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Microbiología. Segundo de Farmacia.

Tema 5. CONTROL DE LOS MICROORGANISMOS POR AGENTES FISICOS.       

Efecto de la temperatura Efecto de la presión osmótica Desecación pH Filtración Ondas sónicas: sonicacion. Radiaciones

CONCEPTOS: ESTERILIZACION: eliminación de toda forma de vida, incluidas las esporas. No todos los agentes físicos y químicos son capaces de esterilizar. Ej.: material quirúrgico, mat de laboratorio. Concepto cualitativo. DESINFECCION: no implica la ausencia de vida. Se usan desinfectantes y antisépticos (no terapéuticos) para destruir los agentes infecciosos: Desinfectantes para objetos inanimados. Ejemplo: lejía Antisépticos para seres vivos (uso tópico). Ejemplo: betadine.

SANEAMIENTO (HIGIENIZACION): disminuir la población microbiana a niveles no peligrosos para la salud pública. ASEPSIA: técnicas empleadas para impedir el acceso de los microorganismos al campo de trabajo. ANTIMICROBIANOS: sustancias que matan o inhiben el crecimiento de los microorganismos (antibacterianos, antifungicos, etc.) pueden ser de dos tipos:

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MICROBICIDAS: sustancias que matan las formas vegetativas, pero no necesariamente las esporas de un microorganismo (bactericida, fungicida) MICROBIOSTATICOS: sustancias que inhiben el crecimiento de los microorganismos, (bacteriostáticos, fungistáticos) pueden ser microbicidas si se aplica durante mucho tiempo. ANTIBIOTICOS: sustancias producidas por un ser vivo que se oponen a la vida de otro ser vivo. (Sustancias naturales producidas por las bacterias y hongos que inhiben o matan a hongos y bacterias) Sabemos que el 90% de los microorganismos son beneficiosos y el 10% restante son nocivos y hay que controlarlos porque se van a afectar a las enfermedades, al medio ambiente y a los alimentos. 1. TEMPERATURA. Va a tener dos aplicaciones importantes: el efecto letal del calor y el efecto conservador del frio. Al disminuir la temperatura se va a inhibir el crecimiento de los microorganismos y los conservamos. A temperaturas altas se puede llegar a matar a los microorganismos. Cuando la temperatura disminuye por debajo de la mínima se produce el crecimiento microbiostatico y no se mata al microorganismo. EFECTO CONSERVADOR DEL FRIO. La conservación de cepas (conjunto de bacterias dentro de una misma especia) excepto la de la neisseria que produce gonorrea y meningitis) el frio la mata y la va a desecar por tanto no se puede conservar. En un cultivo bacteriano al congelarse, los cristales de hielo que se producen, destruyen al microorganismo y por eso hay que añadir sustancias protectoras como la glicerina, la leche, suero… A menor temperatura, mayor viabilidad tiene el cultivo, estará más conservado y durará más. La inactivación microbiana se produce por la desnaturalización de las proteínas y la fusión de los lípidos de membrana.

EFECTO LETAL DE ALTAS TEMPERATURAS. Según la temperatura y el tiempo se va a producir la inactivación microbiana. Esa inactivación puede ser parcial o total. 2

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Con la ebullición se va a hervir, con la pasteurización se mantiene durante 30 min a 62.8ºC la temperatura y no se consiguen eliminar muchos microorganismos. Con la uperizacion (UHT) durante dos segundos a 130ªC no se necesita la refrigeración solo cuando se abre. Las únicas que van a conseguir esterilizar completamente son la tindalización y el autoclave. Los demás desinfectan parcialmente. El autoclave se sube a 120ªC durante 20 min y de esta forma se consiguen eliminar las esporas.

