8 TM - Microbiologia do Ar

(1)

(2)



79% de nitrogênio,



21% de oxigênio,



0,032% de dióxido de carbono e outros gases

(neônio, argônio e hélio).



partículas de pó e água (sob forma de vapor

líquido ou cristais de gelo).

(3)



Flora microbiana do ar: transitória e variável;



O número e os tipos de agentes contaminantes do

ar são determinados pelas várias fontes de

contaminação existentes no ambiente;



Transporte: através de ventos, massas de ar e

turbulências da atmosfera.

(4)



Podem ser encontrados em suspensão, em

material particulado vindo do solo e em

gotas de água.

Exemplo: oceanos, lagos, baías, irrigação com

efluentes de esgoto, colheita de vegetais, etc.



As células vegetativas são carreadas em

Bioaerossóis (partículas biológicas finas:

gotículas de água e poeira) através de ventos

e massas de ar.

(5)



Bioaerossóis

Fungos, bactérias, vírus, algas, protozoários e pólen

dispersos no ar

Partículas biológicas finas de diâmetro de 0,05 a 100um.

- Principal causa de problemas respiratórios

- milhões de gotículas de água e muco expelidas a mais de 100 m/s

- contendo partículas virais e bactérias - principal meio de transmissão de

várias doenças

Afetam a saúde:

(6)

Introdução



Partículas carregadas pelo ar - principal

causa de problemas respiratórios:



alergias



asma



doenças infecciosas do trato respiratório



esporos de fungos: agentes de doenças de plantas

(7)



solo: ventos



água: gotas d’água que se desprendem da superfície



_{irrigação com efluentes de esgoto}



colheitas



abatedouros



criação de animais



_{depósitos de resíduos}

(8)

Origem dos microrganismos

(9)

Origem dos microrganismos



água (aerossóis a partir da superfície de):



oceanos



lagos



baías

(10)

Origem dos microrganismos

(11)

Origem dos microrganismos

(12)

Origem dos microrganismos

(13)

Origem dos microrganismos

(14)

Origem dos microrganismos

(15)

Microrganismos Externo do Ar (Atmosfera)



intensidade da contaminação microbiana é

influenciada por:



mecanismos de dispersão Terra a partir da superfície

da Terra,



a hora do dia,



a estação do ano,

(16)

Microrganismos do Ar Interno



Fatores determinantes do grau de

contaminação do ar:



taxas de ventilação,



número de pessoas que ocupam o ambiente,



natureza e grau de atividade exercida por esses

(17)

Microrganismos do Ar Interno



microrganismos: expelidos em gotículas do

nariz e da boca durante o espirro, tosse, ou

até mesmo pelo ato de falar.



Dimensões das gotículas:



faixa micrométrica: podem permanecer em suspensão

durante um tempo,



faixa milimétrica: depositam rapidamente, como

(18)

Microrganismos do Ar Interno



Essa poeira pode ser veiculada pelo ar, nos

períodos de atividade no interior do recinto ou

através de correntes de ar.



A sobrevivência dos microrganismos por

tempo relativamente longo na poeira cria

importantes riscos, particularmente em áreas

hospitalares.



São frequentemente encontrados: bacilos da

tuberculose, bacilos da difteria e

estreptococos, hemolíticos.

(19)

Fatores que afetam a microbiota do ar



Umidade relativa



Temperatura



Radiação intensidade



Pressão



Densidade populacional



Tempo



Comprimento de onda



Tensão de oxigênio



Níveis de poluente



Os microrganismos que

tem os esporos como

meio de propagação, são

mais resistentes.

(20)



principais tipos:



esporos de fungos constituem a maioria



p. ex. Cladosporium, Aspergillus, Penicillium



bactérias esporulantes



Vírus

Podem atingir grandes altitudes, até 5000 m E distâncias intercontinentais

(21)



Fungos predominantes:

-

Cladosporium sp, Alternaria sp ,Penicillium sp,

Aspergillus sp, Pullularia sp e Agaricus sp ;

-

esporos de bolores constituem a maior parte da

microbiota aérea.



