Um
aspecto importante do controle das infecções é compreender os princípios da esterilização,
desinfecção e antissepsia (Quadro 3-1).
Quadro 3-1
Antissepsia
Uso
de agentes químicos na pele ou em outros tecidos vivos para inibir ou eliminar
micróbios; não está implicada a atividade esporicida
Desinfecção
Emprego
de procedimentos físicos ou de agentes químicos para destruir a maioria das
formas microbianas; esporos bacterianos e outros organismos relativamente
resistentes (p. ex., micobactérias, vírus, fungos) podem permanecer viáveis; os
desinfetantes são divididos em agentes de níveis alto, intermediário e baixo
Germicida
Agentes
químicos capazes de matar micróbios; os esporos podem sobreviver
Desinfetante de alto nível
Um
germicida que mata todos os patógenos microbianos exceto grande número de
esporos bacterianos
Desinfetante de nível intermediário
Um
germicida que mata todos os patógenos bacterianos exceto endósporos bacterianos
Desinfetante de baixo nível
Um
germicida que mata a maioria das bactérias na forma vegetativa e vírus com
envoltório lipídico ou vírus de tamanho médio
Esporicidas
Germicida
capaz de matar esporos bacterianos
Esterilização
Emprego de procedimentos ou de
agentes químicos para destruir todas as formas microbianas, incluindo os
esporos bacterianos
Esterilização
A
esterilização é a destruição completa de todos os microrganismos, incluindo-se
as formas mais resistentes como os esporos, micobactérias, vírus sem
envoltórios (lipídicos) e fungos. Isto
pode ser realizado utilizando-se esterilizantes físicos, gasosos ou químicos
(Tab. 3-1).
Tabela 3-1
Métodos de Esterilização
Esterilizantes
físicos como umidade e calor seco são os mais comuns métodos de esterilização utilizados
em hospitais e são indicados para a maioria dos materiais, exceto para aqueles
que são sensíveis ao calor ou compostos químicos tóxicos ou voláteis. A filtração é útil para remover bactérias e
fungos do ar (com filtros de alta eficiência para partículas aéreas [HEPA]) ou
de soluções. Entretanto, estes filtros
são incapazes de remover vírus e algumas bactérias menores. A esterilização por
radiação ultravioleta ou ionizante (p.
ex., microondas ou radiação gama) é, também, comumente utilizada. A limitação da radiação ultravioleta é a
necessidade da exposição direta.
O
óxido de etileno é o gás esterilizante mais utilizado. Embora seja altamente eficiente, regulamentações
rigorosas limitam seu uso porque o gás é inflamável. É explosivo e carcinogênico para animais de
laboratório. A esterilização com gás
formaldeído é, também, limitada porque o agente químico é carcinogênico. Seu uso é principalmente restrito à esterilização
de filtros HEPA. Os vapores de peróxido
de hidrogênio são agentes esterilizantes eficientes por conta da natureza
oxidante do gás. Este agente é utilizado
para a esterilização de instrumentos.
Uma variante é a esterilização por plasma de peróxido de hidrogênio, na
qual o peróxido de hidrogênio é vaporizado e, então, radicais livres reativos
são produzidos pela energia de frequências de microondas ou de frequências de
rádio. Desde que este é um método eficiente de esterilização que não produz subprodutos tóxicos, prevê-se que a
esterilização por plasma substituirá muitas das aplicações do óxido de etileno. Entretanto, este não pode ser utilizado com materiais
que absorvem o peróxido de hidrogênio ou que reajam com o mesmo.
Dois
esterilizantes químicos têm sido utilizados:
o ácido paracético e o glutaraldeído.
O ácido paracético, um agente oxidante, tem excelente atividade e seus
subprodutos (i.e., ácido acético e oxigênio) não são tóxicos. Em contraste, a segurança é uma preocupação
com o glutaraldeído e muito cuidado deve ser tomado quando se emprega este
agente.