Con la pasteurización y la uperizacion no se esteriliza se disminuye la población de los microorganismos. Con la tindalización se produce una esterilización fraccionada o en etapas que permite matar a los microorganismos patógenos. El vapor fluente está cerrado herméticamente. El autoclave a una atmosfera de presión, una temperatura de 120 ºC y durante 20 min se consigue esterilizar. La ventaja que posee es que el agua es un buen conductor del calor por eso, la temperatura que se requiere es menor y el tiempo también es menor. El inconveniente es que las sustancias grasas e inmiscibles junto con las sustancias termolábiles no se van a esterilizar. El horno Pasteur no se utiliza para sustancias termolábiles. 3

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SE REQUIERE UNA MAYOR TEMPERATURA Y MAYOR TIEMPO DE EXPOSICION AL MECANISMO DE ACCION PARA OXIDAR A LOS COMPONENTES CELULARES. ES MAS EFECTIVO EL CALOR HUMEDO. 2. PRESION OSMOTICA. Cuando se introduce la bacteria en un medio hipertónico (es aquel que tiene mayor concentración de azúcar o de iones) la bacteria va a morir por plasmólisis. Solamente crecen en este tipo de medios microorganismos no patógenos. En el caso de medios salados crecen las bacterias halófilas y en el caso de medios azucarados (mermelada) crecen los sacarofilos. Este tipo de medios se usa para conservar a los alimentos porque en ellos solo pueden crecer microorganismos no patógenos.

3. HUMEDAD Y DESECACION. Cuando las bacterias se desecan, no mueren sino que entran en estado de latencia.(se elimina el agua del citoplasma) la bacteria se vuelve inactiva desde el punto de vista metabolico. Únicamente es resistente a la desecación la endospora. La desecación al aire; produce el estado de latencia de la bacteria, mata a las bacterias acuáticas y a algunos patógenos y la endospora es resistente. Por ejemplo: bacilus tuberculoso muy resistente durante meses es más peligroso porque crece por horas y vibrión colérico muy sensible. La aplicación que tiene es la conservación de cepas bacterianas. Para conservar a las células durante años se usa la liofilización (congelación y sublimación con extracción del vapor para desecar al vacío). La liofilización se usa para la conservación de alimentos y los astronautas también comen comida liofilizada. Para evitar la cristalización se usa el glicerol o dimetil sulfoxido que protegen y evitan la formación de cristales dañinos para la célula. La desventaja que tiene es que se usa una instrumentación cara. 4.pH. El pH inhibe el crecimiento y ayuda a destruirlos mejor. La aplicación que tiene sobre todo es en la conservación de alimentos y puede ser: en vinagre, fermentados como la lactosa con su lactobacillus que producen ac láctico y disminuyen el pH. En escabeche, vino vinagre especias. 4

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5.FILTRACION. Se necesitan condiciones asépticas. La filtración consiste en pasar el líquido a través del material poroso. Se usan membranas y dependiendo del diámetro de estas se quedan retenidos los microorganismos por tamaño. Se utilizan mascaras faciales que contienen filtros y lo que hacen es depurar el aire quedándose con los microorganismos en los filtros. Se respira el aire normal y se usan en los quirófanos y en la protección frente a enfermedades. Filtros hepa: Se usan en dos tipos de cabinas: Cabina de flujo laminar para condiciones asépticas, sembrar medios de cultivos y se encuentra en todos los laboratorios de microbiología. Proporciona un ambiente aséptico pero como es un sistema abierto no protege al investigador. Para trabajar con microorganismos patógenos se usa la cabina de seguridad biológica en la que se protege al investigador ya que es un sistema cerrado.

Filtros de membrana. Es una lámina de acetato de celulosa con distinto tamaño de poro. Si el diámetro es de orden 0.2µ podría utilizarse para esterilizar bacterias, si fuera de 0.005-0.01µ se podría usar para esterilizar a los virus. Se utiliza un quitasato con presión negativa. Se esteriliza el medio y se recolectan los microorganismos en los filtros en el caso de que se tengan que esterilizar muchos litros. Si lo que se quiere esterilizar es poca cantidad se usan las jeringuillas desechables. Su aplicación es para la esterilización de fluidos biológicos y soluciones termosensibles (enzimas, vitaminas, antibióticos…). Se esterilizan sustancias que se pueden penetrar fácilmente con vapor de agua como el material de laboratorio, la ropa…

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6. ONDAS SONICAS: SONICACION Para soluciones de bacterias en líquidos, se someten a cavitación y se destruyen las membranas celulares y el microorganismo se desintegra.