Bactérias:

- Bacilos gram-positivos esporulados (Bacillus sp) e

não-esporulados (Kurthia sp), bacilos gram-negativos

(Alcaligenes sp) e cocos gram-positivos (Micrococcus

sp e Sarcina sp).

(22)



algas, protozoários, leveduras, bolores e bactérias;



Esporos de bolores constituem a maior parte da

microflora aérea;



Leveduras têm sido detectados em alguns locais,

mas em baixa porcentagem.

(23)

Imagem 2- Meio de cultura com formação de colonias de Cladosporium sp.

Cladosporium sp

Imagem 1

Cladosporium cladosporioides é

encontrado em banheiros e locais úmidos (com coloração marrom escura).

Produz um grande número de esporos que podem ser transportados pelo ar, em seguida, podendo ser inalados causando problemas pulmonares.

(24)

Foto 3- Bacillus megaterium, Gram-positiva 6.000nm em forma de

bastonete, formando esporos. São capazes de sobreviver em algumas condições extremas, como desertos (aéreo transportadas) devido a forma esporulada. Esta bactéria em particular pode ser encontrada em superfícies que são frequentemente tocadas, causando desordem da homeostase do Ferro (Fe).

(25)

Bactéria

Streptococcus

pyogenes

-

faringite,

amigdalite, febre reumática

(26)



Doenças do homem e dos animais

Inalação de poeira ou gotículas contendo propágulos, provenientes de: - pessoas infectadas (diretamente)

- outras fontes: roupas, cama, solo - aerossóis

(27)



Seres humanos podem expelir patógenos por

gotículas de água pela conversação, tosse e

espirros.



.

(28)



Aumenta durante o outono e inverno (aumento

do

número

de

pessoas

em

ambientes

(29)

Espirro: - milhões de gotículas de água e muco expelidas a cerca de 100 m.s-1

- tamanho inicial de 10-100 m de diâmetro (0,001 – 0,01 cm) - reduzindo-se a 1-4 m após secagem (0,0001 – 0,0004 cm) - contendo partículas virais ou bactérias

- principal meio de transmissão de várias doenças - Mas também podem ser contraídas por partículas de pó, água, etc.

(30)

O SISTEMA RESPIRATÓRIO DOS SERES HUMANOS E AS REGIÕES ONDE OS MICRORGANISMOS PATOGÊNICOS SELECIONADOS GERALMENTE INICIAM AS INFECÇÕES.

(31)

(32)

Importantes doenças transmitidas de pessoa a

pessoa pela inalação de partículas aéreas

Doenças virais Doenças bacterianas

Catapora (Varicela) Coqueluche (Bordetella pertussis) Gripe (Influenza) Meningite (Neisseria spp.)

Resfriado comum Difteria (Corynebacterium diphtheriae) Sarampo (Rubeola) Pneumonia (Mycoplasma peneumoniae, Rubeola (Rubella) Streptococcus spp.)

Caxumba Tuberculose/Lepra (Mycobacterium

Varíola tuberculosis, M. leprae)

Amigdalites (Streptococcus pyogenes) Impetigo (Staphylococcus aureus)

(33)

FUNGOS ALERGÊNICOS

PRINCIPAIS DOENÇAS



Leveduras e fungos filamentosos estão

presentes no ar.



Além de alergênicos, são, em sua maioria,

organismo oportunistas, que se aproveitam do

estado de debilidade das defesas do organismo

para causar dano, o que talvez não aconteceria

em indivíduos em estado normal.

(34)

HISTOPLASMOSE



Causada pelo fungo: Histoplasma capsulatum

- Levedura



Epidemiologia

-

Ao

redor

do

Rio

Mississipe

nos

EUA,

na América do Sul; na Indonésia e na África. São

raros na Europa.



Esporos do fungo oriundos de excrementos de

(35)

BLASTOMICOSE

(Blastomicose Norte-Americana, Doença de Chicago ou Doença

de Gilchrist)



Causada pelo fungo:

Blastomyces dermatitidis.



Epidemiologia:

- Zonas rurais da América do Norte, do Canadá e

na África.

- Os agricultores são os mais prejudicados (solo

contendo esporos), e afeta da mesma forma os cães.



