Bacteriologa Veterinaria

MC Cristina Morn

Agentes qumicos no especficos En Medicina Veterinaria para manipular el medio ambiente y oponerse a la transmisin de las bacterias e impedir su penetracin al huspedes utilizan agentes qumicos no especficos, cuando se realiza la operacin de eliminacin de bacterias hablamos desinfeccin y antisepsia.

La desinfeccin, es la destruccin de microorganismos sobre objetos inanimados, todos los desinfectantes son activos contra clulas vegetativas, pero no contra esporas. La antisepsia, es el proceso de inactivacin o destruccin de las bacterias que se encuentran sobre los individuos

Dentro de los compuestos qumicos podemos encontrar agentes esterilizantes, desinfectantes y antispticos. La efectividad de estos agentes qumicos y su accin antimicrobiana depende de varios factores:

1. Concentracin: vara con el tipo de agente y de microorganismo, pues una misma concentracin del agente puede producir un efecto diferente en distintos microorganismos.

2. Tiempo: los microorganismos no son susceptibles a un agente en la misma forma, por lo que no todos los microorganismos mueren al mismo tiempo.

3. pH: afecta tanto a los microorganismos como a los agentes qumicos. El aumento de pH por encima de 7 incrementa la carga negativa de los microorganismos afectando la concentracin del agente sobre la clula. El pH determina el grado de disociacin y la efectividad del agente qumico, pues a menor disociacin mayor permeabilidad y mayor efectividad.

4. Temperatura: las reacciones qumicas se aceleran al aumentar la temperatura. Cada 10C aumenta al doble la actividad bactericida y con algunos desinfectantes como los fenoles la actividad aumenta 5 o 10 veces

5. Naturaleza del microorganismo: Dependiendo del tipo y nmero de microorganismos, de la fase en que se encuentren dentro de la curva de crecimiento y de la presencia de estructuras como esporas y cpsula, la actividad de un desinfectante puede verse afectada en forma significativa.

6. Presencia de material extrao: La presencia de material orgnico (sangre, suero, exudado purulento, heces y residuos de alimento) pueden inactivar a los desinfectantes por alguno de los siguientes mecanismos:

- Absorcin del compuesto por protenas coloidales

- Formacin de compuestos inerte o menos activos

- Unin de compuestos a grupos activos de protenas extraas, los ms afectados son las anilinas, mercuriales y detergentes catinicos.

Mecanismo de accin de los agentes qumicos no especficos

Los desinfectantes y/o antispticos actan por induccin de cambios qumicos en diferentes componentes de la clula bacteriana pudiendo clasificarse:

a) Dao a la membrana celular

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b) Desnaturalizacin o modificacin de los grupos funcionales de las protenas a) Agentes qumicos que daan la membrana celular Los agentes que producen dao a la membrana afectan la organizacin de dicha estructura, as como sus funciones, propiciando la salida de metabolitos y lisis celular.

a.1) Agentes surfactantes, poseen grupos hidroflicos e hidrofbicos, intervienen alterando la tensin superficial y afectan principalmente a los lpidos de la membrana. Pueden ser aninicos, catinicos, no inicos y anfotricos.

Sus principales ventajas se hallan en que son inodoros, no tien, no son corrosivos de metales, estables, no txicos y baratos.

a) Catinicos: Son los ms eficaces, en ellos la parte hidrofbica es neutralizada por la parte hidroflica, la cual esta cargada positivamente sales de amonio cuaternarias. Tienen mayor actividad a pH alcalino y los Gram + son ms susceptibles. b) Aninicos: Jabones y cidos grasos. Estos se disocian produciendo iones cargados negativamente, causando alteraciones en la membrana celular. Son ms efectivos en pH cido, Tienen mayor actividad a pH cido y son eficaces contra Gram +.

c) Anftericos: Actan como catinicos o aninicos segn el pH, se ionizan en contacto con el agua dando sales amino y cediendo cationes, aniones e iones ambivalentes

d) No inicos: no son txicos y algunos como el Tween 80 se usan como aditivos en los medios de cultivo para promover el crecimiento

a.2) Solventes orgnicos: Dentro de los diferentes compuestos que integran este grupo, los alcoholes son los que ofrecen mayor eficacia. La accin de los alcoholes es debida a la desorganizacin que causan en la membrana celular, especficamente al penetrar en la cadena de hidrocarburos de los lpidos. El uso de los alcoholes se ve limitado debido a su incapacidad para destruir esporas. Los alcoholes de cadena corta son los ms efectivos.