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Tema 6.CONTROL DE LOS MICROORGANISMOS POR AGENTES QUIMICOS NO TERAPEUTICOS.

No se usan en agentes de uso interno (solo piel y mucosas). Clasificación según el lugar donde se aplican: ANTISEPTICOS: se aplican sobre tejidos vivos (piel y mucosas).ej; pastillas de la garganta (uso oral) se disuelven en la garganta. DESINFECTANTES: se aplica sobre materiales inanimados y son corrosivos y/o irritantes para la piel. Clasificación según el modo de acción: MICROBIOSTATICOS: solo inhibien el crecimiento de microorganismos. Su modo de acción es reversible. MICROBICIDAS: matan a los microorganismos y su modo de acción es irreversible. Clasificación según la naturaleza química:   

Alcoholes, fenoles y derivados y los detergentes actúan sobre las membranas celulares. Iones metálicos, agentes oxidantes y alquilantes y colorantes modifican las proteínas y los AANN. Los acidos organicos desnaturalizan las proteínas.

ALCOHOLES.  Dañan las membranas de las células pero no son esporicidas.  Desorganizan la bicapa lipidca de la membrana plasmática.  Existen dos tipos de alcoholes: o Alcohol etílico de 96º: desinfectante. o Alcohol isopropilico:es menos volátil, mas efectivo y toxico. Es desinfectante o Alcohol etílico de 70º: antiséptico.  Este es el alcohol sanitario que tiene 70º  Es menos volátil  Tiene mayor cantidad de agua  Menos deshidratante para la piel  No aplicar sobre heridas porque es irritante. Se trata de alcohol mas otro antiséptico que hace que no se pueda beber. FENOLES. No se utilizan mucho. Es un desinfectante toxico que daña también las membranas celulares y las mucosas. En 1870, Joseph lister empieza a usarlo y reduce el riesgo de las infecciones. No es un antiséptico y solo puede ser desinfectante de utensilios.

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Derivados fenólicos.  

CRESOL: (metil fenol) desinfectante con jabones o lejías (zotal) se utiliza en ferias por el paseo de caballos. CLORHEXIDINA muy usada como antiséptico.0.5-5% o Heridas: cristalmina o Ginecológico: lindemil o Bucal o bucofaríngeo: hibitane, dentabrit, perioail, bucosray.

La clorhexidina puede usarse también como desinfectante y como conservante. DESINFECTANTE: de quirófanos y materiales CONSERVANTE: soluciones oftálmicas o colirios. Todos los antisépticos son desinfectantes, por debajo de 0.5% son antisépticos y por encima de 5% son desinfectantes. Los inyectables y colirios que son esteriles para no perder la esterilidad llevan conservantes. DETERGENTES. Los detergentes también dañan la membrana celular. Existen dos tipos de detergentes: Detergentes anionicos: jabones ordinarios, limpieza dentrificos Detergentes catiónicos: sales de amonio cuaternario. Estas sales se añaden al alcohol sanitario para que no se pueda usar por via oral y son dos: el cloruro de benzalconio y el cloruro de cetilpiridinio. El cloruro de benzaconio: Muy usado.

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IONES METALICOS PESADOS.  SALES DE MERCURIO: se han eliminado del mercado porque se absorben.el mercurio es toxico. o Mercurocromo o mercromina : se trata de un cicatrizante de bajo poder antiséptico. Se inactiva con la materia organica, es toxico y genera radicales. La actual legislación ha eliminado los termómetros de mercurio y los ha sustituido por galistan (Ga, In, Sn ). o Se sigue comercializando aunque es muy poco su efecto antiséptico. Se inactiva en presencia de materia organica y es muy cicatrizante.  SALES DE PLATA: es un antiséptico. o El nitrato de plata se utilza contra el gonococo el cual es muy sensible. En un 1% se usa para soluciones oftálmicas (oftallmia gonocócica). El 10% se usa para ulcera bucales o barritas para las verrugas. o La sulfadiacina argentica: se utiliza para las quemaduras (flamanzine, silverdone). También se usan para tratar a madres que tienen gonorrea se le añade a los niños en los ojos para que no la contraigan al nacer(oftálmica gonocócica)  SALES DE COBRE: se trata de un antifungico, alganicida. Tiene aplicación en las picinas en la fumigación de plantas. AGENTES OXIDANTES. Degradan las proteínas y los AANN. 

