidrogeno funciona como un agente oxidante, produciendo radicales hidroxilos
libres que atacan los componentes esenciales de las células, incluyendo lípidos, proteínas y
ADN, además se degrada rápidamente produciendo agua y oxigeno. (Jang et al, 2007)
Los efectos dañinos producidos a los componentes celulares de las bacterias parecen ser
producida por un fenómeno oxidativo. El estrés, derivado de las especies reactivas de oxigeno
(ROS), especialmente de los radicales OH, tienen alta capacidad para producir daño celular.
De hecho, el estrés oxidativo puede ser una consecuencia propia del metabolismo aeróbico o
de la acción interna del sistema inmunológico que actúa sobre los posibles reacciones de
respuesta al ataque de agentes patógenos indeseados o del resultado de una agresión externa
por sustancias químicas, tales como el peróxido de hidrogeno. (Labas et al, 2007).
Existen varias maneras por las cuales el peroxido de hidrogeno puede ser transformado en
radicales hidroxilos (OH), entre ellas se incluyen:
•
La interacción con iones metálicos de transición que existente en el medio, por
ejemplo, cobre, hierro, etc.
•
Cuando actúan en combinación con radiación UV
•
Descomposición por una reacción de dismutación con un máximo ritmo de pH. (Labas
et al, 2007).
Los radicales hidroxilos constituyen una de las especies químicas con el mayor potencial para
producir daño celular. El peróxido de hidrógeno no es una molécula grande y es capaz de
difundir a través de la membrana celular y, una vez dentro, para producir los radicales hidroxilo
(OH •) por medio de algunos de los mecanismos mencionados anteriormente. Los radicales
hidroxilos pueden repercutir en los diferentes componentes de la
las células que producen el
estrés oxidativo y conducir a irremediable consecuencias:
•
Oxidación de los diferentes aminoácidos como
histidina, metionina y
cisteína dando
tirosina, fenilalanina, triptófano,
lugar a una pérdida de la capacidad de la
proteína correspondiente y las molécula adecuadas para cumplir su función específica.
•
También pueden actuar sobre los lípidos para producir una reacción de peroxidación
que afecta gravemente a la integridad de la membrana celular. Una de las
consecuencias de esta reacción es el aumento de la rigidez de la membrana celular,
se produce la pérdida de su permeabilidad y
otro tipo cambios que producen un
deterioro en la organización la membrana interna.
•
Actúa sobre la célula, el DNA, específicamente el (•OH), puede producir una ruptura en
la cadena o modificaciones químicas en las bases nitrogenadas.
34
•
El daño mortal producido por el peróxido de hidrogeno existe en el medio (efecto
exógeno) o producido por la célula (efecto endógeno). Sin embargo las bacterias tienen
sus propias mecanismos enzimáticos como las catalasas, que dentro de ciertos límites
ejercen un a protección. (Labas et al, 2007).
™ Espectro de actividad
El efecto bactericida del peróxido de hidrogeno en los sistema biológico ha sido reportado y
muestra una inhibición del crecimiento e inactivación de los microorganismos patógenos;
bacterias, hongos, virus, micobacterias y esporas bacterianas, cuando se utiliza el
desinfectante a la concentración y bajo condiciones adecuadas. (Labas et al, 2007).
El peróxido de hidrogeno tiene actividad, particularmente frene a las esporas, fuertemente
aumentada por una elevación de la temperatura. Al pasar de 20 a 45 °C, por 10 al menos el
tiempo necesario para matar las esporas. (Leveau y Bouix, 2002).
El peróxido de hidrogeno es más activo sobre la bacterias Gram negativas que sobre las Gram
positivas, lo que es normal, sobre las bacterias anaerobias, que están provistas de catalasa,
que sobre las bacterias aerobias. Algunos mohos, como por ejemplo los Trichophyton, pobres
en catalasa, son más sensibles. Otros como Candida albicans, que posee una actividad
catalasa más elevada, son más resistentes. pH optimo: ligeramente acido; incompatibilidades:
alcalinos, metales, catalasa. (Leveau y Bouix, 2002).
Cuando se utiliza el peróxido de hidrogeno en medio alcalino libera de una forma violenta todo
su oxigeno. Por el contrario en medio ácido, las soluciones de peróxido de hidrogeno son más
estables cuanto más bajo es el pH. Esta molécula es utilizada a veces en los detergentesdesinfectantes para la industria Láctea o fabricas de queso, en presencia a de ácido fosfórico.
(Leveau y Bouix, 2002).
™ Aplicaciones como antiséptico
• Antiséptico en el lavado de úlceras y heridas: ayuda a la eliminación de detritus titulares en
regiones inaccesibles. Se utiliza H2O2 de 10 volúmenes (3%) y cremas del 1%-1.5%.
• Enjuagues bucales en amigdalitis, estomatitis aguda, halitosis, extracciones dentales e
infecciones de la boca. Diluir 1 parte del peróxido de hidrogeno comercial de 10 V con una
parte
de
agua
para
obtener
una
concentración
del
1.5%.(www.scielo.cl/pdf/infotec/v18n2/art10.pdf).
35
™ Aplicaciones como desinfectantes
•
Desinfección de lentes de contacto blandas, aparatos de ventilación asistida y
tonómetros oculares a concentraciones del 3% al 6%. Antes de colocar la lente de
contacto en el ojo es necesario neutralizar el peróxido de hidrógeno, ya que es irrita la
córnea.
•
Desinfección de aparatos para endoscopia como alternativa a glutaraldehído. A
concentraciones del 6% ha mostrado incluso ser más efectiva que el glutaraldehído,
•
Pero no se utiliza porque su poder oxidante podría dañar los aparatos (deteriora gomas
y plásticos de tubos de inserción). A concentraciones del 3% es eficaz frente a quistes.
(www.scielo.cl/pdf/infotec/v18n2/art10.pdf).
•
El H2O2 ha sido utilizado como agente antimicrobiano desde principio del año 1800 y
es bien conocido por su uso en aplicación tópica de la piel en concentraciones del
3%.(Labas et al, 2007).
™ Estabilidad y condiciones de uso
Se degrada espontáneamente en reposo y por eso necesita incorporar agentes estabilizantes.
La descomposición gradual aumenta por acción de la luz, de la agitación y del calor. Debe
conservarse en envases aislados de la luz y del aire entre 15-30ºC. Si no contiene agentes
estabilizantes debe guardarse a temperatura inferior a 15ºC. Las soluciones más concentradas
son más estables que las diluidas. Las incompatibilidades también pueden provocar la
descomposición. Se degrada rápidamente por la acción de álcalis y de metales finamente
divididos. (www.scielo.cl/pdf/infotec/v18n2/art10.pdf)
™ Efectos adversos
Irritación de piel y mucosas con soluciones concentradas y dermatitis de contacto. Hipertrofia
de las papilas gustativas (desaparece al dejar los lavados bucales); irritación de la mucosa
bucal por el uso repetido en enjuagues bucales. (www.scielo.cl/pdf/infotec/v18n2/art10.pdf)
2.3.9.3. Fenoles y derivados
El ortofenilfenol y el ortobenzilparaclorofenol son los derivados fenólicos utilizados comúnmente
en los hospitales. El poder bactericida de los compuestos fenolicos resulta de la lisis celular
por desnaturalización de la membrana citoplasmática y de los enzimas o de una combinación in
situ con los constituyentes citoplasmáticos pero sin fuga celular. La actividad bactericida se
extiende generalmente a las Gram negativas y Gram positivas sin gran diferenciación. La
actividad fungicida es pequeña. Los fenoles no son considerados como virucías y esporicídas.
(Leveau y Bouix, 2002).
36
El fenol y los derivados fenólicos, en la actualidad, se reservan para la desinfección de
superficies (suelos, paredes) y material no poroso. Entre las desventajas de su utilización
destaca la irritación de la piel y de las mucosas y el descenso de la eficacia en presencia de
materia orgánica. No se aconseja su utilización para la desinfección de superficies en las
habitaciones de pediatría, ni tampoco en la desinfección de cunas e incubadoras. (Quiles y
Hevia, 2007).
Los compuestos fenólicos, un grupo amplio de productos, figuran entre los germicidas más
antiguos. Sin embargo, los resultados de estudios de inocuidad más recientes recomiendan
restringir su uso. Tienen actividad contra las formas vegetativas de las bacterias y contra los
virus con envoltura lipídica y, cuando están debidamente formulados, también son activos
contra las micobacterias. No tienen actividad contra las esporas y su actividad contra los virus
sin envoltura lipídica es variable. Muchos productos fenólicos se utilizan para descontaminar
superficies ambientales, y algunos (por ejemplo, el triclosán y el cloroxilenol) se encuentran
entre los antisépticos más usados. (OMS, 2005)
El triclosán es común en los productos para el lavado de manos. Tiene actividad principalmente
contra las formas vegetativas de las bacterias y es inocuo para la piel y las mucosas. Sin
embargo, en estudios de laboratorio se ha observado que las bacterias con resistencia inducida
a bajas concentraciones de triclosán también muestran resistencia a ciertos tipos de
antibióticos. Se desconoce el alcance de esta observación sobre el terreno. Algunos
compuestos fenólicos son sensibles a la dureza del agua y pueden quedar inactivados con
aguas duras; por esa razón, deben diluirse con agua destilada o desionizada. (OMS, 2005)
2.3.9.4. Alcoholes
Dos alcoholes se utilizan principalmente: el etanol y el isopropanol. Estos dos compuestos son
elegidos por su poder disolvente y carácter volátil más que por actividad antimicrobiana. Los
alcoholes poseen una rápida acción bactericida, actuando sobre bacterias Gram negativas y
Gram positivas, y virus con envuelta, siendo por tanto considerados como desinfectantes de
bajo nivel. La concentración bactericida óptima se sitúa en el 70%. Ello se debe a que estos
compuestos acuosos penetran mejor en las células y bacterias, permitiendo así la
desnaturalización de las proteínas. (Leveau y Bouix, 2002).
Los alcoholes se inactivan en presencia de materia orgánica. Se utilizan muy frecuentemente
para la desinfección de la piel, y resultan muy eficaces para este fin cuando a continuación se
aplica un yodóforo. Su aplicación está también indicada en la desinfección de material no
crítico como termómetros y fonendoscopios. La toxicidad del alcohol isopropílico es dos veces
37
superior a la del etanol. Su utilización puede provocar irritación y sequedad de la piel; al
volatilizarse puede producir irritación de la mucosa nasal y lagrimal). (Leveau y Bouix, 2002).
Ventajas
•
Poco toxico
•
Acción rápida
•
Secado rápido
•
No corrosivo.
Desventajas
•
Eficacia antimicrobiana pequeña
•
costo elevado. (Leveau y Bouix, 2002).
2.3.9.5. Halógenos
Todos los halógenos (F, Cl, I, y Br) son desinfectantes: sus propiedades germicidas y de
penetración en general aumentan con su peso molecular. El yodo es el halógeno de mayor
peso atómico y que por su bajo poder de oxidación resulta más estable.
Los productos oxidantes halogenados, bien sean el cloro y derivados, o el yodo y derivados
(yodoformos), son uno de los grupos de desinfectantes más utilizados en la actualidad,
generalmente como desinfectantes de superficies los primeros y como antisépticos de piel y
mucosas los segundos, aunque tanto unos como los otros pueden tener efectos tóxicos.