Desinfecção
Os
micróbios são destruídos por processos de desinfecção, embora organismos mais resistentes
sobrevivam. Infelizmente os termos desinfecção
e esterilização são eventualmente trocados, resultando em algumas confusões. Isto ocorre porque os processos de
desinfecção foram categorizados em processos de alto nível, nível intermediário
e baixo nível. A desinfecção de alto nível pode, de forma geral, se aproximar
da esterilização em eficiência, entretanto os esporos podem sobreviver na desinfecção
de nível intermediário e muitos micróbios podem permanecer viáveis quando
expostos à desinfecção de baixo nível.
Mesmo
a classificação de desinfetantes (T ab.
8-2) por seus níveis de atividade não é absoluta. A efetividade desses processos é influenciada
pela natureza do artigo a ser desinfetado, número e resistência dos organismos
contaminantes, quantidade de material orgânico presente (que pode inativar o
desinfetante), tipo e concentração do desinfetante, além da duração e temperatura
da exposição.
Tabela 3-2
Métodos de Desinfecção
Os
desinfetantes de alto nível são utilizados para artigos envolvidos com
procedimentos invasivos que não podem suportar os procedimentos de
esterilização (p. ex., certos tipos de endoscópios,
instrumentos cirúrgicos contendo plástico ou outros componentes que não podem
ser autoclavados). A desinfecção desses
e de outros artigos é mais eficiente se for realizada um limpeza prévia da
superfície para a remoção de material orgânico.
Exemplos de desinfecção de alto nível incluem o tratamento com vapor
quente e o uso de líquidos como o gluta raldeído, peróxido de hidrogênio, ácido
paracético e compostos de cloro.
Os
desinfetantes de nível intermediário (i.e., álcoois, compostos iodóforos,
compostos fenólicos) são utilizados para a limpeza de superfícies ou de instrumentos
nos quais é improvável a contaminação com esporos bacterianos ou por outros organismos
altamente resistentes. Eles têm sido
designados como instrumentos e dispositivos semicríticos e incluem endoscópios
de fibra óptica, laringoscópios, espéculos vaginais, circuitos de respiração anestésica
entre outros artigos. Os desinfetantes de baixo nível (i.e., compostos de
amônio quaternário) são utilizados para tratar instrumentos e dispositivos não
críticos, como braçadeiras de aparelhos de pressão, eletrodos de
eletrocardiograma e estetoscópios. Embora
estes artigos entrem em contato com os pacientes, não penetram através da
mucosa ou em tecidos estéreis.
O
nível de desinfetantes utilizados para superfícies ambientais é determinado
pelo risco relativo de essas superfícies atuarem como reservatórios de
organismos patogênicos. Por exemplo, um desinfetante
do mais alto nível deve ser empregado para tratar a superfície de um instrumento
contaminado com sangue do que para limpar superfícies “sujas”, como pisos, pias
e bancadas. A exceção se dá quando uma
superfície esteja implicada em infecção hospitalar, como um banheiro
contaminado com Clostridium difficile (bactéria anaeróbica formadora de esporos)
ou uma pia contaminada com Pseudomonas aeruginosa. Nesses casos deve-se selecionar um
desinfetante com atividade apropriada contra o patógeno implicado.
Antissepsia
Os
agentes antissépticos (Tab. 3-3) são utilizados
para reduzir o número de micróbios na superfície da pele. Estes compostos são selecionados pela segurança
e eficiência. Um sumário das
propriedades germicidas está apresentado na Tabela 3-4. Os álcoois têm uma excelente atividade contra
todos os grupos de organismos, exceto para os esporos, e não são tóxicos, embora
tendam a desidratar a superfície da pele, por removerem lipídios. Também, não têm atividade residual e são
inativados por matéria orgânica. Por
isso, a superfície da pele deve ser limpa antes do álcool ser aplicado. Os
iodóforos são, também, excelentes agentes antissépticos da pele, tendo um
espectro de atividade semelhante ao dos álcoois. São um pouco mais tóxicos que
o álcool para a pele, possuem uma limitada atividade residual e são inativados por
matéria orgânica. Os iodóforos e as preparações
de são frequentemente utilizados com álcool para desinfecção de superfície da
pele. A clorhexidina tem ampla atividade
antimicrobiana, embora elimine os organismos em muito menor velocidade do que o
álcool. Apresenta atividade residual, embora a presença de material orgânico e pH
elevado diminua sua eficiência. A atividade
do paraclorometaxilenol (PCMX) é limitada principalmente às bactérias Gram
positivas. Por não ser tóxica e ter atividade
residual, tem sido utilizado em produtos de lavagem de mãos. Otriclosan é ativo contra bactérias, mas não contra
outros organismos. É um agente
antisséptico comum em sabões desodorantes e em alguns cremes dentais.
