¡Descarga Control de Crecimiento Microbiano: Dinámica, Agentes Físicos y Químicos - Prof. Hernández y más Apuntes en PDF de Microbiología solo en Docsity!
Tema 6: dinámica y control del crecimiento (agentes
físicos y químicos y métodos físicos de control).
Curva de crecimiento de una población microbiana
Un microorganismo no crece en tamaño sino en población. Fases:
- Latencia: no aumenta un numero de viables con respecto del tiempo. Periodo de adaptación de los microorganismo al medio y condiciones de cultivo, previo al crecimiento.
- Fase exponencial: fase durante la cual la población microbiana crece a ritmo constante y máximo, duplicando su número de células a tiempos constantes.
- Fase estacionaria: periodo durante el cual el número de células viables del cultivo permanece constante
- Fase de muerte: periodo de disminución del número de células viables.
Fundamento y conceptos: terminología relativa al control del
crecimiento microbiano.
Objetivos del control del crecimiento microbiano: mecanismos que permitan eliminar los microorganismos, inhibir su crecimiento o destruirlos. TERMINOLOGÍA RELATIVA AL CONTROL DEL CRECIMIENTO MICROBIANO PROCESOS: Esterilización: eliminación o destrucción de todos los microorganismos celulares y acelulares viables , incluidas sus formas de resistencia, de un objeto o hábito. Desinfección: Eliminación, inhibición o destrucción de microorganismos dañinos (células vegetativas) presentes en objetos y ambientes. Saneamiento o higienización: Reducción de la población microbiana a niveles seguros, según las normas de salud pública. Antisepsia: Inhibición o destrucción de microorganismos sobre la superficie de seres vivos. Quimioterapia: Uso de agentes químicos para inhibir o destruir microorganismos dentro de los tejidos del hospedador. AGENTES ANTIMICROBIANOS: agentes que inhiben el crecimiento de los microorganismos o los destruyen (esterilizantes, desinfectantes, productos de saneamiento o higienizantes y antisépticos).
Objetivo del control de crecimiento bacteriano: eliminar los microorganismos, inhibir su crecimiento o destruirlos. Sufijos: cida: mata al organismo statico: inhibe su crecimiento. Factores que afectan a la eficiencia de un antimicrobiano:
- Tamaño de la población.
- Composición de la población.
- Concentracción o intensidad del agente microbiano: a mas concentración mas eficacia (normalmente).
- Duración de la exposición al agente microbiano.
- Temperatura: temperatura a la que esta lo que queremos esterilizar, a mas temperatura mas eficacia.
- Ambiente local: sitio donde esta lo que queremos esterilizar con unas condiciones físicas determinadas. Cuanto mas materia orgánica mas dificultad para hacerlo.
Métodos y agentes físicos del control: temperatura, filtración y
radiaciones.
Temperatura: calor
Esterilización por calor húmedo
- Modo de acción: desnaturaliza proteínas, degrada ácidos nucleicos y desintegra membranas (mayor eficacia al aumentar la temperatura).
- Parámetros que miden la eficacia: o Tiempo de reducción decimal (D): tiempo necesario para reducir la población diez veces (90%). Ej: endosporas de Clostridium botulinum, población 10^12 , D 121 =0,204min. o Tiempo de muerte térmica: tiempo más corto requerido para matar todas las células a una temperatura determinada. Esterilización por calor húmedo autoclave. PASTEURIZACIÓN (no es esterilización!!!!! Es una higienizacion): destruccion de microorganismos por calor humedo a temperaturas controladas por debajo del punto de ebullición del agua.
- Proceso No esterizante que destruye patógenos y reduce la carga total de microorganismos presentes.
- Se usa con bebidas termolábiles como leche y cerveza.
- La leche se pasteuriza de dos maneras: Metodo tradicional: 30 minutos a 62,8 grados. Métodos de alta temperatura y tiempo corto: 15 segundos a 72 grados. La industria láctea también esteriliza la leche a temepratura (UHT) Esterilización por calor seco:
- Modo de acción: la muerte microbiana se produce por oxidación de los componentes celulares y desnaturalizacion de proteínas.