(Galán, 2003).
Por su capacidad como fuertes oxidantes, todos los halógenos tienen acción desinfectante,
aunque en su forma elemental solo tiene importancia el cloro y el yodo. (Galán, 2003).
2.3.9.6. Compuestos Yodados (Yodóforos)
Un yodóforo es una combinación de yodo y una sustancia solubilizante, formando así un
complejo que libera lentamente yodo orgánico. El yodo se puede hacer soluble en agua
mediante formación de complejos con agentes tensioactivos no iónicos adecuados, como por
ejemplo, óxidos condensados de nonifenol etileno. Estos complejos se conocen como
yodóforos. Las condiciones ácidas aumentan su actividad bactericida. La materia orgánica
inactiva el yodo de las soluciones yodoforas y el color ámbar se desvanece (GTC 85, 2003).
El yodo liberado progresivamente, va actuar por oxidación sobre las proteínas enzimáticas y
estructurales. Los yodóforos son considerados como los agentes antimicrobiános eficaces. El
efecto bactericida se obtiene por una concentración media de 30mg/l de yodo. Los mohos y
38
levaduras son bastantes sensibles a los derivados yodados. La actividad esporicída solo se
obtiene con concentraciones muy elevadas. (Leveau y Bouix, 2002).
Ventajas
•
Bactericida-fungicida-virucida
•
activos a bajas temperaturas.
•
Poco influenciado por el pH
Desventajas
•
riesgo de corrosión
•
sensible a los materiales orgánicos
•
corrosivo de metales.
•
costo elevado. (Leveau y Bouix, 2002).
2.3.9.7. Compuestos que liberan cloro
Los compuestos liberadores de cloro son desinfectantes potente espectro de actividad amplia.
Son sensibles tanto las bacterias Gram negativas como las Gram positiva, además presentan
cierta actividad frente a esporas bacterianas. (Arias, 2006).
Los agentes químicos orgánicos que liberan cloro, por ejemplo el diclorodimetil hidantoina y el
dicloroisocianurato de sodio, son más comúnmente formulados con detergentes y se
comercializan en polvo. (GTC 85, 2003).
El cloro disponible del hipoclorito de sodio y otros agentes químicos que liberan cloro
reaccionan rápidamente con la materia orgánica y se inactivan por esta, pero en condiciones
de uso normal, el volumen de solución y la concentración son tales que la cantidad de suciedad
presente en el equipo no afectan considerablemente la eficacia de la solución desinfectante.
Los agentes químicos que liberan cloro son corrosivos para la mayoría de los metales, incluido
el acero inoxidable. A una baja concentración en condiciones alcalinas, a baja temperatura y
poco tiempo de contacto los peligros de corrosión se minimizan y la acción desinfectante
permanece eficaz. (GTC 85, 2003).
Los hipocloritos son los desinfectantes más utilizados de este grupo y están disponibles
comercialmente
en
forma
líquida
(hipoclorito
sódico)
o
sólida
(hipoclorito
cálcico,
dicloroisocianurato sódico).
El hipoclorito de sodio es relativamente inestable a la temperatura y a luz. Los derivados
clorados, en forma de polvo, son más estables pero sensibles a la humedad. El cloro gaseoso,
39
el hipoclorito de sodio y los derivados clorados dan ácido hipocloroso (HCLO) en presencia de
agua. (Leveau y Bouix, 2002).
El mecanismo de acción sobre los microorganismos, se basa en el poder oxidante del ácido
hipocloroso (forma Activa) que entraña una destrucción de las proteínas estructurales y un
bloqueo de la actividad enzimático.
Los generadores de ácido hipocloroso son muy buenos bactericidas y virucidas. La actividad
fungicida es poco marcada. El potencial de actividad es muy dependiente de la proporción de
materia orgánica. Los derivados clorados son principalmente utilizados en tratamiento de
superficies y circuitos de tuberías, después de la limpieza. (Leveau y Bouix, 2002).
Ventajas
•
Son eficaces contra una amplia variedad de bacterias, hongos y virus
•
Poco costoso
•
Se presentan en forma liquida o granulada
•
Se puede añadir a agua de bebida.
•
Buena enjuagabilidad.
•
Poco corrosivo
•
No son afectados por las sales de las guas duras (salvo si se registran ligeras
variaciones debidas al pH)
•
Actúa rápidamente
•
No se origina subproductos tóxicos
Desventajas
•
Son inestables frente al calor
•
Son muy corrosivos para el acero inoxidable y otros metales
•
Riesgos de corrosión
•
Sensibles a la materia orgánica
•
Inactivado por la luz solar
•
Inactivo en agua dura
•
Se volatiliza rápidamente
•
Ineficaz frente a esporas
•
Inestabilidad ligada a la temperatura. (Leveau y Bouix, 2002).
2.3.9.8. Biguanidas
Son derivados de la guanidina, una sustancia que se encuentra en forma natural en vegetales y
cereales. El grupo incluye un pequeño número de materiales que han sido identificados como
poseedores de propiedades bactericidas. Estos son bis-biguanidas o biguanidas poliméricas.
40
Solamente las biguanidas poliméricas tienen uso significativo en la desinfección en plantas de
alimentos. (GTC 85, 2003)
Estos materiales no son tensioactivos y son esencialmente no espumantes, no corrosivos y no
irritantes. Las biguanidas se desactivan en contacto con materiales aniónicas y con el cloro.
Tienen una excelente estabilidad cuando se almacenan en sus recipientes originales. Son
efectivos a un rango amplio de pH, pero se pueden precipitar sobre pH de 10 y se puede
desactivar de modo reversible por debajo de un pH 3. (GTC 85, 2003).
Las biguanidas son absorbidas por la pared microbiana provocando lesiones irreversibles por
fenómenos de coagulación con inhibición enzimático y destrucción membranar (Leveau y
Bouix, 2002).
Ventajas
•
Bactericida
•
poco tóxicos
•
no espumantes
•
no corrosivos
•
buena tolerancia cutánea.
Desventajas:
•
no virucída
•
costo elevado. (Leveau y Bouix, 2002).
2.3.9.9. Agentes Ácidos Desinfectantes
Los agentes ácidos de desinfección son formulaciones que contiene agentes tensioactivos
aniónicos y catiónicos o anfóteros y ácidos orgánicos, usualmente ácido fosfórico. Se pueden
usar como desinfectantes en presencia de un bajo nivel de suciedad. En concentraciones de
uso normal dan valores de pH aproximadamente de 2. Por ser de alta acidez, eliminaran y
evitaran la formación de incrustaciones, pero son corrosivos para los metales diferentes a
lacero inoxidable. Forman espuma cuando se recirculan en los sistemas de tuberías. (GTC 85,
2003).
Estos desinfectantes matan los microorganismos penetrando en su interior y rompiendo la
membrana celular; disocian luego la molécula acida y, como consecuencia, acidifican el
interior. Los desinfectantes ácidos son de acción rápida y eficaz contra levaduras y virus.
41
2.3.9.10. Ácidos Orgánicos
Una serie de ácidos orgánicos cuentan con propiedades antimicrobianas, preferiblemente
microbiostaticas, por ejemplo ácido fórmico, ácido benzoico, etc. Mediante halogenización
pueden aumentarse los efectos hasta alcanzar un nivel microbicida adecuado para la
desinfección, las propiedades desarrolladas en su empleo obedecen mayormente a su
contenido ácido, aunque se ha descrito una considerable resistencia de mohos y levaduras a
los mismos. (Galán, 2003).
2.3.9.11. Compuestos de Amonio Cuaternario (QACS)
Los compuestos de amonio cuaternario, conocidos como “cuaternarios”, “QAC” son
esencialmente sales de amonio con algunos o todos los átomos del non (NH4) sustituidos por
grupos alquilo o arilo (Arias, 2006).
El anión generalmente es un cloruro o un bromuro. El catión es parte activa de la molécula,
mientras que el anión es solo importante en lo que concierne a la solubilidad de QAC. Las
sustituciones
posiblemente son teóricamente muchas, pero para conseguir la máxima
actividad de la cadena alquilita (catión) debe contener entre 8 y 18 átomos de carbono
máximos. (Arias, 2006).
Los QAC son generalmente inodoros, incoloros, no irritantes y desodorizantes. Son
desinfectantes de amplio espectro y tiene acción detergente. Los QAC se inactivan en
presencia de jabones, en forma concentrada son muy estables y tiene una vida útil larga, su
manipulación es segura pero pueden llegar a causar irritación en pieles sensibles en
concentraciones de uso. (GTC 85, 2003).
Los compuestos de amonio cuaternario
se adsorben a nivel de los grupos cargados
negativamente de las estructuras de la superficie celular. La desorganización de la membrana
da lugar a una modificación de la permeabilidad y una desnaturalización de las proteínas de
estructura y enzimas. El espectro de actividad de estos productos es bastante elevado, son en
general buenos bactericidas, fungicidas y algicidas, pero actividad escasa frente a virus y
esporas. (Leveau y Bouix, 2002).
Ventajas
•
Bactericida-fungicida
•
Poco toxico
•
Estables (pH-temperatura)
•
No corrosivo
•
Costo moderado
42
Desventajas
•
Espumante
•
No virucidas
•
No activo frente a esporas
•
Inactivo en presencia de mataría orgánica.
•
Inactivo frente a aguas duras. (Leveau y Bouix, 2002).
2.3.9.12. Agentes Desinfectantes Tensioactivos Anfotéricos
Los agentes tensioactivos anfóteros tiene propiedades detergentes y algunos tienen
propiedades bactericidas. (GTC 85, 2003). Estos compuestos se presentan como cationes o
aniones, dependiendo del pH de la solución y en forma catiónica como son bactericidas
activos. (Arias, 2006).
El mecanismo de acción de los compuestos anfóteros, se basa en la alteración rápida de la
estructura con perforaciones membrana res y fuga celular. Las actividades bactericidas y
fungicidas se obtienen con concentraciones de principios activos débiles, la actividad virucida
es poco conocida. Los anfóteros son considerados como poco tóxicos, son poco afectados por
la materia orgánica y no son corrosivos. (Leveau y Bouix, 2002).
2.3.9.13. Detergentes-Desinfectantes
Los detergentes-desinfectantes, conocidos popularmente como detergentes antimicrobianos
son esencialmente combinaciones de ingredientes compatibles y complementarios; contiene
además de un detergente, un desinfectantes de forma que la limpieza y desinfección se lleva a
cabo en una sola operación. En la práctica, las formulaciones de detergentes/desinfectantes
suelen contener otros componentes, como agentes secuestrantes y tampones, siendo
frecuentes el incluir dos surfactantes en una sola formulación, siempre que sean compatibles.
Cualquiera que sea su fórmula, idealmente un buen detergente-desinfectante debe ser eficaz
frente a una gran variedad de suciedades y amplio espectro de microorganismos. (Forsythe y
Hayes, 2002).
En la tabla N°4, se puede observar la actividad de los desinfectantes más comunes.