Tabela 3-3 Agentes Antissépticos
Tabela
3-4 Propriedades Germicidas de Agentes Desinfetantes e Antissépticos
Mecanismos de Ação
Na
seção seguinte revisará rapidamente os mecanismos pelos quais atuam os mais
comuns esterilizantes, desinfetantes e antissépticos.
Calor Úmido
As
tentativas de esterilizar artigos se utilizando água fervente são ineficientes
porque podem manter somente relativamente baixa temperatura (100° C). De fato, a formação de esporos bacterianos é
comumente demonstrada pela fervura de uma suspensão de organismos e, então, subcultivando
esta suspensão. A fervura mata
organismos na forma vegetativa, mas os esporos permanecem viáveis. Se crescem
organismos na placa de subcultura, a bactéria se mostra capaz de esporulação. Em contraste, vapor sob pressão dentro de uma
autoclave é uma forma muito eficiente de esterilização; as altas temperaturas
causam desnaturação das proteínas microbianas.
A
taxa de morte bacteriana durante o processo de autoclavação é alta, mas é
influenciada pela temperatura e pela duração da autoclavação, pelo tamanho da
autoclave, taxa de fluxo do vapor, densidade e tamanho da carga e pela
colocação da carga na câmara. Deve-se
ter cuidado de evitar a formação de bolsas de ar, que inibem a penetração do
vapor na carga. Em geral, a maioria das
autoclaves é operada a 121°C até 132°C por 15 minutos ou por mais. A inclusão de preparações comerciais de
esporos de Bacillus stearothermophilus pode auxiliar a monitorar a eficiência
da esterilização. Uma ampola desses esporos é colocada no centro da carga,
removida ao final do processo de autoclavação e incubada a 37°C. Se o processo de esterilização é bem-sucedido
o organismo não consegue esporular e não há crescimento no cultivo.
Óxido de Etileno
O
óxido de etileno é um gás incolor, solúvel em água e em solventes orgânicos
comuns, que é utilizado para esterilizar artigos sensíveis ao calor. O processo de esterilização é relativamente lento
e influenciado pela concentração do gás, pela umidade relativa e conteúdo de
umidade do artigo a ser esterilizado, tempo de exposição e temperatura. O tempo
de exposição é reduzido em 50% para cada duplicação da concentração de óxido de
etileno. Deste modo, a atividade do óxido de etileno aumenta em aproximadamente
o dobro a cada incremento de 10°C na temperatura. A esterilização com o óxido
de etileno é ótima com uma umidade relativa de aproximadamente 30%, com um
decréscimo na atividade em umidades mais altas ou mais baixas. Isto é particularmente problemático se os
organismos contaminantes estão secos em uma superfície, ou liofilizados. O óxido de etileno exerce sua atividade
esporicida através da alquilação de grupos terminais hidroxila, carboxila,
amina e sulfidrila. Este processo
bloqueia os grupos reativos requeridos para muitos processos metabólicos
essenciais. Exemplos de outros potentes
gases alquilantes utilizados como esterilizantes são o formaldeído e a β-propiolactona.
Pelo fato de o óxido de etileno poder lesar tecidos viáveis, o gás deve ser
dissipado antes do artigo ser utilizado. O período de aeração é geralmente de
16 horas ou mais. A efetividade da
esterilização é monitorada pelo teste com esporo de B. subtilis.
