Microbiologia e microbiologia applicata

STERILIZZAZIONE E DISINFEZIONE

Per morte di un microorganismo si intende il blocco totale della sua attività metabolica e la perdita della sua capacità riproduttiva. Per eliminare o ridurre i microorganismi presenti in un substrato (carica microbica) ci si avvale di due processi:

• sterilizzazione: che consiste nell'eliminazione di tutti i microorganismi
• disinfezione: riduce il numero dei microrganismi.

La sterilizzazione, quindi, è più efficace e radicale perché determina la morte di tutti i microorganismi e anche delle spore (che sono più resistenti). Si arriva all'asepsi e il materiale si definisce asettico o sterile. Questo processo determina la denaturazione delle proteine e degli acidi nucleici e la degradazione delle componenti della membrana e delle pareti.

I METODI PER EFFETTUARE LA STERILIZZAZIONE:

• fisici: fiamma diretta, calore secco e umido, radiazioni
• chimici: composti con ossigeno, formaldeide
• meccanici: [specificare i metodi meccanici]

Metodi FISICI

Fiamma diretta: il calore è il più utilizzato e risulta efficace perché determina reazioni di ossidazione o di idrolisi su diversi siti di bersaglio. L'incenerimento viene effettuato in appositi impianti e si utilizza per lo smaltimento di rifiuti tossici come prodotti ospedalieri, i risultati finali di tale processo sono gas e cenere, per cui i prodotti vengono interamente disintegrati.

In laboratorio, invece, si utilizza il becco Bunsen, utile a sterilizzare anse, spatole e le imboccature delle vetrine qualora si pensa che siano contaminate. Il becco crea sopra di esso un cono di sterilità; quindi, lavorare nei pressi di questo garantisce condizioni asettiche.

Calore secco: viene utilizzato come agente sterilizzante l'aria calda. Si tratta di un cattivo conduttore a scarso potere penetrante. Questo tipo di sterilizzazione viene eseguita in apposite stufe chiamate Pauster. Si raggiunge una temperatura compresa tra

Sterilizza il latte, che si effettua a 140/145 gradi per pochi secondi. La tindalizzazione o sterilizzazione frazionata si utilizzano per liquidi che non sopportano alte temperature, contaminati da spore o micro-batteri. In un primo trattamento si eliminano microorganismi vivi (100 gradi per 30-60 min). Poi viene incubato per 24 ore a 35 gradi perché in queste condizioni le spore germinano. Successivamente si fa un altro trattamento col calore. Queste pratiche si eseguono per 3 volte, in modo tale che, se ci dovessero essere delle spore, si sarebbero eliminate.

Autoclave (fisico) si tratta del metodo più utilizzato, il quale sfrutta il calore umido in un particolare apparecchio chiamato autoclave. Questo è un cilindro chiuso con un coperchio ermetico dove la sterilizzazione avviene come nella pentola a pressione (l'acqua bolle ad una temperatura più alta perché vi è un aumento di pressione, infatti, la pressione dell'aria influenza.

L'ebollizione di tutti i liquidi. Si arriva all'equilibrio, ovvero Vapore Saturo, in cui il numero di particelle che abbandonano il contenitore è uguale a quelle che ritornano. Per ottenere il vapore saturo, l'aria contenuta fuoriesce tramite una valvola e quando il vapore riempie l'intera camera, la pressione interna aumenta e l'acqua bolle a 121 gradi. Per effettuare la sterilizzazione, l'elemento deve rimanere all'interno dell'autoclave per 20 min.

Radiazioni = Alterano la struttura molecolare degli acidi nucleici. Si differenziano in radiazioni ionizzanti e non. Radiazioni ionizzanti (gamma per esempio): generano una grande quantità di energia e hanno un forte potere penetrante. Strappano gli elettroni dagli orbitali più esterni degli atomi formando i radicali liberi, ovvero molecole reattive in grado di degradare proteine e DNA del microorganismo. Radiazioni non ionizzanti (raggi UV): l'Azione dei raggi UV prevede

La formazione di dimeri di timina, ovvero legami covalenti tra proteine adiacenti che provocano mutazioni nei microorganismi, genera poca energia e ha poco potere penetrante. Vengono utilizzati solo per sterilizzare le superfici, anche in laboratorio, ma non attraversano vetro e plastica.

Le onde ionizzanti possono avere un'azione diretta (danno al DNA) o indiretta (tramite la formazione di radicali liberi).

METODI CHIMICI

Gli Agenti alchilanti sono efficaci sui microorganismi e sulle spore in quanto ne causano la deformazione delle proteine e degli acidi nucleici.