•
4 - Excelente
•
3 – Alta
43
•
2 – Media
•
1 – Baja
•
0 – Ninguna
Tabla N°4. Efectividad de Desinfectantes Químicos
Bacteria
Hongos
Desinfectantes
Gram (+)
Gram (-)
Levadura
Moho
Cloro – Liquido
4
4
3
3
Hipoclorito – Orgánico
4
4
4
3
Yodóforos
4
4
4
4
Amonio Cuaternario
4
3
4
3
Desinfectantes Ácidos
4
4
3
1
Ácido Perácetico
4
4
3
1
Biguanidas
4
4
3
3
Fuente: GTC 85, 2003
2.4. DESINFECTANTE DE ALTO NIVEL DE STERIS A BASDE DE PEROXIDO DE
HIDROGENO
El Esterilizante químico desinfectante de alto nivel de STERIS, produce una reacción química
oxidativa, que ofrece una alternativa segura a los riesgos asociados a los aldehídos. Este
desinfectante es
un microbicida de amplio espectro fabricado con Peróxido de hidrógeno
acelerado (AHP, Accelerated Hydrogen Peroxide), una fórmula patentada, que combina una
baja concentración de peróxido de hidrógeno y otros ingredientes inertes, lo que acelera su
eficacia; está diseñado para la desinfección de alto nivel de dispositivos médicos de riesgo
medio sensibles al calor, incluido el procedimiento manual o automático de los endoscopios
flexibles. (www.steris.com)
Características del desinfectante
•
Acción rápida desinfección de alto nivel
•
Cinco minutos de tiempo de contacto a 20ºC (68ºF) para alto nivel de desinfección
•
Desinfectante químico oxidativo
•
La concentración de peróxido de hidrogeno al 2% es reducida en comparación con
otros químico basados en peróxido de hidrogeno al 7.5%
•
No requiere activación
44
•
Fácil enjuague de los instrumentos, no deja residuos tóxicos
•
No genera carbono orgánicos volátiles (COV) (aerosoles)
•
Es inodoro
•
Tiene baja formación de espuma, es tensioactivo y biodegradable
•
No es costoso
Beneficios
•
Amplio espectro de actividad: capacidad tuberculicida, fungicida, bactericida y virusida
•
Actividad microbiana más rápida que el glutaraldehido y ortoparaldehido (OPA)
•
Seguro para los instrumentos, mejoramiento de la compatibilidad con endoscopios
sensibles.
•
Seguridad para el usuario, reduce el tiempo y las posibilidades de errores en la mezcla
o dilución.
•
Seguro para los pacientes y el personal
•
Seguro para el medio ambiente y para los equipos
•
Estable en presencia de fluidos corporales del paciente
3. TIPOS DE MICROORGANISMOS
Los microorganismos son la forma de vida más difundida en la naturaleza. Su presencia tiene
efectos positivos y negativos para la vida del hombre, consecuentemente su control es
fundamental para evitar que estos efectos produzcan consecuencias indeseables, para la
salud, el medio ambiente y los bienes que hacen a la calidad de vida del ser humano. El
mencionado control se puede realizar por medios físicos o químicos, los cuales deben ser
específicos para la acción deseada y no deben producir efectos colaterales indeseados.
Los microorganismos se clasifican en: bacterias, mohos (hongos), levaduras, parásitos y virus.
™ Bacterias
Las
bacterias
son
microorganismos
unicelulares
(células
procarióticas)
que
tienen
aproximadamente 1 µm de diámetro, con variación morfológica desde formas de vara cortas y
estiradas (bacilos) a formas esféricas u ovoides. Algunas especies de bacterias también
producen esporas, algunas de las cuales son resistentes al calor, productos químicos y otras
condiciones medioambientales. Las bacterias son células envueltas por una membrana
citoplasmática y una pared externa de estructura característica; poseen el citoplasma repleto
45
de ribosomas y el material genético está libre sin membrana nuclear. Algunas son móviles por
poseer flagelos. (Marriot, 2003)
™ Mohos
Los mohos son microorganismos pluricelulares (células eucariotas) con morfología de micelio
filamentosa. Consisten en una serie de células tubulares que oscilan entre 30 a 100 micras de
diámetro, llamadas hifas, que forman una masa microscópica llamada micelio. Los mohos se
caracterizan por la variedad de colores en que se manifiestan y son generalmente reconocidos
por su apariencia suave o rizada, como algodón. Pueden desarrollarse numerosas y diminutas
esporas que se encuentran el aire y que pueden esparcirse con las corrientes de aire. Las
esporas producen el crecimiento de un nuevo hongo si son trasladadas a un lugar que reuna
las condiciones adecuadas para su germinación. Los mohos generalmente resisten mayores
variaciones en el pH que las bacterias y las levaduras y pueden tolerar con frecuencia mayores
variaciones de temperatura. (Marriot, 2003).
Los mohos se reproducen sexual y asexualmente (esporas), la cual determina sus variadas
especies, obtienen su alimento de materia orgánica que proviene, en su gran mayoría de los
alimentos. (GTC 85, 2003).
™ Virus
Los virus son microorganismos infecciosos con dimensiones que oscilan de 20 300 nm, o sea
que son alrededor de 1/100 a 1/10 menores que una bacteria. La mayoría de los virus pueden
verse solo a través del microscopio electrónico. Una partícula de virus consiste en una
molécula simple de DNA o RNA, rodeada por una capa de proteína. Los virus nos se pueden
reproducir fuera de otro organismo y son parásitos obligados de todos los organismos vivos,
como bacterias, hongos, algas, protozoos, plantas superiores y animales vertebrados e
invertebrados. (Marriot, 2003).
™ Levaduras
Las levaduras son generalmente unicelulares. Difieren de las bacterias por el gran tamaño de
sus células y su morfología, y porque producen brotes durante el proceso de reproducción por
gemación. Las levaduras pueden diseminarse a través del aire u otros medios y pueden
ponerse en las superficies de los alimentos. Las colonias de levaduras son generalmente de
apariencia húmeda o viscosa y de una blancura cremosa. Estos microorganismos se
desarrollan mejor en una zona de acidez media, con un pH entre 4.0 y 4.5. (Marriot, 2003).
46
3.1. FACTORES QUE INFLUYEN EN EL CRECIMIENTO DE LOS MICROORGANISMOS.
Las bacterias, los hongos, las levaduras, parásitos y virus, requieren de ciertos factores para su
crecimiento como son:
a. Nutrientes: todos los microorganismos requieren de nutrientes como fuentes de energía para
sobrevivir y reproducirse. La mayoría de los alimentos proveen nutrientes suficientes, como
carbohidratos, lípidos, proteínas, pépticos y vitaminas.
b. humedad (Aw): el agua disponible en un alimento es parte vital, influyendo selectivamente en
el crecimiento de los microorganismos. Cada microorganismo tiene su propio rango de
crecimiento respecto al AW, bajo unas condiciones ambientales dadas. Un Aw desfavorable se
traduce en una reducción del ritmo de crecimiento y disminución en el número de células.
c. Aire: la mayoría de los microorganismos requieren oxigeno (aerobios) para su crecimiento y
supervivencia. Otros, por el contrario, no requieren de la presencia de oxigeno para sobrevivir.
En la primera clase se encuentran las bacterias del genero Bacillus;
a la ultima clases
pertenecen bacterias anaerobias como las del genero Clostridium.
d. Temperatura: Todos los microorganismos tiene temperaturas ideales para su crecimiento y
reproducción. En presencia de bajas temperaturas o temperaturas de refrigeración pueden
sobrevivir pero, limitan su crecimiento. En algunos casos las temperaturas altas eliminaran la
mayoría de los microorganismos. Se ha señalado que la temperatura mas baja a la cual crecen
los microorganismo es la de -34 °C ; las mas elevada se encuentra mas o menos, por encima
de los 90°C.
e. pH: como la temperatura, la mayoría de los microorganismos tiene un rango ideal de pH
para su proliferación. Algunos pueden sobrevivir en los extremos, mientras que otros no. La
resistencia de las células vegetativas al calor disminuye bajo condiciones ácidas o alcalinas.
f. Tiempo: el propósito de la vida para todos los microorganismos es reproducirse. La tasa de
reproducción de los microorganismos esta en función del tiempo, y variara según el
microorganismo y las condiciones ambientales. (GTC 85, 2003)
3.2. Factores que limitan el crecimiento de los microorganismos.
Los factores anteriormente mencionados como la temperatura, el pH, el Aw y el aire, son
factores que a su vez limitan el crecimiento de los microorganismos. (GTC 85, 2003).
47
3.3. Microorganismos Evaluados
3.3.1. Staphylococcus aureus
Es sin duda el patógeno humano más importante entre los estafilococos. Se le encuentran en
ambientes extremos y en las narinas anteriores del 20 al 40 % de los adultos. Otros sitios de
colonización son los pliegues cutáneos, el periné, las axilas y la vagina. Aunque este
microorganismo suele formar parte de la microflora humana normal, puede producir infecciones
oportunistas importantes en las condiciones apropiadas. (Koneman, 1992)
Los Staphylococcus
se caracterizan por ser morfológicamente
Cocos Gram positivos,
anaerobios facultativos no esporulados coagulasa y desoxiribonuclesa (DNAsa) positivos.
La pared de las Gram positivas esta formada fundamentalmente por un solo tipo de moléculas
y es más ancha comparándolas con las Gram negativas.
El peptidoglicano representa hasta el 90% de la pared, aunque los ácidos teicoicos también
están presentes en grandes cantidades que son polímeros de la pared, de la membrana o de
la capsula que contiene unidades de glicerol o ribitolfosfato. Debido a su carga negativa neta
de la superficie de las células y puede intervenir en el paso de iones a través de la pared
celular. Algunos
de estos ácidos contienen glicerol que están unidos a los lípidos de la
membrana debido a esta asociación se denominan ácidos lipoteioicos. (Morales, 2007)
3.3.2. Pseudomonas aeruginosa
Son bacilos Gram negativos, móviles con flagelos polares, aerobios estrictos, metabolismo
oxidativo no fermentativo. La especie medicamente mas importantes de este genero es
Pseudomona aeruginosa, crecen entre 10 y 42º. La P. aeruginosa, elabora un gran numero de
moléculas celulares que secreta, las cuales participan en su patogenia produciendo
enfermedades como fibrosis quística. Estos microorganismos de creciemineto rapido pueden
sobrevivir en ambientes marginales; por consiguiente son difíciles de radicar de áreas
contaminadas. Por ejemplo; salas de los hospitales, quirófanos, dispositivos para el sostén
respiratorio, incluso pueden sobrevivir en soluciones antisépticas para desinfectar los
instrumentos utilizados en cirugías odontológicas. (Cuesta y Castillo, 2004).
Las Pseudomonas,
se puede encuentran
suelo, agua y de aquí pasan a las plantas o
animales. En el hombre son oportunistas. Los alimentos implicados: vegetales crudos, agua,
leche no pasteurizada. Estos microorganismos no realizan fermentaciones y obtiene su energía
de la fermentación de azucares; aun así muchas cepas pueden crecer en forma anaeróbica
utilizando nitrato como aceptor terminal de electrones. (Cuesta y Castillo 2004).