Aldeídos
Como
o óxido de etileno, os aldeídos exercem seus efeitos através da alquilação. Os dois aldeídos mais conhecidos são o formaldeído
e o glutaraldeído, ambos podendo ser utilizados como esterilizantes ou desinfetantes
de alto nível. O gás formaldeído pode ser dissolvido em água (produzindo a formalina)
em uma concentração final de 37%. Estabilizadores
como o etanol são adicionados à formalina. As baixas concentrações de formalina
são bacteriostáticas (i.e., inibem, mas não matam os organismos), entretanto
concentrações mais altas (p. ex., 20%) podem matar todos os organismos. Combinando-se o formaldeído com álcool (p. ex., 20% de formalina em 70% de álcool)
pode-se intensificar a atividade microbicida. A exposição da pele ou membranas mucosas
ao formaldeído pode ser tóxica. O
glutaraldeído é menos tóxico para tecidos viáveis, mas pode, também, causar
queimaduras na pele ou em membranas mucosas.
O glutaraldeído é mais ativo em níveis alcalinos de pH (“ativado” por
hidróxido de sódio), mas é menos estável. O glutaraldeído é, também, inativado
por material orgânico, por isso devemos limpar os artigos, antes de serem
tratados.
Agentes Oxidantes
Os
exemplos de agentes oxidantes incluem o ozônio, o ácido peracético e o peróxido
de hidrogênio, sendo o último mais comumente utilizado. O peróxido de hidrogênio mata eficientemente
a maioria das bactérias em concentrações de 3% a 6% e mata todos os organismos,
incluindo os esporos, em concentrações maiores (10% a 25%). A forma oxidante ativa não é o peróxido de
hidrogênio, mas sim os radicais livres hidroxila formados pela decomposição do
peróxido de hidrogênio. O peróxido de
hidrogênio é utilizado para esterilizar implantes de plástico, lentes de
contato e próteses cirúrgicas.
Halogênios
Os
halogênios, como compostos contendo iodo ou cloro, são utilizados amplamente
como desinfetantes. Os compostos de iodo
são os mais eficientes halogênios disponíveis para a desinfecção. O iodo é um elemento altamente reativo que
precipita proteínas e oxida enzimas essenciais.
É microbicida contra virtualmente todos os organismos, incluindo-se as
bactérias formadoras de esporos e as micobactérias. Nem a concentração, nem o pH da solução de
iodo afetam a atividade microbicida, embora a eficiência das soluções de iodo
se intensifique em soluções ácidas porque mais iodo livre é liberado. O iodo age mais rapidamente do que outros compostos
de halogênios ou do que compostos de amônio quaternário. Entretanto, a atividade do iodo pode ser
reduzida na presença de certos compostos orgânicos e inorgânicos, incluindo-se
o soro, fezes, líquido ascítico, escarro, urina, tiossulfato de sódio e amônia. O iodo elementar pode ser dissolvido em
iodeto de potássio aquoso ou em álcool, ou pode ser complexado com um carreador. O último composto é considerado um iodóforo
(iodo, “iodeto”; phor, que leva, que conduz).
O iodo povidona (iodo complexado com polivinilpirrolidona) é utilizado
mais comumente e é relativamente estável e não tóxico para tecidos e
superfícies metálicas, mas é caro comparado com outras soluções de iodo. Compostos
de cloro são utilizados amplamente como desinfetantes. As soluções aquosas de cloro são rapidamente
bactericidas, embora seus mecanismos de ação ainda não estejam definidos. Três
formas de cloro podem estar presentes na água: cloro elementar (Cl 2), que é um
muito forte agente oxidante; ácido hipocloroso (HOCl); e o íon hipoclorito (OCl
2). O cloro também se combina com a
amônia e com outros compostos nitrogenados para formar as cloraminas ou
compostos N-cloro. O cloro pode exercer
seu efeito pela oxidação irreversível de grupos sulfidrila (SH) de enzimas
essenciais. Acredita-se que os
hipocloritos interajam com componentes citoplasmáticos para formar compostos N-cloro,
que interferem com o metabolismo celular.
