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LECCIÓN 16-17. CONTROL DE LOS MICROORGANISMOS
- Concepto de agente antimicrobiano: tipos.
- Factores que influyen en la acción de los agentes antimicrobianos.
- Mecanismos de acción de los antimicrobianos.
- Agentes antimicrobianos físicos y químicos.
- Diferencias entre desinfectante, antiséptico y quimioterápico.
- Tipos de agentes antimicrobianos químicos.
Concepto de agente antimicrobiano: tipos
Un agente antimicrobiano es un compuesto químico, natural o sintético, que mata o inhibe el crecimiento de los microorganismos. Los agentes que matan microorganismos se denominan agentes –cida, con un prefijo que indica el tipo de microorganismos que mata. Así, tenemos agentes bactericidas, fungicidas y virucidas. Los agentes que no matan pero inhiben el crecimiento se denominan agentes –estáticos; así hablaremos de agentes bacteriostáticos, fungistáticos y virustáticos. A continuación se definirán los términos más usados en el control de microorganismos y que nos facilitaran el estudio de este bloque.
Quimioterapéutico (antibiótico) F 0 A E agente antimicrobiano que se utiliza para el tratamiento de una infección. Desinfectante F 0 A Emata formas vegetativas (inanimadas). Desinfección F 0 A Edestrucción de agentes infecciosos, se considera la aplicación sobre objetos inanimados. Desinfección no se puede confundir con esterilización (desinfectar es eliminar formas vegetativas, no necesariamente esporas, mientras que esterilización elimina todo vestigio de vida). Ejemplo: hervir desinfecta, pero no esteriliza, pudiendo transferirse organismos en forma de esporas. Antiséptico F 0 A Ese opone a la SEPSIS, impide el desarrollo de microorganismos. Se considera la aplicación sobre superficies vivas. Antiséptico y desinfectante pueden ser la misma sustancia, pero aplicada de forma distinta. Antisepsia F 0 A Ecrear ambiente desfavorable. Asepsia F 0 A Eimpedir acceso de microorganismos. Higienizante F 0 A Ereduce la población a niveles seguros (es como un desinfectante “light”). No elimina todas las formas vegetativas. Microbicida F 0 A Emata a los organismos. Microbiostático F 0 A Einhibe, detiene el crecimiento, pero pasado el efecto puede volver a proliferar. Ejemplo: antibióticos que impiden síntesis proteica al actuar sobre ribosomas. También el frío es un microbiostático.
Factores que influyen en la acción de los agentes antimicrobianos
La acción o efectos de los agentes antimicrobianos dependen de:
-Tipo de microorganismo: pueden haber microorganismos sensibles y microorganismos resistentes y en este caso la resistencia puede depender de:
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-Fases del desarrollo -Posesión de cápsulas -Formaciones de quistes -Células vegetativas
- Agente antimicrobiano: su grado de actividad va a depender de su naturaleza química, del grado de ionización, del grado de pulverización o dispersión y del grado de concentración (de la dosis), el cual influye hasta un cierto nivel.
-Ambiente: las propiedades físicas y químicas del medio tienen gran influencia sobre la velocidad y eficacia de la destrucción microbiana.
Por ejemplo, la temperatura influye en el caso de la penicilina, la cual solo es efectiva cuando la bacteria se divide activamente, de forma que, por ejemplo, Escherichia coli a 4ºC se reproduce pero no es su temperatura óptima de crecimiento, así pues como no se divide activamente, la penicilina tiene poco efecto. Otro ejemplo son los micoplasmas, organismos sin pared, que no se ven afectados por la penicilina*. Los efectos sobre los organismos pueden variar de una cepa a otra, debido a que pueden presentar, por ejemplo, β-lactamasa, que les otorga resistencia a β-lactamico (antibióticos); en estos casos se habla de resistencia específica.
*La penicilina es un antibiótico que se emplea sobre bacterias sensibles, sobre la PC de la membrana del microorganismo.
Mecanismos de acción de los antimicrobianos
Las seis principales estrategias por las que actúan los antimicrobianos son: -Daños a nivel de la pared celular, como lisozima y β-lactámicos. -Alteración de la permeabilidad celular (ionóforos) -Alteración de biomoléculas esenciales (ej. Desnaturalización proteínas) -Inhibición de la acción enzimática (eje. cianuro inhibe citocromo oxidasa, por tanto no afecta a bacterias con metabolismo fermentativo) -Antimetabolitos -Inhibición de la síntesis de ácido nucleicos
Efecto microbiostático (4ºC) F 0 A Ese para el metabolismo Congelación F 0 A Ese para el metabolismo Uperización o leche UHT (140-180ºC), 1-3 seg, la leche se pasa sobre placas a grandes temperaturas muy poco tiempo. Otro ejemplo es pasteurización, que se calienta 15 segundos a 71ºC (es un proceso de higieniciación), es decir, disminuye el número de individuos, pero no los elimina del todo.