48
Pseudomonas aeruginosa es el seudomonal que con mayor frecuencia se recupera de las
muestras clínicas. La infección es especialmente prevalente entre pacientes con quemaduras,
fibrosis quísticas, leucemia aguda, trasplantes de órganos y adicción a drogas intravenosas.
Las infecciones se observan habitualmente en los sitios en los que tienden a acumularse
humedad: traqueostomías, catéteres permanentes, quemaduras, oído externo y heridas
cutáneas exudativas. (Koneman, 1992)
3.3.3. Salmonella choleraesuis
Las salmonellas son el grupo más complejo
de Enterobacteriaceae, con mas de 2200
serotipos descritos las cuales poseen antígenos somáticos (O, que son lipolisacàridos, y
flagelares (H) que son proteínas. Desde el punto de vista bioquímico, en general son lactosa y
sacarosa negativas. Samonella choleraesuis se caracteriza por presentar el siguiente cuadro
clínico de infección: bacteremia y septicemia sin síntomas gastrointestinales siendo
particularmente invasiva caracterizada por picos de fiebre alta y cultivos de sangre positivos.
(Koneman, 1992)
3.3.4. Bacillus subtilis
Bacteria Gram positiva, catalasa positiva encontrada comúnmente en el suelo. Constituye al
grupo de patógenos oportunistas potenciales. Sus esporas pueden sobrevivir al tratamiento
con desinfectantes comunes
y muchas resisten al calor. Estos microorganismos suelen
desarrollarse bien en agar sangre, donde producen colonias grandes, extendidas
blanco,
grisasaceas, con bordes irregulares. Muchos aislamientos clínicos son betahemoliticos,
característica útil para diferenciar las diferentes especies de Bacillus.
Bacillus subtilis se caracteriza por ser un contaminante saprofito o integrante de la flora normal
y por que sus esporas residen en equipos e instrumentos de pacientes enfermos.
Las esporas son estructuras complejas formadas por diversas capas, algunas de las cuales le
confieren gran resistencia. En el protocolo esta DNA, RNA, acido murámico. La membrana
interna llega a ser la membrana citoplasmática en la germinación. (Morales, 2007), (Koneman,
1992).
49
4. Limpieza y desinfección del material hospitalario
4.1. Normas generales
•
Limpiar el material con detergente tan pronto se haya utilizado para evitar que los
restos de materia orgánica se sequen y adhieran al instrumental. Es preferible emplear
agua caliente. Utilizar detergente enzimático en los materiales difíciles de acceder para
su limpieza.
•
La desinfección previa a la limpieza es innecesaria e incrementa los costos.
•
Deberá disponerse de cepillos adecuados para cada tipo de material a efectos de
asegurar una buena limpieza, incluso a los lugares menos accesibles. Estos cepillos
también deben limpiarse y desinfectarse tras utilizarlos. Es necesario controlar que
estén en buen estado.
•
Es importante controlar que el material se encuentre en buenas condiciones. En los
aparatos de fibra óptica, debe comprobarse que no existan fugas.
•
El material ha de manipularse con guantes no estériles.
•
Preparar la solución desinfectante a la concentración indicada por el fabricante.
•
Una vez lavado, sumergir el material en la solución desinfectante, procurando que ésta
llegue a todas las superficies, tanto internas como externas.
•
En una desinfección de alto nivel para material de riesgo (semicrítico), el tiempo de
actuación del desinfectante será de 20-30 minutos. Para la desinfección de bajo nivel,
es suficiente con 10 minutos.
•
El instrumental no debe almacenarse en las soluciones desinfectantes. Es muy
importante guardarlo bien seco y protegido del polvo.
•
No mezclar desinfectantes, excepto si se potencia la actividad.
•
Es preciso que los recipientes de las soluciones desinfectantes puedan taparse.
Protegerlos de la luz y de las fuentes de calor.
•
En las diluciones de los desinfectantes debe figurar la fecha de preparación y la de
caducidad.
•
Como norma general, las soluciones desinfectantes no deben volver a utilizarse de un
día para otro, aunque pueden existir excepciones a esta norma (ej. glutaraldehído).
•
Es preciso que los recipientes estén limpios para evitar que la solución se contamine.
•
El personal que tiene a su cargo la desinfección del material ha de estar debidamente
formado y motivado, y debe conocer los distintos productos y procedimientos.
50
4.2. Clasificación de los materiales según el riesgo de infección
Los instrumentos médicos son cada vez más complejos. La necesidad de desinfección
depende del riesgo de infección involucrado con el uso de los diversos instrumentos en las
distintas maniobras semicríticas que involucran contacto directo con membranas mucosas y
cavidades internas del organismo. Para evitar el riesgo de infección nosocomial por mal uso de
equipos, este instrumental requiere de una previa desinfección clasificada como desinfección
de alto nivel y teniendo en cuenta la termo sensibilidad de este material, es que se recomienda
para estos procederes acudir al empleo de productos químicos con actividad biocida, los cuales
han sido desarrollados con el objetivo de garantizar una rápida desinfección del material no
autoclavable. (Rodríguez et al, 2000).
Los productos sanitarios se dividen en diferentes categorías basado en el riesgo de infección
que intervienen en su utilización.
Spaulding1 en 1968 propuso una clasificación como tal de los objetos para el cuidado del
paciente en tres categorías según el riesgo de infección que podían comportar Crítica,
semicritica, y no critica. Esta terminología es la utilizada por los CDC (Centers for Disease
Control and Prevention). (Omidbakhsh, 2006). Spaulding considera que los instrumentos y el
equipo debe ser limpiado y reprocesado de acuerdo a la nivel de riesgo asociado a su uso. En
esta clasificación, los instrumentos fueron:
4.2.1. Material crítico o de alto riesgo
Son aquellos materiales que entran en contacto con la circulación sanguínea o áreas del
cuerpo, como por ejemplo, los catéteres cardiacos, implantes o instrumentos quirúrgicos Estos
elementos son necesarios para ser reprocesado por la esterilización. También puede definirse
de forma general como todo instrumento médico que rompe la barrera mucosa: instrumentos
quirúrgicos, agujas, catéteres cardíacos y urinarios, implantes, prótesis, etc. (Omidbakhsh,
2006).
4.2.2. Material semicrítico o de riesgo intermedio
Son aquellas que sólo entran en contacto con mucosas membranas del cuerpo y no tienen
contacte con las partes
estériles
del cuerpo. Algunos ejemplos
son los
endoscopios
flexibles, tubos de aspiración, broncoscopios, laringoscopios y aparatos de terapia respiratoria.
Estos instrumentos deben desinfectarse con productos de en un alto nivel. Glutaraldehído,
orto-ftalaldehído, ácido peracético asociado a peróxido de hidrógeno e hipoclorito sódico son
desinfectantes de alto nivel si se utilizan correctamente. Los dispositivos médicos semicrìtios,
51
tales como endoscopios sensibles al calor necesitan ser químicamente desinfectados
manualmente con productos de alto nivel. (Omidbakhsh, 2006).
4.2.3. Material no crítico o de bajo riesgo
Material que entra en contacto con la piel intacta. Ésta actúa como barrera efectiva para la
mayoría de microorganismos. Se incluyen en este grupo, termómetros, aparatos de presión,
fonendoscopios, muletas, estetoscopio etc. Estos instrumentos tienen que ser
de bajo nivel desinfectados o simplemente lavarse y desinfectarse en la mayoría de los casos.
(Omidbakhsh, 2006).
Tabla N° 5. Niveles de desinfección o esterilización para materiales y objetos de uso
hospitalario.
Tipo
Instrumentos o equipos
Procedimiento
Desinfectantes
- Catéteres endovenosos y
- Algunos de estos
cardíacos
objetos se adquieren
- Instrumental quirúrgico y
estériles y son de un
dental
solo uso. Si esto no es
- Implantes
posible
- Sondas urinarias
esterilizar
Material Critico
- Endoscopios rígidos que
húmedo o bien con
(Sistema
entran en tejidos
óxido de etileno.
vascular
estériles
tejidos
estériles)
(artroscopio,
se
por
deben
calor
Esterilización
laparoscopios)
-
Accesorios
de
endoscopios rígidos y de
fibra
(pinzas de biopsia, cepillos,
cánulas)
- Agujas
- Endoscopios rígidos que
-
penetran en
0,2%
Ácido
Material
cavidades
semicrítico
(broncoscopios,
(Toca
laringoscopios)
Desinfección de
fenolato 1:8
membranas
- Endoscopios flexibles de
alto nivel
-
mucosas)
fibra óptica
no
estériles
peracético
- Glutaraldehído al 2%
-
Glutaraldehído
Peróxido
de
hidrógeno al 6%
52
-
Máquinas
de
diálisis
(circuito interno)
- Otoscopios, sinuscopios,
tonómetros,
espéculos
vaginales,
termómetros rectales
-
Equipos
de
terapia
respiratoria
- Termómetros
- Alcohol de 70%
Material
- Orinales
Desinfección de
-
no crítico
- Fonendoscopios
nivel intermedio o
aldehídos al 1%
- Desfibriladores
de bajo nivel
- Hipoclorito sódico al
Toca
intacta)
la
piel
Asociación
- Esfigmomanómetros
0,1%
- Superficies
-
de
Amonios
cuaternarios
- Iodóforos
Fuente: (www. Academia.cat/societats/formcl/libre/hygiene/3pdf.
5. METODOS DE EVALUACION DE LOS DESINFECTANTES
5.1 Método del coeficiente fenólico
Este método es adecuado para probar desinfectantes que se mezclan con agua y ejercen
acción antimicrobiana en forma similar a l fenol. El microorganismo de prueba que se emplea
en este procedimiento es una cepa especifica de Salmonella typhi o Staphylococcus aureus.
A una serie de de diluciones del desinfectante (5ml por tubo) se agregan 0.5 ml de un cultivo
de caldo de microorganismo de prueba cultivado en 24 h. Al mismo tiempo se hacen diluciones
similares en las mismas cantidades
a una serie de diluciones de fenol. Todos los tubos
(desinfectante mas microorganismo mas fenol mas microorganismo 9 se ponen en baño
termostatado a 20 º a intervalos de 5, 10 Y 15 minutos, se hacen subcultivos por medio de un
asa de siembra en medio de cultivo estéril. Los tubos así sembrados se incuban y examinan
para determinar el desarrollo.
La mayor dilución del desinfectante que mate a los microorganismos en 10 minutos pero no en
5 se divide por la dilución mayor del fenol que de los mismos resultados. El número que se
obtiene de esta división es el coeficiente fenolito de la sustancia probada. (Morales, 2007)
53
5.2 Técnica de dilución en tubo
Primero se realizan diferentes diluciones del agente químico. El mismo volumen de cada
dilución se dispensa en tubos estériles (5ml). A cada tubo se le añade la misma cantidad de
una suspensión de microorganismos utilizado como prueba (0.5ml).
A determinados intervalos de tiempo se transfiere una alícuota de cada tubo a otra que
contenga medio de cultivo. Estos tubos son inoculados se incuban a temperatura optima del
microorganismo utilizado.
Luego se examina el crecimiento mediante la aparición de turbidez el tubo de (crecimiento+) o
ausencia de turbidez en el tubo de (crecimiento -).
Aquellos que no presentan crecimientos indican la dilución ala cual este agente químico mata
al microorganismo utilizado como prueba cuando este microorganismos es expuesto al agente
químico durante este periodo de tiempo (Morales, 2007).