Indivíduos com imunidade baixa podem contrair:

infecção de órgãos como a pele, baço, fígado e

outros.

(36)

CRIPTOCOCOSE / MENINGITE FÚNGICA



Causada pelo fungo:

- Cryptococcus neoformans.

- Levedura encapsulada.



Epidemiologia: Ocorre no mundo todo. Haverá um caso

de meningite em um milhão de pessoas por ano.

-

Inalação; multiplicação das leveduras no pulmão.

-

Imunidade baixa leva a uma disseminação pelo sangue,

especialmente para o cérebro.

-

Elas se multiplicam no liquido (rico em glicose) que

envolve o cérebro (inflamação nas meninges).

-

Indivíduos com imunidade baixa muitas vezes morrem.

(37)

ASMA

• A asma é uma Doença inflamatória crônica das

vias aéreas que ataca o sistema respiratório ,

que resulta na redução ou até mesmo obstrução

no fluxo de ar. Um ambiente com presença de

fungos pode piorar o estado do individuo.

• Sintomas: Espirros, olhos vermelhos e

lacrimejantes. Em sintomas mais avançados

pode apresentar prurido nasal, coriza e

(38)

RINITE ALÉRGICA

- A rinite sazonal é conhecida fora do Brasil

como

febre

do

feno.

Essa

alergia

caracteriza-se

em

aparecer

em

certas

épocas do ano. Está associada aos grãos de

pólen e esporos de fungos presentes no ar.

(39)

Doença Fonte

Psitacose (Chlamydia psittaci) Fezes de pássaros infectados (papagaios,

pombos, perus etc.)

Doença dos Legionários

(Legionella pneumophila)

Sistemas de ar condicionado, tanques de armazenamento de água onde há crescimento de bactérias.

Aoveolite alérgica aguda Esporos de fungos ou actinomicetes de matéria

orgânica em decomposição

Aspergilose (Aspergillus fumigatus, A. flavus,

A. niger)

Esporos de fungos de matéria orgânica em decomposição

Histoplasmose (Histoplasma capsulatum) Esporos de fungos em fezes de morcegos ou

pássaros em decomposição

Coccidioidomicose (Coccidioides immitis) Esporos de fungos em regiões desérticas (nas

américas)

(40)

Aeromicrobiologia

Importantes patógenos do ar em plantas

Doenças de plantas

Patógeno

Doenças Fungicas

Infecção da floração Sclerotinia laxa

Ferrugem do cedro e da macieira Gymnosporangium spp.

Ferrugem da coroa dos cereais Puccinia coronata

Ferrugem da folha Puccinia recondita

Ferrugem do milho Puccinia sorghi

Ferrugem do trigo Puccinia graminis

Fuligem do trigo Ustilago tritici

Míldio Pseudoperonospora humuli

Míldio do centeio Erysiphe graminis

Murcha da folha do milho Helminthosporium maydis

(41)

Aeromicrobiologia

Importantes patógenos do ar em animais

Doenças animais

Patógeno

Doenças Bacterianas

Brucelose Brucella spp.

Salmonelose Salmonella spp.

Tuberculose Mycobacterium bovis

Aspergilose Aspergillus spp.

Coccidiomicose Coccidioides immitis

Doenças Virais

Aftosa Aphthovirus Bronquite infecciosa Influenza, outros Cólera canina Pestivirus

Encefalomielite Alphavirus Herpes canina Herpesviridae Influenza Vírus da influenza

(42)

Aeromicrobiologia

Importantes patógenos do ar em humanos

Doenças humanas

Patógeno

Doenças Bacterianas

Antrax pulmonar Bacillus anthracis

Bronquite, sinusite Haemophilus influenza

Brucelose Brucella melitensis

Difteria Corynebacterium diphteriae

Febre tifóide Salmonella typhi

Infecção respiratória de Staphylococcus Staphylococcus aureus

Infecção respiratória de Streptococcus Streptococcus pyogenes

Legionelose Legionella spp.