Los alcoholes alifticos son utilizados como desinfectantes cutneos debido a su accin bactericida y a su capacidad para remover lpidos, Se utilizan en concentraciones del 50 al 70%. los ms utilizados son el etanol e isoproplico.

b) Agentes qumicos que desnaturalizacin o modificacin de los grupos funcionales de las protenas

Las protenas son constituyentes esenciales para la estructura y funcionamiento celular, cada protena tiene una configuracin particulada la cual es importante para el correcto funcionamiento de la misma.

b.1) Compuestos fenlicos: Adems de los efectos directos sobre la membrana citoplasmtica, los fenoles producen precipitacin de protenas, afectando as a enzimas deshidrogenasas y oxidasas que estn presentes en la membrana. Por su solubilidad en agua se combinan con detergentes emulcificantes, aumentando su solubilidad. El fenol no es usado a menudo como desinfectante por su olor desagradable, por ser muy irritante y por el resido que queda luego de tratar las superficies. Los derivados del fenol ms utilizados son el hexaclorofeno (compuesto difenlico).

b.2) cidos y lcalis: La actividad antimicrobiana de estos compuestos est dada por la accin de sus iones de hidrgeno e hidroxilo libres, sobre las molculas no disociadas del microorganismo. Otro mecanismo de accin es por la alteracin del pH del medio en donde se encuentran los microorganismos. La potencia de los cidos inorgnicos y de los lcalis esta dada por la capacidad

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de disociacin que presenten. Dentro de los compuestos alcalinos ms utilizados se encuentra: la cal, sosa custica, carbonato de sodio.

b.2.1) La cal viva u oxido de calcio (CaO), al combinarse con agua produce la cal apagada, o hidrxido de calcio, el cual tiene un poder de desinfeccin muy adecuado, se usa como lecherada de cal en un concentracin del 10 al 20%. Esta se debe utilizar dentro de las 10 horas siguientes a su preparacin.

b.2.2) La sosa custica, se utiliza en soluciones del 2-4%, en soluciones calientes es ms efectiva, en solucin su actividad se mantiene por varios das, es muy corrosiva, por lo que se limita su uso.

b.2.3) El carbonato de sodio se usa en solucin 4-5%, es menos corrosivo que la sosa.

b.2.4) Los cidos orgnicos, aunque presentan menor capacidad de disociacin que los cidos inorgnicos, en ocasiones son ms potentes. El cido benzoico es ms potente que el cido clorhdrico. El cido benzoico se usa en la preservacin de alimentos, demostrando que no solo los iones son activos, sino tambin la molcula completa y sus radicales orgnicos.

b.3) Metales pesados: Las sales solubles de mercurio, del arsnico, de la plata y de otros metales pesados son dainos para algunas enzimas, ya que reaccionan con los grupos sulfhdricos de los residuos de cistena, produciendo as mercapptidos. La reaccin puede ser reversible si es que en el medio se encuentran grupos sulfhdricos libres como los proporcionados por el tioglicolato de sodio. Existen varios compuestos a base de mercurio, tales como el cloruro de mercurio que es de uso limitado por ser txico, y los mercuriales orgnicos como el timerosal, el nitrofenilmercurio, el metafen y el merthiolate que se utilizan como antispticos. .

Los compuestos a base de plata se usan como antispticos, se presentan en forma de sales solubles o plata coloidal. Los compuestos a base de plata son bastante eficaces como bactericidas, pero son muy irritantes y custicas. Los compuestos coloidales estn formados por la unin de plata a protenas, a partir de los cuales los iones de plata son liberados lentamente, son bacteriostticos, se usan con frecuencia en bacteriologa.

b.4) Agentes oxidantes: Dentro de este grupo se encuentran los halgenos. Actan sobre los grupos funcionales sulfhdrico (-SH) de las enzimas, oxidndolos a grupos disulfuro (S-S).

b.4.1) Halgenos: Los agentes ms empleados de este grupo son el cloro, el yodo, peroxido de hidrgeno y permanganato de potasio.

b.4.1.1) Iodo: Es un agente oxidante que modifica grupos funcionales de protenas y cidos nucleicos. Inactiva protenas y enzimas por oxidacin de los grupos -SH a S-S, pudiendo atacar tambin grupos amino, indoles, etc. Se utiliza como desinfectante de la piel (tintura de iodo: yodo molecular 2% y yoduro de sodio 2% en alcohol), aunque es irritante. Es efectivo contra esporas en una concentracin de 1600 ppm de iodo libre.

b.4.1.2) Cloro: El cloro, los hipocloritos y las cloraminas son desinfectantes que actan sobre protenas y cidos nucleicos de los microorganismos. Oxidan grupos -SH, y atacan grupos aminos, indoles y al hidroxifenol de la tirosina. El producto clorado ms utilizado en desinfeccin es el hipoclorito de sodio (agua lavandina), que es activo sobre todas las bacterias, incluyendo esporas, y adems es efectivo en un amplio rango de temperaturas. La actividad bactericida del hipoclorito de sodio se debe al cido hipocloroso (HClO) y al Cl2 que se forman cuando el hipoclorito es diluido en agua. La actividad germicida del ion hipocloroso es muy reducida debido a que por su carga no puede penetrar fcilmente en la clula a travs de la membrana citoplasmtica. En cambio, el

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cido hipocloroso es neutro y penetra fcilmente en la clula, mientras que el Cl2 ingresa como gas.