Tra questi abbiamo:

• L'ossido di etilene: che è un gas infiammabile ed esplosivo a contatto con l'aria, viene utilizzato per sterilizzare dispositivi medici, gomma e plastica, tessuti e carta. Con questo vengono sterilizzate le siringhe già confezionate perché ha un alto potere penetrante. Dopo il processo di sterilizzazione viene rimosso il gas e il prodotto rimane sterile.
• La Formaldeide: è...

Un gas dall'odore pungente con scarso potere penetrante. Viene utilizzata in soluzione, chiamata formalina, disciolta in acqua a una concentrazione del 40% e viene impiegata per la conservazione di campioni di materiale biologico e nelle tecniche di imbalsamazione.

Gli Agenti ossidanti: sono sostanze in grado di cedere un atomo di O. Tra questi troviamo Biossido di cloro, ozono (tre atomi di O), perossido di idrogeno (H2O2 tende a formare H2O), acido peracetico (non è pericoloso quindi non è necessario rimuoverli dopo la sterilizzazione).

METODO MECCANICO

La sterilizzazione per filtrazione è utilizzata per liquidi sensibili al calore. Si prelevano con una siringa e si fanno passare attraverso i filtri a membrana, fatti di materiale poroso capaci di trattenere i liquidi. Spesso vengono usati delle batterie filtranti (sequenza di più filtri) a porosità decrescente. In questo metodo i microorganismi restano vivi vengono solo allontanati, a differenza

degli altri metodi in cui i microorganismi vengono disintegrati. L'efficacia dei processi di sterilizzazione deve essere controllata, da cosa?

Abbiamo tre diversi indicatori:

• fisici: cioè istallati direttamente nelle apparecchiature per controllare che i valori prescritti siano rispettati.
• chimici: si tratta di sostanze che cambiano colore in base al parametro da controllare. Un esempio è il test di Bowdick che si utilizza per controllare la sterilizzazione nell'autoclave. Si inseriscono dei foglietti di carta con dei grafici dentro l'autoclave che cambiano colore a seconda se i parametri sono stati rispettati (colore grigio no, colore nero si).
• biologici: ovvero dei ceppi batterici o spore standard che si aggiungono al materiale da trattare. Sono conosciuti, registrati e approvati. Si trovano in delle provette che si posizionano insieme al materiale da sterilizzare. Dentro le provette vi sono degli indicatori di calore. Se i microrganismi e le spore non morissero,

DISINFEZIONE

Processo che porta alla riduzione del numero di microorganismi patogeni o indesiderati. Si utilizzano metodi chimici.

Colui che utilizzò per la prima volta questa pratica fu il ginecologo Semmelweis, verso la metà del 1800. Osservò che tra le pazienti si verificava spesso la febbre puerperale, malattia causata da alcune pratiche durante il parto. Capì che le infezioni potevano derivare dalle mani non pulite dei medici. Egli promosse la pulizia delle mani e la disinfezione con un asettico. Grazie a ciò nel suo reparto l'indice di mortalità calò drasticamente. Durante la Fine del 1800 gli interventi si effettuavano negli anfiteatri in presenza del pubblico, non vi era alcun tipo di protezione come mascherine o guanti, inoltre non erano ancora state inventate le anestesie.

Lister, osservando i malati di cancrena, intuì che la malattia era dovuta a qualcosa che si trasmetteva

1. spore più resistenti
2. micobatteri = agente eziologico della tubercolosi per esempio. Nella loro parete cellulare vi sono molti lipidi che rende il batterio impermeabile.
3. virus nudi = i quali sono più resistenti, capaci di provocare infezioni gastroenteriche.
4. virus rivestiti = i quali sono meno resistenti

Perché il pericapside (envelope) è più difficile da mantenere integra, essi infatti non resistono tanto sulle superfici.

5) batteri vegetativi

6) funghi = i miceti sono le forme di vita meno resistenti ai disinfettanti. I disinfettanti hanno delle condizioni d'uso specifiche. È necessario prevedere le caratteristiche, le quantità dei microorganismi contaminanti e la presenza di sostanze interferenti che impediscono al principio attivo di compiere la propria azione.

In base alla loro potenza i disinfettanti si distinguono in:

- attività elevata = utili contro spore, infatti, il risultato viene definito anche chemio1) spore. In ambiente ospedaliero vengono utilizzate per le strutture ad alta criticità per procedure invasive che non possono essere autoclavati. Tra i più utilizzati sono la formaldeide, agenti ossidanti e la glutaraldeide, composti contenenti cloro (più efficaci).

- attività intermedia = utilizzati per l