Filtración
Se utiliza para desinfectar y esterilizar aire y soluciones termosensibles. Filtración de líquidos: filtros de membrana Finas láminas (grosor alrededor de 0,1 mm) porosas de materiales poliméricos resistentes: acetato o nitrato de celulosa, policarbonato.... Tamaño del poro para retener bacterias: 0,2-0,4 micrometros (no efectivos para virus ni para micoplasmas). Filtros de aire: filtros hepa Mascarilas, tapones de algodón de tubos y matraces. Cabinas de flujo laminar: filtros de alta eficacia de retención de partículas de aire (HEPA, high-efficiency particulate air).
Agentes químicos de control: esterilizantes, desinfectantes y
antisépticos
AGENTES ESTERILIZANTES
Oxido de etileno: Modo de acción: desnaturalización de proteínas por alquilación (sustitución de los hidrógenos de grupos –SH, -COOH y –OH por grupos alquilo –CH 2 -CH 2 -CH 2 OH). Propiedades: microbicida y esporicida, muy penetrante, tóxico. Requiere esterilizadores especiales. Usos: esterilización de material termosénsible, como pacas Petri, jeringas desechables, suturas, catéteres, válvulas del corazón... Aldehídos: Modo de acción: inactivación de proteínas, ácidos nucleicos y peptidoglucano, mediante alquilación y formando puentes cruzados. Propiedades: microbicidas y esporicidas, tóxicos e irritantes. Usos: o Fromaldehído: desinfectante muy eficaz de superficies de solución, esterilizante en forma gaseosa. o Glutaraldehído: desinfección de material de laboratorios y hospitales(solución al 2%, microbicida en 10 min, esporicida en 12 horas). AGENTES DESINFECTANTES Y ANTISÉPTICOS Fenol y compuestos fenólicos: Modo de acción: desnaturalización de proteínas y alteración de membranas celulares. Propiedades: bactericidas, fungicidas, viricidas, estables, eficaces en presencia de materia orgánica. Usos: o Desinfectantes: superficies de laboratorios y hospitales, industria teextil y la industria de la madera y el papel. o Antisépticos: (hexaclorofeno, triclosan, clorhexidina): jabones, lociones, cosméticos, desodorantes, dentífricos, colutorios. En cirugía, lavado de manos, preparación de piel de pacientes. No recomendado en heridas abiertas o piel inflamada. Desventajas: corrosivo, olor desagradable e irritación cutánea. Alcoholes:
Modo de acción: desnaturalización de proteínas y disolución de lípidos de membranas. Propiedades: bactericidas, fungicidas y viricidas (solo virus con envoltura lipídica). Usos: (soluciones acuosas al 70%): o Desinfectantes: superficies e instrumental de laboratorios y hospitales. o Antisépticos: lavado de la piel antes de las inyecciones. No son recomendables en heridas abiertas. Halógenos: YODO (I 2 , sales de yodo y yodofósforos) Modo de acción: oxidación de componentes celulares e inactivación de proteínas. Propiedades: bactericidas, fungicidas y viricidas. o Antisépticos: lavado preoperatorio (Wescodney), tratamiento de heridas (Betadine). o Desinfectantes: hospitales y laboratorios (Wescodney). CLORO (Cl 2 , hipoclorito sódico y cálcico) Modo de acción: oxidación de componentes celulares (ácido hipocloroso ClOH). Propiedades: bactericidas y fungicidas, acción rápida, se inactivan por materia orgánica--> formación de compuestos organoclorados (algunos cancerígenos), irritan la piel, corrosivos. Usos: o Desinfectantes: superficies de laboratorios, hospitales, hogares, etc.. Suministros de agua, piscinas. Metales pesados (iones de Ag, Hg, Cu y Zn) Modo de acción: sobre proteínas, desnaturalizándolas (a menudo por combinación con grupos –SH) o prepicipándolas. Propiedades: microbicidas y microbiostáticos. Se inactivan en presencia de materia orgánica. Usos: o Desinfectantes: Plata: solución de nitrato de plata al 1% utilizada para prevenir en neonatos gonorrea oftálmica (en muchos hospitales sustituida por eritromicida); sulfadiacina de plata en quemaduras. Mercurio: combinado con compuestos orgánicos se aplica a la piel y mucosas. Cinc: en colutorios bucales, utilizado como cloruro de cinc. Especies reactivas del oxígeno (ozono y peóxidos) Modo de acción: oxidación de componentes celulares (proteínas) Ozono: o Propiedaes: antimicrobiano muy eficaz se inactiva en presencia de materia orgánica. o Usos: antiséptico: desinfectante del agua (complemento y sustitución del cloro).