5.3. Técnica de la placa de agar
Se inocula una placa que contenga medio de cultivo sólido con el microorganismo utilizado
como prueba. El agente químico se coloca en el centro de la placa, bien dentro de un cilindro o
impregnado en un disco de papel. Al cabo de 24 a 48 horas se observan zonas de inhibición
(crecimiento negativo) alrededor del agente químico. Una modificación de esta técnica es la
incorporación del agente químico en el medio de cultivo antes de verterlo sobre la placa. Una
vez solidificado se inocula con el microorganismo utilizado como prueba, se incuba y se
examina el crecimiento microbiano. (Arias, 2006).
54
6. JUSTIFICACION
En todos los campos de la investigación, en los que ha de trabajarse con productos químicos,
se necesitan un desinfectante que impida de forma fiable la contaminación microbiana y
mantenga limpias al mismo tiempo las superficies y los equipos de trabajo.
La limpieza y la desinfección, constituyen, junto con la esterilización, los elementos primarios y
más eficaces para romper la cadena epidemiológica de la infección. La infección hospitalaria
constituye un tema de extraordinaria actualidad por su frecuencia, gravedad y repercusión
económica.
La desinfección de instrumentos y superficies de los puestos de trabajo, básicamente en el
laboratorio donde se manipulan muestras biológicas, constituye la forma más adecuada de
evitar el posible contagio. Esto se consigue con una correcta utilización de desinfectantes.
La atención hospitalaria plantea las máximas exigencias de higiene ya que los dispositivos
médicos e instrumentos de cirugía como es el caso de los implantes, tienen contacto directos
con fluidos corporales. La mala higiene de estos instrumentos pueden ocasionar infecciones
irreversibles en pacientes inmunosuprimidos o en el peor de los casos la muerte; Justamente
por tal motivo se necesita utilizar un desinfectante que tenga una eficacia no solo eliminando de
forma rápida y fiable los microorganismos, evitando de tal forma el deterioro de la salud de los
pacientes sino eliminando también los olores desagradables. Permitiendo de esta manera
que no se generen enfermedades.
Para el desarrollo de esta investigación se empleara el desinfectante de alto nivel de STERIS,
a base de peróxido de hidrogeno, mediante ensayos in Vitro que garanticen su utilización en
instrumentos y dispositivos médicos en el sector hospitalario.
55
7. OBJETIVOS
7.1. Objetivo General
Evaluar la eficacia del desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido de hidrogeno
frente a los microorganismos descritos en la ficha técnica con la finalidad
de verificar su
actividad en el en el sector Hospitalario.
7.1.
Objetivos Específicos
•
Determinar si los lineamientos establecidos por fabricante permiten prever la limpieza
y desinfección
segura de los dispositivos utilizados en los diferentes procesos
médicos.
•
Proporcionar evidencia documentada y con un alto grado de confiabilidad que permita
establecer la acción antimicrobiána del desinfectante de alto nivel de STERIS a base
de peróxido de hidrogeno.
•
Evaluar in Vitro la actividad del desinfectante de alto nivel de STERIS a base de
peróxido de hidrogeno, mediante la técnica de la placa en agar.
56
8.
HIPOTESIS DEL ESTUDIO
H0: El porcentaje de inhibición de las concentraciones evaluadas (0.02%, 0.04%, 0.08%, 1% y
2%) del desinfectante es mayor o igual al 75%.
Ho: µ ≥ 75%
Hi: El porcentaje de inhibición de las concentraciones evaluadas (0.02%, 0.04%, 0.08%, 1% y
2%) del desinfectante es menor al 75%.
Hi: < µ 75%
57
9.
9.1.
MATERIALES Y METODOS
MATERIALES
Para la realización de este estudio se empleo el siguiente material, los cuales fueron
proporcionados por la Pontificia Universidad Javeriana.
Tabla Nº 6. Total de materiales empleados para los cuatro microorganismos en estudio.
MATERIALES
TOTAL
CAJAS DE PETRI GRANDES
126
TUBOS 16mm x 150 mm
46
TUBOS PARA PATRON MC FARLAND
8
PIPETAS 2ml
36
PROBETA GRADUADAS 100ml
6
FRASCOS AMBAR DE 100 ml
8
FIOLA DE 1000 ml
4
Tabla N°7. Equipos de Laboratorio
EQUIPOS
CANTIDAD
Incubadora 25ºC+/-2ºC
1
Incubadora 35ºC+/- 2ºC
1
Autoclave
1
Balanza
1
Mechero
1
Microscopio
1
58
Tabla N° 8. Reactivos y medios de cultivos.
REACTIVOS Y MEDIOS DE CULTIVO
CANTIDAD
Agar BHI
500 g
Caldo BHI
500 g
Yoduro de potasio
1 unidad
Cristales de fenol
1 unidad
Alcohol acetona
1 unidad
Fucsina
1 unidad
Cloruro de bario
1 ml
Acido sulfúrico
10 ml
59
9.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACION
Población
de estudio: Desinfectante de alto nivel de STERIS, a base de peróxido de
hidrogeno, empleado en la desinfección de equipos y dispositivos de uso hospitalario.
Muestreo: El estudio se llevo a cabo enfrentando
cepas de los siguientes microorganismos
(Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Salmonella choleraesuis, Bacillus subtilis)
a diferentes
concentraciones del desinfectante. Las cepas fueron proporcionadas por la
Pontificia universidad Javeriana.
Para realizar el
ensayo experimental, se evaluaron las diferentes concentraciones
del
desinfectante frente a las diferentes cepas microbianas. Se realizaran dos repeticiones para
cada microorganismo con las tres concentraciones del desinfectante. Las muestras se
analizaron en los laboratorios de la Pontificia universidad Javeriana. El tiempo de contacto del
desinfectante vs microorganismo, fue de 5, 10 y 15 minutos, para bacterias vegetativas y un
tiempo de 3,6 y 9 horas para la cepa esporulada, todo esto con el fin de
determinar si el
tiempo establecido por la casa productora es el adecuado o aumentar el mismo en el momento
de emplear el desinfectante sobre los equipos recomendados.
9.2.1. VARIABLES DEL ESTUDIO
•
Variables dependientes
Porcentaje de inhibición microbiana de cada concentración del desinfectante evaluada,
se calculará mediante el promedio de inhibición de las replicas de cada
microorganismo evaluado.
•
Variables independientes
Las diferentes concentraciones a las cual se evaluara el agente desinfectante
(Concentración recomendada, ala mitad y al doble).
Los diferentes tiempos de exposición para las 3 cepas bacterianas 5,10 y 15; 3,6 y 9
horas para la cepa esporulada.
60
9.2.2. Análisis de la Información
Modelo estadístico
Los resultados obtenidos a través de este ensayo experimental se examinaron por medio de un
análisis
descriptivo a través de graficas, donde se observo el comportamiento de cada
microorganismo después de ser expuesto a cada una de las concentraciones y tiempo
evaluado
del desinfectante, de esta forma se estableció la mejor concentración de
desinfectante que actué frente a cada microorganismo.
Estandarización del Método
Los datos obtenidos durante la investigación, se analizaron estadísticamente mediante la
prueba de Mann-Whitney y Kruskal- Wallys, con un nivel de confianza del 75%, de esta forma
se determino la eficacia de las diferentes concentraciones del desinfectante,
frente a los
microorganismos mencionados en la ficha técnica.
61
9.3. METODOS Y PROCEDIMIENTOS
Microorganismos: los microorganismos que se utilizaron fueron Bacillus subtilis ATCC 6633,
Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027, Staphylococcus aureus beta-hemolitico CMDM 227 y
Salmonella choleraesuis- Kuznedorf CMDM 074, los cuales se preservaron en cajas petri a 5°C
y les realizo una identificación microscópica por medio de la coloración de Gram.
Desinfectante: Fue suministrado por la casa comercial STERIS y preparado de acuerdo a las
recomendaciones de la misma.
Medios de cultivo. Caldo BHI para inocular los microorganismo y reproducirlo; agar agar BHI
utilizado como medio de cultivo para siembra y recuperación de Salmonella choleraesuis,
Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa.
9.3.1. Preparación del Tubo # 2 Patron de Mac Farland
Tabla Nº 9. Patrón de McFarlan.
Tubo N°
BaCl2 1%
H2SO4 1%
Concentración
ml x 108
2
0.2
9.8
6
Fuente (Escobar, 2002).
Se tomaron 0.2 ml de BaCl2 al 1% y 9.8 ml de al H2SO4 1% lo que corresponde a una
concentración de 6x108, se agita el tubo y de esta manera se obtiene la muestra patrón de
turbidez. (Morales, 2007)
9.3.2. Preparación del inoculo (Preparación de los microorganismos para prueba).
Se prepararon las suspensiones de los microorganismos en solución salina a 0.85% (p/v) en
un tubo de 13x100 mm, cuya concentración final debe ser de 6x108 células / ml, la cual se
comparo con el tubo N° 2 del patrón de Mac Farland. En un tubo de 16x150 mm con caldo BHI
se inoculo la suspensión de los microorganismos preparados en solución salina El inoculo se
llevo a incubación a una temperatura de 37°C por 24 horas. Terminado el tiempo de incubación
se verifico la pureza de las cepas mediante coloración de Gram. En el caso de Bacillus subtilis
se incubo a una temperatura de 37°C por 72 horas. A partir de este inoculo se realizaron las
pruebas para la evaluación del desinfectante.
62
9.3.3. Preparación de las concentraciones del desinfectante
Para realizar el ensayo in vitro de la eficacia del desinfectante de alto nivel de STERIS a base
de peróxido de hidrogeno frentes las cepas bacterianas mencionadas en la ficha técnica, se
prepararon las siguientes concentraciones:
El siguiente cuadro muestra la relación entre las concentraciones ensayadas del desinfectante
de alto nivel de Steris a base de peróxido de hidrogeno y el factor de dilución para la
preparación y aplicación de cada una de ellos.
Tabla N° 10. Preparación de las concentraciones del desinfectante de alto nivel de ATERIS a
base de peróxido de hidrogeno.
CONCENTRACIONES DEL
DESINFECTANTE
0.02%
0.04%
0.08%
1%
2%
FACTOR DE DILUCIÓN
1/100: Se prepara 1 ml de la solución desinfectante en 100 ml
de agua.
2/100: Se prepara 2 ml de la solución desinfectante en 100 ml
de agua
4/100: Se prepara 4 ml de la solución desinfectante en 100 ml
de agua
50/100: Se prepara 50 ml de la solución desinfectante en 100
ml de agua
Se debe usar el desinfectante puro.
9.4. EVALUACIÓN DEL DESINFECTANTE DE ALTO NIVEL DE STERIS
A BASE DE
PEROXIDO DE HIDROGENO.
Se sometieron los microorganismos prueba frente al desinfectante que se quiere evaluar a
diferentes concentraciones y diferentes tiempos, según (Carrascal, 2003).
Se preparararon previamente una serie de 5 concentraciones del desinfectante de la siguiente
manera:
a. La dosis recomendada por la casa comercial
b. A la mitad de la dosis recomendada
c. tres concentraciones adicionales de prueba.