Meningite Neisseria meningitidis

Pneumonia Chlamydia psittaci

Pneumonia Klebsiella pneumoniae

Pneumonia primária atípica Mycoplasma pneumoniae

Praga pneumônica Yersinia pestis

(43)

Aeromicrobiologia

Importantes patógenos do ar em humanos

Doenças humanas

Patógeno

Aspergilose Aspergillus fumigatus

Blastomicose Blastomyces dermatiridi

Candidiase Candida albicans

Coccidiomicose Coccidioides immitis

Critpococcose Cryptococcus neoformans

Histoplasmose Histoplasma capsulatum

Nocardiose Nocardia asteriodes

(44)

Aeromicrobiologia

Importantes patógenos do ar em humanos

Doenças humanas

Patógeno

Doenças Virais

Caxumba Vírus da caxumba Dengue Flavivirus

Febre amarela Flavivirus Febre hemorrágica Bunyavirus Gripe comum Rhinovirus Hantavirus (síndrome pulmonar) Hantavirus

Hepatite Vírus da hepatite Influenza myxovirus Vírus da influenza Poliomielite Poliovirus

Sarampo Morbillivirus Varicela Vírus da varicela Varíola Poxvirus da varíola

(45)

(46)

Aspergillus fumigatus. (A) Esporóforo do fungo em cultura. Os esporos são produzidos em fiálides

que emanam de um hifa vertical com forma de bastão. (B) Seção de tecido do pulmão contendo hifas de Aspergillus. O crescimento intenso de hifas no pulmão é chamado um aspergiloma.

(47)

Amostragem de microrganismos do Ar



Considera-se que os microrganismos dispersos no ar

estão suportados no material particulado.

Assim, são contadas

partículas

e numa partícula

podem existir muitos indivíduos.

(48)

LIMITES ACEITÁVEIS DE

MICRORGANISMOS NO AR

Bioaerossóis menos de 1.000 UFC/m3 _{(OSHA*: Field Technical Manual)} Amostras de

superfície menos de 100 UFC/in

2 _{** em dutos de ventilação (NADCA***)}

Ar interno

750 UFC/m3 _{(fungos) (ANVISA****, Resolução (RE) Nº 9 de}

2003. Padrões Referenciais de Qualidade do Ar Interior, em ambientes climatiza dos artificialmente de uso público e coletivo. Ambientes

hospitalares CP 109, 2003 ANVISA

*OSHA = Occupational Safety & Health Administration, U.S. Department of Labor **UFC = Unidades formadoras de colônia por metro cúbico

*** NADCA = National Air Duct Cleaners Association, USA ****ANVISA = Agência Nacional de Vigilância Sanitária, Brasil

(49)

PARÂMETROS REFERENCIAIS MICROBIOLÓGICOS

DE QAI (QUALIDADE DE AR INTERNO)

EM AMBIENTES HOSPITALARES

(ANVISA, CP N

º

_{109 DE 2003)}

Nível 0 _{Nível 1} _{Nível 2} _{Nível 3}

Partículas microbiológica s totais no ar 750 UFC/m3 500 UFC/m3 200 UFC/m3 50 UFC/m3

Nível 0: corresponde à “área onde o risco não excede aquele de ambientes de uso público e coletivo”.

Nível 2: UTI neonatal e a área coletiva de uma UTI e salas de cirurgia Nível 3: Quartos de internação de imunodeprimidos e salas de cirurgia especializada (ortopedia, neurologia, cardiologia, transplante)

(50)

Controle dos microrganismos do ar



Métodos utilizados na desinfecção de

ambientes:



Vaporização do ar ( nebulização)



Desinfecção por radiações



Filtração

(51)

Controle dos microrganismos do ar



Vaporização do ar ( nebulização):



com substâncias germicidas é eficiente na

desinfecção do ar atmosférico;



composto químico é dispersado em aerossol e

manifesta sua ação antimicrobiana através do contato

com as partículas contaminadas;

(52)

Desinfetantes gasosos

Óxido de etileno

- Registrado em 1948 nos EUA como antimicrobiano. - Utilizado para esterilizar material hospitalar, tratar

temperos processados e locais de manuseio e preparo de alimentos.