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EL AGUA OXIGENADA: Es degradada por la catalasa para obtener mas concentración de oxigeno. Tiene algunas ventajas como,es eficaz frente a microorganismos anaerobios, se limpia por arrastre pero el efecto antiséptico es corto. La catalasa se encuentra en la sangre. Las aplicaciones que tiene son:  El 3% es hemostático, se utiliza para limpiar con H₂O₂ con otro antiséptico. Esto es toxico para las bacterias que sinteizan otras catalasas.  6% es desinfectante de lentes de contacto blandas como las lentillas.  30% estomatología y blanqueo de dientes. Previene enfermedades como el tétano que esta provocado por un anaerobio estricto que produce esporas. En heridas profundas puede crecer y por eso se usa el agua oxigenada que lava la herida y arrastra todo, después habría que usar un segundo antiséptico ya que su función es muy baja. EL PEROXIDO DE BENZOILO: es utlizado en tratamientos contra el acné 2.5%-5%-10%.

En los hospitales la esterilización se realiza con gas de plasma de H₂O₂.

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Se utiliza como un agente esterilizante de materiales que no pueden quemarse. Se esterilizan con alcohol y se debe reutilizar.

HALOGENOS. Cloro. Se va a usar el cloro como esterilizante, bactericida, fungicida virucida y esporicida. Para que esterilice tiene que estar completamente cerrado

Yodo. TINTURA DE YODO: es efectio, pero produce un efecto doloros por el alcohol. SOLUCION ALCOHOLICA: antiséptico de la piel sana, infectada o cutánea. 4

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SOLUCION EN GLICERINA: se usa contra la amigdalitis. COMO YODOFOROS SE UTILIZA LA POVIDONA YODADA. Se trata de un atiseptico mas usado en la actualidad que lleva clorhexidina. La ventaja que presenta es que no se inactiva, no irrita, no tiñe y no es toxico. El peracetico es un esterilizante del borico, cuando se encuentra saturado se utiliza para los plasmas de agua oxigenada para las piscinas. Cámaras de esterilización con peracetico. Ootros acidos usados es el borico que se encuentra en las gambas y es muy toxico. Es un antiséptico de piel y mucosas que se usa como antitranspirante de pies.

AGENTES ALQUILANTES. Inactivan las proteínas y los AANN. La clorhexidina es muy bueno ya que no se desactiva en presencia de la materia organica. La ventaja que presentan es que no se inactivan con las esporas ni con la materia organica. Es esporicida. El inconveniente es que no se puede usar como antiséptico ya que irrita la piel y las mucosas.   

Formaldehido-Formol: esteriliza y desinfecta el ambiente (laboratorios, quirófanos) evita el sudor en los pies y se usa para disecar. Glutaraldehido: esteriliza el material de quirófano, el de odontología y todo material que se pueda mojar. Cuando lo saco de la solución se pierde la esterilización. Oxido de etileno: transpasa los ppaquetes y las envolturas.

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Factores que afectan a la potencia de un desinfectante  

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la concentración del agente y el tiempo de actuación pH afecta a la carga superficial de la bacteria y el grado de ionización del agente.(las formas ionizadas pasan mejor las membranas) son mas efectivos los agentes anionicos a pH acido y los agentes catiónicos a pH básico. Temperatura : al aumentar la temperatura aumenta el potencial desinfectante. La subida de 10ºC supone duplicar la tasa de muerte. Naturaleza del microorganismo y otros factores asociados. o Según la especie: el bacilo tubérculo resiste los hipocloritos mejor. o Según la fase de cultivo. o La presencia de capsulas o de esporas que confieren mas resistencias a los microorganismos. o Dependiendo del numero de microorganismos iniciales. Presencia de materiales extraños: se forman unos complejos inactivos. La materia organica como la sangre, el suero, la pus… disminuyen la potencia de los desinfectantes hasta el pundo de que pueden llegar a hacerlos inactivos.