- Desecación/lifilización: hay que jugar con la intensidad del factor y tiempo de exposición para obtener efecto microbiano sin alterar el producto.
QUÍMICOS F 0 A EPrácticamente todo lo que se puede utilizar como antiséptico puede utilizarse como desinfectante.
- Antisépticos: sobre superficies vivas Metálicos F 0 A Eactúan rompiendo puentes disulfuro Mercuriales orgánicos (-SH) Nitrato de plata (precipita proteínas) Ej. Sales metálicas F 0 A Emercromina: mercurio y cromo Oxidantes inorgánicos Solución de yodo (oxida residuos de tirosina) Etanol 70% (afecta a lípidos y proteínas): deshidrata la membrana y la rompe Peróxido de hidrógeno 3% (rotura de membranas): oxidante muy potente, afecta a proteínas y membranas (microbicida) Bifenoles F 0 A Ehexaclorofeno (rotura de membranas). Fue el primer desinfectante utilizado en hospitales. Detergentes catiónicos F 0 A Efosfolípidos de membrana F 0 A Ederivados del amonio cuaternario.
- Desinfectantes: las sustancias que se emplean como desinfectantes en muchas ocasiones son idénticas a las que se utilizan como antiséptico, pero en concentraciones más elevadas; además, también se emplean sustancias más “corrosivas” desde el punto de vista orgánico, puesto que no tiene que actuar sobre tejidos. Metálicos F 0 A E Cloruro de mercurio (-SH) Sulfato de cobre (precipita proteínas) Ácidos y alcalinos (pH desnaturalizante) Halógenos (oxidantes) Solución de yodo (oxidan residuos de tirosina) Cloro gas Hipoclorito, cloraminas, otros compuestos cloro Fenoles (desnaturaliza proteínas) Detergentes catiónicos (fosfolípidos de membrana) Detergentes aniónicos y no iónicos (surfactantes: aumentan la tensión superficial) Gases Óxido de etileno
Diferencias entre desinfectante, antiséptico y quimioterápico
Agentes quimioterápicos= antibióticos Es un agente antimicrobiano que se utiliza para el tratamiento de infecciones, siendo compatible con el suministro interno (puede ser inyectado). Distinguimos entre antimicrobianos sintéticos y antibióticos (compuestos producidos por microorganismos que inhiben a otros microorganismos). La inmensa mayoría de quimioterápicos son antibióticos.
Antimicrobianos sintéticos: el primer quimioterápico fue conocido como sales mágicas o sustancias tóxicas para microorganismos pero no para personas. Una de las principales estrategias de los antimicrobianos sintéticos es que actúan como análogos de factores de crecimiento.
Sulfamidas
Interfiere con la ruta de biosíntesis del ácido fólico en bacterias (los humanos no son capaces de sintetizar ácido fólico), dado que presenta estructura similar al PABA. Si la bacteria tomara una alternativa para sintetizar ácido fólico, se haría inmune a sulfamidas (por ello cuando clones son muy específicos es más fácil que las bacterias se hagan resistentes)
F 0 A EIsoniazina Es un análogo de nicotinamida, lo que interfiere en la síntesis de ácidos micólicos, haciendo más susceptibles a micobacterium.
F 0 A EDerivados halogenados Ejemplo es la p-flúor- fenilalanina, que es análogo a la fenilalanina, o el 5- flúor-uracilo, que es análogo del uracilo, pero que también nosotros utilizamos estas moléculas, lo que puede conllevar problemas.
F 0 A EQuinolonas Actúan interfiriendo en la DNA-girasa (siendo de amplio espectro, es decir, efectivos contra gran cantidad de tipos bacterianos). Entre ellas: Fluoroquinolonas (derivados) Ácido nalidixico
*Antibióticos: distinguimos entre de espectro amplio y de espectro reducido, lo que tiene gran importancia de permeabilidad de moléculas en la membrana, así como a la presencia de las moléculas diana: Amplio espectro (A. nalidixico) Reducido espectro (vancomicina)
+Diana: según sobre donde actúen podemos distinguir entre las que afectan a:
• Alcoholes
• Compuestos de amonio cuaternario, también conocidos como Quats o
QAC's ,
• Ácido bórico
• Gluconato de clorhexidina
• Peróxido de hidrógeno
• Yodo
• Mercurocromo
• Dihidrocloruro de Octenidina
• Compuestos de Fenol (ácido carbólico)
• Cloruro de sodio
• Hipoclorito de Sodio
Tipos de agentes antimicrobianos químicos