63
•
Se tomaron 2 ml de cada concentración del desinfectante y se llevaron a tubos de
ensayo.
•
Se inocularon 0.2 ml de las suspensiones de los microorganismos preparadas según
escala 2 de Mac Farland) a cada uno de los tubos con las
concentraciones del
desinfectante.
•
Se agitaron los tubos y a partir de este momento se empezara a contabilizar 5, 10 y 15
minutos.
•
Posteriormente según se fue cumpliendo el tiempo se sembraron en cajas con medio
de cultivo BHI.
•
Las cajas fueron divididas en cuatro segmentos, donde por medio de estrías se sembró
cada una de las concentraciones del desinfectante con el microorganismo. Se repitió el
mismo procedimiento con cada cepa.
•
Se incubaron a 35°C las cajas de agar BHI por 48 horas. (Carrascal et al, 2003),
(Morales, 2007).
9.4.1. Lectura e Interpretación
Terminado
el tiempo de incubación se realizo la lectura de las muestras
observando el
número de estrías que presentaron crecimiento del microorganismo, se tuvieron en cuenta los
siguientes criterios:
•
Cada estría tiene un valor de 25% para un total de 100% (4 estrías) se
lee por
inhibición del crecimiento del microorganismo, para considerar valida una estría esta
debe tener mas de 50% de su longitud.
•
Se escoge aquella dilución
que en menor tiempo sea capaz de inhibir al
microorganismo de estudio en un 100%.
•
Control: todas las estrías deben mostrar crecimiento (si este control no presenta
crecimiento en todas las estrías se debe repetir todo el procedimiento). (Carrascal et al,
2003)
64
10.
RESULTADOS
A continuación por medio de tablas y graficas se presentan los resultados correspondientes al
porcentaje de inhibición de cada uno de los microorganismos evaluados en este estudio.
• Sthaphylococcus aureus
Tabla N°11. Porcentaje de inhibición de Sthaphylococcus aureus, según la concentración y el
tiempo de contacto.
Sthaphylococcus aureus
IN VITRO
CONCENTRACION DEL
DESINFECTANTE
% INHIBICION
TIEMPO DE CONTACTO EN MINUTOS
5 MINUTOS
10 MINUTOS
15 MINUTOS
0.02%
0
0
25
0.04%
0
43.75
100
0.08%
100
100
100
1%
100
100
100
2%
100
100
100
NOTA: Los resultados corresponden al promedio de las replicas y están expresados en
porcentaje.
65
PORCENTAJE DE INHIBICION DEL DESINFECTANTE DE ALTO NIVEL DE STERIS A
BASE DE PEROXIDO DE HIDROGENO ANTE Sthaphylococcus aureus .
100%
90%
80%
% DE INHIBICION 70%
0.02%
60%
0.04%
50%
0.08%
40%
1%
30%
2%
20%
10%
0%
5 min
10 min
15 min
TIEMPO EN MINUTOS Figura N° 1. Comportamiento del desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido de
hidrogeno ante Sthaphylococcus aureus.
66
•
Pseudomonas aeruginosa
Tabla N°12. Porcentaje de inhibición de Pseudomonas aeruginosa según la concentración y
el tiempo de contacto.
IN VITRO
CONCENTRACION DEL
DESINFECTANTE
Pseudomonasa aeruginosa
% INHIBICION
TIEMPO DE CONTACTO EN MINUTOS
5 MINUTOS
10 MINUTOS
15 MINUTOS
0.02%
0
0
28.12
0.04%
87.5
100
100
0.08%
100
100
100
1%
100
100
100
2%
100
100
100
NOTA: Los resultados corresponden al promedio de las replicas y están expresados en
porcentaje.
PORCENTAJE DE INHIBICION DEL DESINFECTANTE DE ALTO NIVEL DE STERIS A
BASE DE PEROXIDO DE HIDROGENO ANTE Pseudomonas aeruginosa.
% DE INHIBICION 100%
80%
0.02%
60%
0.04%
40%
0.08%
20%
1%
0%
2%
5min
10min
15min
TIEMPO EN MINUTOS
Figura N° 2. Comportamiento del desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido de
hidrogeno ante Pseudomonas aeruginosa.
67
•
Salmonella choleraesuis
Tabla N°13. Porcentaje de inhibición de
Salmonella choleraesuis según la
concentración y el tiempo de contacto.
Salmonella choleraesuis
IN VITRO
CONCENTRACION DEL
DESINFECTANTE
% INHIBICION
TIEMPO DE CONTACTO EN MINUTOS
5 MINUTOS
10 MINUTOS
15 MINUTOS
0.02%
0
0
42.15
0.04%
0
62.5
100
0.08%
100
100
100
1%
100
100
100
2%
100
100
100
NOTA: Los resultados corresponden al promedio de las replicas y están expresados en
porcentaje.
PORCENTAJE DE INHIBICION DEL DESINFECTANTE DE ALTO NIVEL DE STERIS A
% % INHIBICION
BASE DE PEROXIDO DE HIDROGENO ANTE Salmonella choleraesuis
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0.02%
0.04%
0.08%
1%
5min
10min
15min
2%
TIEMPO MINUTOS
Figura N° 3. Comportamiento del desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido de
hidrogeno ante Salmonella choleraesuis
68
•
Bacillus subtilis
Tabla N°14. Porcentaje de inhibición de
Bacillus subtilis, según la concentración y el
tiempo de contacto.
Bacillus subtilis
IN VITRO
CONCENTRACION DEL
DESINFECTANTE
% INHIBICION
TIEMPO DE CONTACTO EN MINUTOS
3 HORAS
6 HORAS
9 HORAS
0.02%
50
50
87.25
0.04%
68.75
96
100
0.08%
100
100
100
1%
100
100
100
2%
100
100
100
NOTA: Los resultados corresponden al promedio de las replicas y están expresados en
porcentaje.
PORCENTAJE DE INHIBICION DEL DESINFECTANTE DE ALTO NIVEL DE STERIS A
% DE INHIBICION
BASE DE PEROXIDO DE HIDROGENO ANTE Bacillus subtilis.
100,%
90,%
80,%
70,%
60,%
50,%
40,%
30,%
20,%
10,%
0,%
0.02%
0.04%
0.08%
1%
2%
3 hr
6 hr
9 hr
TIEMPO EN HORAS
Figura N° 4. Comportamiento del desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido de
hidrogeno ante Bacillus subtilis.
69
En la Tabla N° 15, se puede observar la comparación entre los resultados del porcentaje de
inhibición del enfrentamiento de las cepas microbianas ante la concentración de 0.02% del
desinfectante de alto nivel de STERIS, a base de peróxido de hidrogeno.
Tabla N° 15. COMPARACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE LAS CEPAS DE REFERENCIA
ANTE LA CONCENTRACIÓN DEL 0.02% DEL DESINFECTANTE.
MICROORGANISMOS
PORCENTAJE DE
INHIBICION
TIEMPO DE EXPOSICIÓN
5 min
10 min
15 min
Staphylococcus aureus
0%
0%
25%
Pseudomonas aeruginosa
0%
0%
28%
Salmonella choleraesuis
0%
0%
42%
TIEMPO DE EXPOSICIÓN
3 hr
6 hr
9 hr
Bacillus subtilis
50%
50%
100%
En la Tabla N° 16, se puede observar la comparación entre los resultados del porcentaje de
inhibición del enfrentamiento de las cepas microbianas ante la concentración del 0.04% del
desinfectante de alto nivel de STERIS, a base de peróxido de hidrogeno.
Tabla N° 16. COMPARACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE LAS CEPAS DE REFERENCIA
ANTE LA CONCENTRACIÓN DEL 0.04% DEL DESINFECTANTE.
MICROORGANISMOS
PORCENTAJE DE
INHIBICION
TIEMPO DE EXPOSICIÓN
5 min
10 min
15 min
Staphylococcus aureus
0%
44%
100%
Pseudomonas aeruginosa
88%
100%
100%
Salmonella choleraesuis
0%
63%
100%
TIEMPO DE EXPOSICIÓN
3 hr
6 hr
9 hr
Bacillus subtillis
69%
96%
100%
70
En la Tabla N° 17, se puede observar la comparación entre los resultados del porcentaje de
inhibición del enfrentamiento de las cepas microbianas ante la concentración del 0.08% del
desinfectante de alto nivel de STERIS, a base de peróxido de hidrogeno.
Tabla N° 17. COMPARACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE LAS CEPAS DE REFERENCIA
ANTE LA CONCENTRACIÓN DEL 0.08% DEL DESINFECTANTE.
MICROORGANISMOS
PORCENTAJE DE
INHIBICION
TIEMPO DE EXPOSICIÓN
5 min
10 min
15 min
Staphylococcus aureus
100%
100%
100%
Pseudomonas aeruginosa
100%
100%
100%
Salmonella choleraesuis
100%
100%
100%
TIEMPO DE EXPOSICIÓN
3 hr
6 hr
9 hr
Bacillus subtillis
100%
100%
100%
En la Tabla N°18, se puede observar la comparación entre los resultados del porcentaje de
inhibición
del enfrentamiento de las cepas microbianas ante la concentración del 1% del
desinfectante de alto nivel de STERIS, a base de peróxido de hidrogeno.
Tabla N° 18. COMPARACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE LAS CEPAS DE REFERENCIA
ANTE LA CONCENTRACIÓN DEL 1% DEL DESINFECTANTE.
MICROORGANISMOS
PORCENTAJE DE
INHIBICION
TIEMPO DE EXPOSICIÓN
5 min
10 min
15 min
Staphylococcus aureus
100%
100%
100%
Pseudomonas aeruginosa
100%
100%
100%
Salmonella choleraesuis
100%
100%
100%
TIEMPO DE EXPOSICIÓN
3 hr
6 hr
9 hr
Bacillus subtillis
100%
100%
100%
71
En la Tabla N° 19, se puede observar la comparación entre los resultados del porcentaje de
inhibición
del enfrentamiento de las cepas microbianas ante la concentración del 2% del
desinfectante de alto nivel de STERIS, a base de peróxido de hidrogeno.
Tabla N° 19. COMPARACIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE LAS CEPAS DE REFERENCIA
ANTE LA CONCENTRACIÓN DEL 2% DEL DESINFECTANTE.
MICROORGANISMOS
PORCENTAJE DE
INHIBICION
TIEMPO DE EXPOSICIÓN
5 min
10 min
15 min
Staphylococcus aureus
100%
100%
100%
Pseudomonas aeruginosa
100%
100%
100%
Salmonella choleraesuis
100%
100%
100%
TIEMPO DE EXPOSICIÓN
3 hr
6 hr
9 hr
Bacillus subtillis
100%
100%
100%
72
11. ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN
Los resultados obtenidos a través de este ensayo experimental se examinaron por medio de un
análisis descriptivo a través de tablas y graficas, donde se observa el comportamiento de cada
microorganismo después de ser expuesto a cada una de las concentraciones y tiempo
evaluado del desinfectante, de esta forma se estableció la mejor concentración de
desinfectante que actué frente a cada microorganismo. Para este fin se emplearon las
siguientes hipótesis:
Hipótesis nula (Ho): El porcentaje de inhibición de las concentraciones evaluadas (0.02%,
0.04%, 0.08%, 1% Y 2%) del desinfectante es mayor o igual al 75%.