¿es esporicida el alcohol? Para esterilizar una solución hay que eliminar la forma vegetativa y las esporas. Hay desinfectantes que solo actúan en la fase vegetativa y no son esterilizantes. Hay que saber si el agua oxigenada y la polividona se inactiva y cuales no!!

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TEMA 7. CONTROL DE LOS MICROORGANISMOS POR AGENTES QUIMICOS TERAPEUTICOS. QUIMIOTERAPICOS Y ANTIBIOTICOS.

AGENTES MICROBIANOS TERAPEUTICOS. Se pueden emplear tanto para uso externo como para uso interno. Quimioterápicos. Compuestos químicos sintéticos con actividad antimicrobiana y con una toxicidad suficientemente baja como para poder ser administrados a un organismo por la via adecuada. Tienen efectos antimicrobianos (microbicidas o microbiostáticos). Antibióticos. Son sustancias producidas por seres vivos (antibióticos naturales) o modificados artificialmente a partir de ellos (antibióticos semisintéticos) que administrados por la via adecuada tienen efecto antimicrobiano (microbicidas o microbiostáticos). Breve historia de la quimioterapia. La terapia se basa en la diferencia que existe entre las células eucariotas y procariotas para la elaboración de medicamentos que no produzcan efectos secundarios sobre las células. Se pretende matar a las células procariotas sin ejercer efecto sobre las eucariotas.

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La mayoría de los antibióticos se han obtenido de un grupo relativamente pequeño de microorganismos. Se obtienen a partir de metabolitos secundarios de microorganismos que se forman en la fase estacionaria y se piensa que puede ser un mecanismo de defensa ante otros microorganismos (bacillus, streptomyces, penicillium, cephalosporium, micromonospora). Se producen como consecuencia de un efecto de la superviviencia. ANTIMICROBIANO IDEAL.     

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Actuar in vivo. Especificidad: toxicidad selectiva (bala mágica) inhibe a las células procariotas y no es toxica para las eucariotas. Elevada potencia biológica (efectivo a bajas dosis). Si las dosis aumentan aumenta la toxicidad. Microbicida mejor que microbiostático: algunos antimicrobianos de exposición pasan de microbiostático a microbicida. De amplio espectro o bajo dependiendo del microorganismo. Hay que ver que antimicrobiano es más eficaz. Cuando no se sabe que le produce la enfermedad a un enfermo se usa un antimicrobiano de amplio espectro. Los de espectro reducido se usan frente a bacterias específicas porque actúa ante nuestra microbiota normal. No es bueno alterar a nuestra microbiota ya que esto afecta a nuestro sistema inmunológico. No inducir una resistencia rápida. Permanezca activo en el plasma y tejidos durante el tiempo que sea necesario. No alergénico y no produzca efectos secundarios.

TERAPIA ANTIBIOTICA COMBINADA. Es mejor usar un antibiótico eficaz que una combinación. El uso de la terapia combinada es solo en situaciones de:  Tratamiento rápido en infecciones muy graves: por ejemplo la septicemia en inmunodeprimidos, meningitis en niños…  Infecciones crónicas: para retardar la aparición de mutantes resistentes por ejemplo la tuberculosis.  Infecciones mixtas: por ejemplo después de un traumatismo masivo. El efecto sinérgico:   

Aumenta la actividad antibacteriana. Amplia el espectro de acción. Disminuye la aparición de resistencias.

CLOTRIMOXAZOL: (sulfamidas + trimetoprim) se usa por ejemplo en la cistitis por el efecto sinérgico de la actu...