El hipoclorito de sodio se comercializa en soluciones concentradas (50-100 g/l de Cloro activo), a pH alcalino y en envases oscuros que favorecen su estabilidad, pero es inactivo como desinfectante. A causa de esto, es que deben utilizarse soluciones diluidas en agua corriente (que tiene un pH ligeramente cido), con el objeto de obtener cido hipocloroso. Generalmente, se utilizan soluciones con una concentracin del 0.1-0.5% de Cloro activo. Su actividad est influida por la presencia de materia orgnica, pues puede haber en las medias sustancias capaces de reaccionar con los compuestos clorados que disminuyan la concentracin efectiva de stos.

b.4.1.3) Peroxido de hidrgeno: Comnmente denominado agua oxigenada, es un oxidante activo que se descompone fcilmente con el agua y oxgeno. Se utiliza principalmente como antisptico en concentraciones del 3%. La susceptibilidad de las bacterias depende de la produccin de la enzima catalasa, la cual inactiva al agua oxigenada.

b.4.1.4) Permanganato de potasio: Es un oxidante energtico, su actividad aumenta en soluciones cidas. Una solucin de permanganato de potasio al 1% y cido clorhdrico al 1.1% es capaz de destruir las esporas del ntrax en 30 segundos. Uno de sus principales usos es la desinfeccin de locales e incubadoras contaminadas, en combinacin con el formol. Se combina con el formol en una proporcin de 18 grs del primero y 36 ml del segundo por cada 3 m3 a desinfectar. Al mezclar los reactivos de inmediato se empieza a producir un gas altamente microbicida

b.5) Agentes alquilantes: El formaldehdo y el oxido de etileno remplazan a los iones de hidrgeno, unindose covalentemente a los grupos NH2 y OH, los cuales son abundantes en las protenas y en los cidos nucleicos

b.5.1) Aldehdos: Son agentes alquilantes que actan sobre protenas, lo que provoca modificacin irreversible de enzimas e inhibicin de la actividad enzimtica Adicin nucleoflica de grupos -NH2 y -SH). Se utilizan como desinfectantes y esterilizantes. Destruyen esporas. El glutaraldehdo es el nico esterilizante efectivo en fro. El formaldehdo como gas se utiliza para descontaminar edificios, ambientes, etc. El formaldehdo gaseoso se obtiene por calentamiento del paraformaldehdo (OH (CH2O)n-H), lo que produce las despolimerizacin de este compuesto. b.5.2) Oxido de Etileno: Es un agente alquilante que se une a compuestos con hidrgenos lbiles como los que tienen grupos carboxilos, amino, sulfhdricos, hidroxilos, etc. Es utilizado en la esterilizacin gaseosa, generalmente en la industria farmacutica. Sirve para esterilizar material termosensibles y plstico, equipos electrnicos, bombas cardiorrespiratorias. Es muy peligroso por ser altamente inflamable y explosivo, y adems cancerigeno

b.6) Colorantes: Dentro del grupo de los colorantes las anilinas y acridinas tienen actividad bacteriosttica. Tienen gran afinidad por el cido fosfrico de los cidos nuclicos. Interfieren en la sntesis de cidos nucleicos y protenas (acridina) o interfieren en la sntesis de la pared celular (derivados del trifenilmetano). La acridina se inserta entre dos bases sucesivas del DNA separndolas fsicamente. Esto provoca errores en la duplicacin del DNA. Los los colorantes las anilinas son derivados del trifenilmetano (violeta de genciana, verde de malaquita y verde brillante) bloquean la conversin del cido UDP-acetilmurmico en UDP-acetilmuramil-pptido.

Se puede medir la eficiencia de un desinfectante mediante la concentracin mnima inhibitoria o coeficiente fenlico.

1.- Coeficiente fenlico: Este valor expresa la capacidad de un desinfectante para destruir bacterias cuando se compara con el fenol. En la prueba autorizada, un cultivo en caldo se diluye

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1:10 con concentraciones diferentes del compuesto a analizar. El punto final es la concentracin menor que produce muestras del todo estriles despus e de incubar por 10 minutos a 20C. Los microorganismo autorizados para pruebas son una cepas de Salmonella thypi y Staphylococcus aureus.

2.- Mtodo de la microdilucin: Es mtodo utilizado para probar la sensibilidad de la bacterias a diferentes sustancias qumicas, se inoculan posos de microtitulacin que contiene diluciones dobles seriadas del agente qumico con un inculo estndar de la bacteria; las placas se incuban toda la noche, transcurrido el tiempo se da lectura, la concentracin ms baja del agente qumico que impide el crecimiento de las bacteria es la concentracin mnima inhibitoria (CMI) del agente qumico.