CLASIFICACIÓN DE LOS ANTIMICROBIANOS (ANTIBACTERIANOS)
Criterios de clasificación: Estructura: glucídicos (estreptomicina, vancomicina), macrólidos (eritromicina), quinonas (tetraciclina), β-lactámicos (penicilina), peptídicos (bacitracina), quinolonas (ácido nalidíxico). Origen: Agentes sintéticos (análogos de factores de crecimiento, sulfamidas, quinolonas) y naturales (producidos por hongos y bacterias: penicilinas, macrólidos tetraciclinas…) = ANTIBIÓTICOS. Dianas terapéuticas - mecanismo de acción: inhibidores de la síntesis de pared celular proteínas o lípidos, y de la replicación o transcripción del DNA.
- INHIBIDORES DE LA SÍNTESIS DE LA PARED CELULAR: (examen quimioterapia, diana general y diana terapeutica especifica. ) Betta-lactámicos: actúan a nivel de membrana e impiden la unión de nuevas unidades y crecimiento tridimensional. Se unen e inhiben ñas enzimas que forman el enlace cruzado entre tetrapéptidos. Penicilinas Cefaloporinas Carbapenems Monobactámicos Glucopéptidos: interfieren en la membrana concretamente en el transporte mediante transportadores lipídicos. Se unen la redisuo terminal D-Ala-D-Ala e impide su incorporación al peptidoglicano en crecimiento. Vancomicina Teicoplanina Cicloserina: actúan en el citoplasma durante la síntesis de precursores. Inhibe la incorporación de D-ala a los precursores.
Bacitracina: actúan a nivel de membrana durante el transporte por transportadores lipídicos. Evitan la defosforilación del transportador lipídico lo que impide su regeneración.
- INHIBICIÓN DE SÍNTESIS DE PROTEÍNAS AMINOGLICOSÍDICOS (Streptomyces, Micromonospora, Bacillus ) Modo de acción: se une irreversiblemente a la subunidad 30S e inhibe el complejo de iniciación funcional Formil-metionil-RNA transferasa. Kanamicina, Gentamicina, Estreptomicina... TETRACICLINAS (Streptomyces) Modo de acción: se une a la subunidad 30 S e impide la entrada del aminoacil-RNA transferasa al locus A del ribosoma. La unión es reversible: BACTERIOSTÁTICO. Tetraciclina, Oxitetraciclina, Clortetraciclina... CLORANFENICOL (Streptomyces venezuelae) Modo de acción: se une a la subunidad 50 S e inhibe la formación del enlace peptídico entre aminoácidos. MACRÓLIDOS (LINCOSAMIDAS Y ESTREPTOGRAMINA) (Streptomyces ) Modo de acción: se unen a la subunidad 50S e inhiben la transpeptidación y la translocación. Muchos de estos antibioticos son bacteriostaticos, inhiben el crecimiento mientras esta presente si no está el microorganismo sigue creciendo.
- ANTIBACTERIANOS QUE AFECTAN AL METABOLISMO DE ÁCIDOS NUCLEICOS:
- Inhibición de síntesis de precursores (Sulfamidas y trimetroprim) Sulfamidas: inhibidores competitivos del ácido p-Aminobenzoico. Trimetroprim: inhibe por competición la acción de la dihidrofolato reductasa. Las sulfamidas y el trimetropilson inhibidores competitivos por sustrato de enzimas de la ruta del ácido folico.
- Inhibición de la replicación Quinolonas y fluoroquinolonas: inhiben la topoisomerasa II y IV. Son muy obsoletos, no se usan casi solo para infecciones de orina leves.
- Inhibidores de la RNA polimerasa. Rifampicina: es exclusivo para el tratamiento de tuberculosis. Agentes antivirales (no entran para este primer examen, sino detrás de cada tipo de virus). INTERFERONES: proteínas producidas por células de organismos vertebrados en respuesta a diversos inductores. Algunos interferones se producen como respuesta a la infección por virus y tienen propiedades antivirales. Antifúngicos (se veran cuando demos hongos).