Hipótesis alterna (Hi): El porcentaje de inhibición de las concentraciones evaluadas (0.02%,
0.04%, 0.08%, 1% y 2%) del desinfectante es menor al 75%.
™ Decisión: Para todo valor de probabilidad igual o menor a 0.05, se acepta la hipótesis
alterna y por ende se rechaza la hipótesis nula, es decir que el porcentaje de inhibición
no es igual en las tres concentraciones evaluadas del desinfectante, por lo menos una
es diferente.
73
11.1. ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE LOS RESULTADOS
Para el análisis de resultados fue necesario comprender la naturaleza de los datos que forman
la base de los procedimientos de prueba, para ello se utilizo el programa estadístico
postprogram, ya que este ayuda a determinar la prueba particular que se ha de utilizar.
Los datos obtenidos durante la investigación, se analizaron estadísticamente mediante la
prueba de MANN-WHITNEY para comparar dos tratamientos y
la prueba de KRUSKAL-
WALLIS para comparar tres o más tratamientos.
Estas pruebas son de tipo no paramétricas y se aplicaron por que al estudiar la normalidad de
los datos mediante la prueba de SHAPIRO WILL, se encontró que los datos no provenían de
distribuciones normales.
Asumiendo que los microorganismos evaluados presentaron un comportamiento estadístico
similar, el analisis para Mann-Whitney y Kruskal-Wallys es el siguiente:
Para la concentración de 0.02% del desinfectante, no existe evidencia estadísticamente
significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante ante los microorganismos
(Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa y Salmonella choleraesuis), para los tres
tiempos de exposición (5 , 10 y 15 minutos) sea mayor al 75%, ya que P > 0.05, sin embargo,
para la concentración de 0.04%, existe evidencia estadísticamente significativa que el
porcentaje de inhibición del desinfectante ante los microorganismos es mayor al 75%, ya que P
< 0.05, para los 15 minutos de exposición, a excepción de Pseudomonas aeueginosa, que
presenta un porcentaje de inhibición mayor al 75% a los 5 y 10 minutos. Para las
concentraciones de 0.08, 1% y 2%, el promedio fue de 100 por lo tanto el desinfectante es
efectivo a esa concentración en un 100% a los 5, 10 y 15 de exposición.
En el caso de Bacillus subtillis a una concentración del 0.02% del desinfectante, no existe
evidencia estadísticamente significativa de que el porcentaje de inhibición del desinfectante
para los tres tiempos de exposición (3, 6 y p horas) sea mayor al 75%, ya que P > 0.05, sin
embargo, para la concentración de 0.04%, existe evidencia estadísticamente significativa que
el porcentaje de inhibición del desinfectante ante el microorganismos es mayor al 75%, ya que
P < 0.05, para las 6 y 9 horas de exposición. Para las concentraciones de 0.08, 1% y 2%, el
promedio fue de 100 por lo tanto el desinfectante es efectivo a esa concentración en un 100% a
las 3, 6 y 9 horas de exposición.
74
12. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Mediante esta investigación se evaluó la eficacia del desinfectante de alto nivel de STERIS a
base de peróxido de hidrogeno frente a diferentes cepas de microorganismos; con el objetivo
de verificar su actividad en el sector hospitalario, para esto se prepararon una serie de 5
concentraciones del desinfectante en estudio de la siguiente manera: concentración de 0.02%,
0.04%, 0.08%, 1% y 2%; los tiempos de contacto probados fueron 5, 10 y 15 minutos.
•
Staphylococcus aureus
Los ensayos realizados para determinar la eficacia del desinfectante de alto nivel de STERIS a
base de peróxido de hidrogeno ante Staphylococcus aureus se muestran en la tabla N° 11 en
los cuales se demostró que el desinfectante con un tiempo de contacto de 5, 10 y 15 minutos a
una concentración del 0.02%, no tiene acción bactericida por encima del criterio mínimo de
aceptación establecido 75%, para este microorganismo.
Al analizar los datos empleando la concentración de 0.04%, se observo un aumento en el
porcentaje de inhibición, el cual tampoco cumple con el criterio mínimo de aceptación 75% en
un tiempo de exposición de 5 minutos. Sin embargo, al probar la concentración de 0.08%, se
alcanzo un porcentaje de inhibición del 100% para los tres tiempos establecidos.
A los 10 minutos de exposición con la concentración del 0.02%, Staphylococcus aureus no
presento un aumento en el porcentaje de inhibición, mientras que al probar la concentración de
0.04% se obtuvo un porcentaje de inhibición del 43.75% y con una concentración de 0.08%,
se evidencio una inhibición total del crecimiento. Mientras que a los 15 minutos de contacto
con el desinfectante se observo un aumento del 100% en el porcentaje de inhibición con la
concentración de 0.04%, de igual forma con una concentración del 0.08%.
Como se muestra en la figura 1, la población bacteriana se reduce en su totalidad, alcanzando
un porcentaje de inhibición del 100%, después de 5 minutos de tratamiento con el
desinfectante del alto nivel de STERIS a base de peróxido de hidrogeno, cuando se emplearon
la mitad de la concentración 1% y la concentración recomendada por la casa comercial (2%).
Estos datos nos comprueban que la destrucción parcial o total de Staphylococcus aureus al
ponerlo en contacto con el desinfectante en estudio, esta determinado por la concentración del
desinfectante y por el tiempo de exposición.
75
El motivo por el cual Staphylococcus aureus no es inhibido totalmente a las concentraciones
de 0.02% y 0.04% con el desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido de
hidrogeno se debe a que este microorganismo produce la enzima extracelular la catalasa, que
descompone el peróxido de hidrogeno en agua y oxigeno molecular cuando este compuesto
se encuentra en pequeñas cantidades, según Dahiya y Speck, 1998 en cantidades mayores,
bajo condiciones experimentales Staphylococcus aureus es inhibido por la acumulación de
peróxido de hidrogeno en el medio.
•
Pseudomonas aeruginosa
En la tabla N° 12, se observan los resultados correspondientes al porcentaje de inhibición del
desinfectante evaluado ante Pseudomonas aeruginosa, estos resultados indican que a los 5
minutos con una
concentración de 0.02%, no se presento inhibición del microorganismo.
Cuando se sometió al microorganismos a una concentración de 0.04%, se observa una
disminución en la viabilidad del microorganismo en función del tiempo de exposición al
desinfectante, puesto que se obtuvo un valor de 88% a los 5 minutos, cumpliendo de esta
forma con el criterio mínimo de aceptación que es del 75%. El desinfectante es eficaz en un
100% cuando se emplearon las concentraciones 0.08%, 1% y 2%.
Para un tiempo de contacto con el desinfectante de 10 minutos a una concentración de 0.02%
tampoco se evidencio inhibición, mientras que a con las concentraciones de 0.04%, 0.08%, 1%
y 2% el porcentaje de inhibición fue del 100 %.
A los 15 minutos con una concentración de 0.02% hubo una inhibición no muy significativa ver
figura 2, mientras que con las concentraciones de 0.04%, 0.08%, 1% y 2% la inhibición fue
total. Estos resultados
muestran claramente que para esta cepa se recomiendan las
concentraciones al 0.08%,
1% y 2% ya que presentaron un porcentaje de inhibición
considerable a los 5, 10 y 15 minutos incluso en el menor tiempo empleado, es decir que el
desinfectante ejerce una buena acción sobre el microorganismo y por ende se puede controlar.
Mientras que una concentración de 0.02% y 0.04% no se recomienda para su uso ya que no
se garantiza la destrucción total del microorganismo en ninguno de los tres tiempos de
exposición.
En la figura 2, se observa la reducción total del crecimiento microbiano, cuando se emplea una
concentración de 1% y la concentración recomendad 2%, para un tiempo de contacto de 5
minutos. Estos resultados indican que el desinfectante de alto nivel de STERIS, a base de
peróxido de hidrogeno, tiene un efecto bactericida para este microorganismo empleando la
concentración recomendada.
76
Los resultados obtenidos indican que Pseudomonas aeruginosa, no presenta resistencia
cuando es sometida a una concentración del desinfectante a base de peróxido de hidrogeno al
2% y esto cumple con los lineamientos establecidos por la casa comercial. Según bibliografía
consultada este microorganismo es sensible al peróxido de hidrogeno, componente activo del
desinfectante en estudio; puesto que este genera una perturbación de los componentes de la
membrana celular. También se genera una perturbación en la quimiosmosis que es la difusión
de iones atreves de la membrana permeable, generando alteración en la membrana de
transporte ocasionando daños a la pared celular. (Queiroz y Day, 2007).
Pseudomonas aeruginosa puede presentar resistencia en algunos casa por varios
mecanismos: presenta diferencias en la composición del lipopolisacarido (LPS) y el contenido
de cationes como el magnesio, que produce enlaces estables entre moléculas de LPS y como
complemento de este mecanismo, esta bacteria presenta pórinas pequeñas que impiden el
paso por difusión de ciertas sustancias antimicrobianas (Cabrera, 2007). Además,
Pseudomonas aeruginosa tiene la capacidad de formar glycocalix que es un polisacárido o
glicoproteína que cubre la pared celular de este microorganismo, formando una barrera contra
los desinfectantes. (Queiroz y Day, 2007).
•
Salmonella choleraesuis
Los resultados del porcentaje de inhibición del desinfectante de alto nivel de STERIS frente a
Salmonella choleraesuis se pueden observar en la tabla N° 13 y en la figura 3, en donde se
observa que a una concentración de 0.02%, en un tiempo de contacto entre 5 y 10 minutos, el
desinfectante no tiene ningún efecto inhibitorio frente a este microorganismo. Aunque una
concentración del 0.04% presenta un incremento en el porcentaje de inhibición, esta no cumple
con el criterio mínimo de aceptación del 75% para un tiempo establecido entre los 5 y 10
minutos, puesto que se obtuvo un porcentaje de inhibición de 0 y 63% respectivamente. Sin
embargo, se registro una reducción total, es decir del 100% cuando se emplearon
concentraciones de 0.08 %, 1% y 2%.
A los 15 minutos de contacto del microorganismo con el desinfectante, se observo un aumento
en el porcentaje de inhibición del 42.15% con la concentración de 0.02%, ver figura 3. Al
emplear la concentración 0.04% y la concentración de 0.08%, se obtiene un porcentaje de
inhibición del 100%.
La figura 3. muestra los valores promedios de la inhibición del desinfectante ante Salmonella
choleraesuis, expresados en porcentaje, en los cuales se observa que la población bacteriana
se reduce en su totalidad alcanzando un promedio de inhibición del 100% cuando se emplea
77
una concentración de 1%, la mitad de
la recomendad y una concentración de 2% la
recomendad por la casa comercial en el mínimo tiempo de exposición.