A eficiência do cloro é inversamente proporcional ao pH, com maior atividade
observada em níveis ácidos de pH. Isto é
consistente com uma maior atividade associada ao ácido hipocloroso do que com a
concentração de íon hipoclorito. A
atividade dos compostos de cloro também crescem com a concentração (p. ex., um aumento
de duas vezes na concentração resulta em uma redução de 30% na taxa de morte
bacteriana) e com a temperatura (p. ex.,
uma redução de 50% até 65% na taxa de morte bacteriana, com uma elevação de 10°C
na temperatura). Matéria orgânica e
detergentes alcalinos podem reduzir a eficiência dos compostos de cloro. Estes compostos demonstram uma boa atividade
germicida, embora organismos formadores de esporos são 10 a 1.000 vezes mais
resistentes ao cloro do que as formas vegetativas de bactérias.
Compostos Fenólicos
Os
compostos fenólicos (germicidas) são raramente utilizados como desinfetantes.
Entretanto, têm interesse histórico porque eram utilizados como padrões
comparativos para determinar a atividade de outros compostos germicidas. A razão da atividade produzida por um
composto testado em relação àquela obtida para uma concentração definida de
fenol determinava o coeficiente fenólico. Um valor de 1 indicava atividade
equivalente, maior do que 1 indicava uma atividade menor do que a do fenol e
menor do que 1 indicava atividade maior do que a do fenol. Estes testes são
limitados porque o fenol não é esporicida à temperatura ambiente (mas é esporicida
a temperaturas próximas a 100°C) e tem pouca atividade contra vírus desprovidos
de envoltório lipídico. Isto é
compreensível tendo-se em conta que se acredita que o fenol atue rompendo
membranas contendo lipídios, resultando em extravazamento do conteúdo celular. Os compostos fenólicos são ativos contra as
normalmente resistentes micobactérias porque a parede celular desses organismos
contém uma concentração de lipídios muito alta.
A exposição de fenóis a compostos alcalinos reduz significativamente suas atividades,
entretanto a adição de halogenação dos fenóis intensifica a atividade destes. A introdução de grupos alifáticos ou
aromáticos no núcleo de fenóis halogenados também aumenta a atividade dos
mesmos. Os bifenóis são dois compostos
fenólicos interligados. A atividade
desses compostos pode também ser potencializada por halogenação. Um exemplo de um bifenol halogenado é o
hexaclorofeno, um antisséptico com atividade contra bactérias Gram positivas.
Compostos de Amônio Quaternário
Os
compostos de amônio quaternário consistem de quatro grupos orgânicos
covalentemente ligados ao nitrogênio. A
atividade germicida desses compostos catiônicos é determinada pela natureza dos
grupos orgânicos, com as maiores atividades observadas com compostos tendo grupos
com cadeias de 8 a 18 carbonos. Os
exemplos de compostos de amônio quaternário incluem o cloreto de benzalcônio e
o cloreto de cetipilperidínio. Estes
compostos atuam desnaturando membranas celulares, liberando os componentes
intracelulares. Os compostos de amônio
quaternário são bacteriostáticos, quando em baixas concentrações, e bactericidas,
a altas concentrações. Entretanto,
organismos como as Pseudomonas, Mycobacterium e os fungos Trichophyton, entre
outros, são resistentes a estes compostos.
Sabe-se que algumas estirpes de Pseudomonas podem crescer sem
dificuldades em soluções de amônio quaternário. Vários vírus e todos os esporos
bacterianos são, também, resistentes. Os detergentes iônicos, material orgânico
e a diluição neutralizam os compostos de amônio quaternário.
Álcoois
A
atividade germicida dos álcoois é intensificada com o aumento do comprimento da
cadeia (máximo de 5 a 8 carbonos). Os
dois álcoois mais comumente usados são o etanol e o isopropanol. Estes álcoois são rapidamente bactericidas
contra bactérias vegetativas, micobactérias, alguns fungos e vírus contendo
lipídios. Infelizmente os álcoois não
são efetivos contra alguns fungos e vírus desprovidos de envoltório lipídico. A atividade é maior na presença de água. Desta forma, o álcool a 70% é mais ativo do
que o álcool a 95%. O álcool é um antisséptico
comum para superfícies de pele e é extremamente eficiente para este propósito quando
se segue o tratamento com um iodóforo. Os
álcoois são, também, utilizados para desinfetar artigos como os termômetros.
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