- É um gás altamente penetrante, com grande difusibilidade e solubilidade.

- Usado diretamente no estado gasoso, pode agir como desinfetante, fumigante, esterilizante e inseticida.

- Age sobre as enzimas e o DNA do microrganismo.

Em 2001, foi usado para esterilizar prédios nos EUA contaminados com esporos de Bacillus anthracis, agente do antraz.

(53)

Controle das populações microbianas do ar



filtração: filtros HEPA (high efficiency

particulate air)



radiação

(54)

Filtração

Filtração - fluxo laminar - ar passa através de filtros HEPA(high efficiency particulate air) constituído de acetato de celulose -remoção de partículas de 0,3 um

(55)

(56)

Controle dos microrganismos do ar



Filtração:



camada porosa, que permitem a filtração de grandes

quantidades de ar;



sistema de fluxo laminar (HEPA);



eficaz na remoção de partículas tão pequenas como

0,3 µm;

(57)

Sistemas conjugados

1° Filtro para retirar as partículas até 10 micra (pólen e poeira) 2° Filtro UV inativa bactérias e vírus

3° Filtro de Fotocatálise queima os odores e microrganismos mais resistentes 4° Filtro retira restos de particulados.

(58)

Controle das populações microbianas do ar



filtração: filtros HEPA



radiação

(59)

Radiações

(60)

(61)

Controle dos microrganismos do ar



Desinfecção por radiações:



ondas sônicas, raios catódicos de alta energia, raios

gama e ultravioleta;



deve-se levar em conta a eficiência de destruição dos

germes, custo envolvido na obtenção da radiação e a

periculosidade;



utilizadas para desinfetar o ar condicionado em dutos

(62)

Controle dos microrganismos do ar



Aquecimento:



método de esterilização que deve levar em conta o

tempo e a temperatura de exposição;



aquecimento direto, aquecimento por meio de

resistências elétricas e aquecimento por meio de

compressão.

(63)

Métodos de avaliação da microbiota do ar



Sedimentação: placa aberta



Impacto: Amostrador de Andersen



Filtração: diferentes filtros

(64)

Impactador de fenda ou orifício

Amostragem de bioaerossóis

Amostragem global

(viáveis e não viáveis) _{organismos viáveis}Amostragem de

Impactação sobre lâmina de vidro Contagem direta

(65)

Amostragem global

Impactação sobre

lâmina de vidro Amostragem ativa (impactação) Amostragem passiva (sedimentação) Contagem direta de esporos Meio de cultura Sólido Meio de cultura Líquido Tipo Impinger Amostrador de Fenda Amostrador de Andersen

(66)

Amostragem global

Impactação sobre

lâmina de vidro Amostragem ativa (impactação) Amostragem passiva (sedimentação) Contagem direta de esporos Meio de cultura Sólido Meio de cultura Líquido Tipo Impinger

(67)

Amostragem de

microrganismos do ar



Amostrador tipo impinger

Solução estéril: água, óleo mineral ou

glicerol.

 Este sistema permite contar propágulos ao invés de partículas.

 Por outro lado exige mais trabalho, podendo ser inviável para muitos pontos de avaliação.

(68)



Amostragem por impactação em membrana:

Outros amostradores

(69)

(70)

Impacto

(71)

(72)

(73)

(74)

Figuras P-R. Placas removidas de um amostrador de ar Andersen e incubadas a 37 ºC. P: placa do fundo do aparelho. As colônias são do actinomiceto termofílico (Faenia rectivirgula ou Thermoactinomyces vulgaris) que causa a "doença do pulmão do fazendeiro". Q e R: placas da região intermediária do aparelho, com espécies de Aspergillus e Penicillium que se desenvolveram a partir de esporos de cerca de 3-5 µm de diâmetro.

(75)

(76)

Qualidade do Ar



Relacionada aos componentes e características que

podem afetar o conforto e a

saúde

das pessoas.

Cada vez mais importante em diversas aplicações:

 Salas limpas para preparo de cosméticos, alimentos e medicamentos

 Laboratórios de microbiologia, UTIs, salas de cirurgia  Salas de montagem de circuitos eletrônicos