Los bajos porcentajes de inhibición obtenidos cuando se ensayaron las concentraciones de
0.02% y 0.04%, pueden explicarse ya que
este microorganismo posee varios mecanismos
mediante los cuales pueden eludir la acción de los agentes antimicrobianos como por ejemplo;
pueden modificar la membrana celular, haciéndola menos permeable a los antimicrobianos,
presentan enzimas especificas que modifican o inactivan los antimicrobianos; además, la
resistencia puede deberse a la acción de una bomba de flujo o modificaciones de la pared
celular. (Martínez, 2007)
•
Bacillus subtilis
Tal como se puede visualizar en la tabla N° 11 y en la figura 4, con estos resultados podemos
decir que cuando se emplea
una
concentración
del desinfectante 0.02% para el
microorganismos Bacillus subtilis, se alcanza una reducción en al población del 50% para un
tiempo de contacto entre 3 y 6 horas y una reducción del 87% para las 9 horas.
Al analizar los datos empleando una concentración de 0.04%, se consiguió un aumento en el
porcentaje de inhibición del 68% a las 3 horas, 96 % a las 6 horas y 100% para 9 horas. El
desinfectante es eficaz en un 100% cuando se emplea una concentración de 0.08%, para los
tres tiempos establecidos en la prueba.
Del análisis de los resultados obtenidos (ver figura 4) con la mitad de la concentración 1% y la
concentración recomendada 2%, podemos decir que el desinfectante de alto nivel de STERIS a
base de peróxido de hidrogeno, posee un alto poder esporicida a las 3 horas de exposición,
puesto que logro una disminución absoluta de población bacteriana para este microorganismo.
Para este microorganismo en particular se establecieron diferentes tiempos de contacto con el
desinfectante, en este caso fueron 3, 6 y 9 horas, ya que esta especie tiene la capacidad de
formar esporas como estructuras de resistencia y al aumentar el tiempo de exposición frente a
las diferentes concentraciones, el desinfectante puede ejercer su acción contra las esporas
impidiendo la formación del cortex entre la membrana interna y la externa antes de la
maduración de la espora. (Morales, 2007).
La resistencia de Bacillus subtilis, a los desinfectantes se atribuye a que los microorganismos
esporuládos forman una barrera a la entrada de los agentes antimicrobianos, ya que las
membranas que rodean el núcleo de la endospora actúa como factor adicional al limitar la
penetración del agente químico. (Henao, 2008).
78
Cuando se evalúa un desinfectante frente a un microorganismo esporuládo como Bacillus
subtilis, es preciso aumentar el tiempo de exposición por muchas razones, por ejemplo; las
esporas poseen un núcleo con un gran contenido en dipicolinato de calcio, además el núcleo
se encuentra parcialmente deshidratado, esta característica aumenta la termoresistencia de la
ensopara y al mismo tiempo le confiere resistencia frente a sustancias químicas como el
peróxido de hidrogeno. Además, del bajo contenido en agua de la espora, el pH del citoplasma
del núcleo contiene niveles elevados de proteínas especificas del núcleo denominadas
pequeñas proteínas acido-solubles de la espora (SASPs). Estas proteínas se unen
estrechamente al ADN en el núcleo de la espora y la protegen de daños potenciales por la
radiación UV, la desecación y agentes químicos (Popham y Setlow, 1996).
Los resultados obtenidos en este estudio, para cada microorganismos demuestran que el
efecto inhibitorio del desinfectante esta influenciado directamente por en tiempo de exposición,
para este caso se recomienda usar el desinfectante de alto nivel de STERIS a base de
peróxido de hidrogeno una
concentración del 2%, con un tiempo de contacto de 5 minutos,
como lo establece el productor.
Un estudio realizado por Ho-Hyok (2007), en cual usaron los microorganismos Bacillus subtilis,
Pseudomonas aureginosa y Staphylococcus aureus como control, demostró que el peróxido de
hidrogeno es 100% efectivo contra estos microorganismos a una concentración del 3% con un
tiempo de contacto de 5 minutos para las bacterias vegetativas y mas de 2 horas para el
microorganismo esporuládo. La misma efectividad se logro en el presente estudio, frente a
todas las cepas ensayadas, con el mismo tiempo
pero a una menor concentración del
producto al 2%.
Cuando se establece una comparación entra las bacterias vegetativas (Pseudomonas
aeruginosa, Salmonella choleraesuis y Staphylococcus aureus), ver tabla 15 a 19. La mayor
reducción del crecimiento microbiano se presento en la cepa de P. aeruginosa, la cual alcanzo
un porcentaje de inhibición del 87.5% cuando se sometió a una concentración del desinfectante
de 0.04% con un tiempo de exposición de 5 minutos. En tanto que la menor reducción se
observo con la cepa de S. aureus, en la cual a los 10 minutos de exposición la población
disminuye has el 43.75%. Por otro lado, la cepa esporulada B. subtilis presento una
disminución del crecimiento de 68.7% para las primeras tres horas de exposición al
desinfectante, a una concentración de 0.04%.
La reducción de la población en promedio fue del 100% para las concentraciones de 0.08%,
1% y 2%. Tomando como base lo anterior, podemos decir que el desinfectante de alto nivel de
STERIS a base de peróxido de hidrogeno es efectivo en un 100% cuando se emplea la
concentración recomendada por la casa comercial (2%) en el menor tiempo de exposición; de
igual manera podemos establecer que la Concentración mínima Inhibitoria, es decir la menor
79
concentración del desinfectante capaz de inhibir in Vitro el crecimiento visible del
microorganismos fue de 0.08%, ya que con este valor y en el menor tiempo de contacto con el
desinfectante evaluado se alcanzaron resultados muy satisfactorios.
De acuerdo con las proporciones que se establecen en los ensayos microbiológicos in vitro
para la evaluación de las tres concentraciones del desinfectante según la técnica utilizada, en
este estudio se obtuvo resultados totalmente satisfactorios, puesto que al enfrentar las cepas
microbianas a el desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido de hidrogeno a una
concentración del 2%, recomendada por la casa comercial, se comprobó que la misma ejerce
una total de inhibición del crecimiento microbiano en un tiempo de exposición de 5 minutos,
propuesto por la casa comercial para células vegetativas y 6 horas para la cepa esporulada.
Vale la pena aclarar que en este estudio no se emplearon los microorganismos específicos en
la ficha técnica, es decir los mismos ATCC, pero estudios realizados por Ho-Hoyk (2007),
usaron
Pseudomonas aeruginosa ATCC 9027; Mehmi (2006), utilizo Bacillus subtilis ATCC
6633, las mismas cepas utilizadas para este estudio. Quienes reportan resultados 100%
satisfactorios para cada microorganismos cuando usaron productos con una concentración de
peróxido de hidrogeno mayor al 3%.
80
13. CONCLUSIONES
•
El desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido de hidrogeno a una
concentración del 2%, garantiza una reducción total del crecimiento microbiano durante
5 minutos, lineamiento establecido por la casa comercial.
•
El desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido de hidrogeno al 2%, la
concentración recomendada, cumple con las normas establecidas para una solución
desinfectante de alto nivel, puesto que desde el punto de vista microbiológico garantiza
la reducción total del crecimiento microbiano durante un tiempo de exposición de 5
minutos.
•
Se demostró que el desinfectante de alto nivel de STERIS a base de peróxido de
hidrogeno a la concentración recomendada 2% en 5 minutos de exposición, es un
eficaz bactericida y esporicida.
•
Según los datos obtenidos se puede determinar que la mejor concentración para el
empleo del desinfectante e alto nivel de STERIS a base de peróxido de hidrogeno es la
del 2%.
•
La concentración recomendada por la casa comercial 2%, es útil en el caso de
Salmonella choleraesuis, Pseudomonas auroginosa, Staphylococcus aureus y Bacillus
subtilis a los 5 minutos de exposición.
•
Se comprobó que la destrucción y/o inhibición de los microorganismos esta
determinada, por el tiempo de exposición, la concentración de desinfectante y la cepa
patógena.
•
Según los resultados obtenidos en este estudio, podemos decir que la mínima
concentración de efectividad del desinfectante ensayado es de 0.08% y que empleada
concentraciones menores no se garantiza la destrucción total de los microorganismos.
81
14. RECOMENDACIONES
•
Se recomienda para estudios posteriores evaluar el desinfectante de alto nivel de
STERIS a base de peróxido de hidrogeno, bajo los mismos parámetros establecidos
por la casa comercial, pero a una concentración del 3%, puesta que es la reportada por
literatura como la concentración mínima de efectividad de los desinfectantes a base de
peróxido de hidrogeno.
•
Se recomienda para posteriores estudios utilizar la concentración de 3% ya que según
bibliografía consultada es la que tiene mayor efecto bactericida.
•
Se recomienda realizar un numero mayor de replicas para cada estudio con el fin de
pode realizar análisis estadísticos mas profundos.
•
Se recomienda evaluar distintos lotes del desinfectante de alto nivel de STERIS, con el
fin de verificar que todos cumplan con las mismas características y criterios de
evaluación.
•
Se recomienda realizar pruebas de estabilidad microbiológicas al desinfectante de alto
nivel de STERIS, para comprobar
si conserva sus propiedades cuando se encuentra
frente a condiciones adversas.
•
Se recomienda realizar la evaluación in Vivo o in Situ del desinfectante de alto nivel de
STERIS a base de peróxido de hidrogeno, con utensilios y material de hospitales y
verificar la capacidad de reducción de los microorganismos una se trate con el
desinfectante.
82
15. CRONOGRAMA DE TRABJO
Actividad a Desarrollar
Enero
Febrero
Marzo
Abrir
Mayo
Junio
Revisión del material Bibliográfico
X
X
X
X
X
X
X
X
Pruebas Microbiológicas
Entrega de Trabajo Final
Julio
X
Sustentación de Tesis
X
16. PRESUPUESTO
El material de vidrio necesario para llevar a cabo esta investigación, fue proporcionado por la
Pontificia Universidad Javeriana y los medios de cultivos empleados para la misma, fueron
suministrados por la doctora Gretty Tarazona directora del proyecto y representante en
Colombia de la Casa Comercial STERIS.
83
17. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
•
ARIAS, J. 2006. Métodos en Microbiología Farmacéutica. 1 a. edición. Centro Editorial
Javeriana CEJA. 165 p.
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CABRERA, C. E. GOMEZ, F. ZUÑIGA, A. 2007.
La resistencia de bacterias a
antibióticos, antisépticos y desinfectantes una manifestación de los mecanismos de
supervivencia y adaptación. Colombia medica. Vol 38 N° 2: 149-158.
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CARRASCAL, A. PAEZ, A Y BURBANO, M. 2003. Manual De Laboratorio:
Microbiología de Alimentos. 1ª. Edición. Centro Editorial Javeriana CEJA. 170 p.
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CASH, H. 2002. Bacterial resistence to antimiocrobial antibiotics and quatemary
ammonium biocides. Lanza group.
•
CUESTA, A. M y CASTILLO, G. A. 2004. Evaluación del Peroxido de Hidrogeno como
Desinfectante de las Líneas de Aguas de las Unidades Odontológicas de la Pontificia
Universidad Javeriana.
Pontificia Universidad Javeriana. Facultad de Odontología.
Bogota D.C. 78 p.
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DAHIYA, R. S. y SPECK, M.L. 1998. Hydrogen peroxide formation by Lactobacilli and
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University Raleigh.
84
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ESCOBAR, M. 2002. Fundamentos de Microbiología. 1ª. Edición. Centro Editorial
Javeriana CEJA. 313 p.
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