Microbiol aula 6

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Universidade Estadual do Rio Grande do Sul

Bacharelado em Gestão Ambiental Gestão Ambiental Componente curricular: Microbiologia Ambiental

Aula 6

1. Créditos: 60

2. Carga horária semanal: 4

3. Semestre: 2°

4. Agentes controladores de microrganismos externos.

5. Escolher

um

agente

controlador

externo

e

descrever:

grupo

de

compostos,

ação

geral

e

toxicidade.

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• I. Agentes controladores de microorganismos externos:

Princípios gerais.

• 1. Introdução.

• Estudaremos os princípios gerais de compostos químicos usadas para eliminar ou inibir o crescimento dos microrganismos. • Similarmente aos antibióticos, há compostos de largo espectro ou específicos.

• Já foi mencionado que os agentes controladores externos podem ser divididos em:

• Esterilizante: destrói todos os microrganismos submetidos;

• Desinfetante: elimina as formas vegetativas, mas pode preservar as esporuladas.

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• I. Agentes controladores de microorganismos externos:

Princípios gerais.

• 1. Introdução.

• Germicida: sinônimo de desinfetante, mas usado de forma mais geral, não necessariamente para microrganismos causadores de doenças.

• Antisséptico: desinfetante a ser usado sobre a pele.

• Saneador: desinfetante a ser usado na água potável ou alimentos que deve reduzir em 99,9% a presença de microrganismos patogênicos.

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• I. Agentes controladores de microorganismos externos: Princípios gerais.

• 2. Agente químico controlador ideal.

• Atividade antimicrobiana: indicação para um espectro amplo de atividades em concentrações aceitáveis para o ser humano;

• Solubilidade: que seja solúvel em água (externo), ou álcool (antisséptico).

• Estabilidade: que sejam estáveis e razoavelmente duráveis em temperatura ambiente, à sombra.

• Ausência de toxicidade: que não sejam tóxicos nas concentrações indicadas para o uso; baixa letalidade para mamíferos e vertebrados.

• Homogeneidade: que sejam apresentados em formulações homogêneas, sem sedimentos ou flocos.

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• Inativação mínima por material estranho: que não seja facilmente inativada por combinar-se com proteínas, inertes e outras substâncias do meio;

• Atividade em temperatura ambiente ou corporal: que não tenha necessidade de elevação da temperatura para agir;

• Poder de penetração: exceto para antissépticos, poder de penetração pela superfície dos materiais.

• Ausência de poder es corrosivos e tintoriais: a metais, pele ou roupas.

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• Poder desodorizante: inodoro ou com perfume residual. • Capacidade detergente;

• Disponibilidade e baixo custo: facilmente encontrável e acessível.

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• 3. Histórico.

• Consta que a desinfecção e antissepsia iniciou-se com a preocupação das infecções hospitalares no século XIX. Um médico, Ignaz Semmelweis estudava a infecção pós-parto denominada febre puerperal e propôs o uso de compostos clorados para reduzí-la. Em 1846, numa enfermaria do hospital obstétrico, instruiu os atendentes e estudantes a lavar a s mãos com água e sabão e após com solução de hipoclorito antes de examinar as pacientes, o que provou ser altamente eficiente.

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• 4. Principais grupos.

• 4.1 Compostos fenólicos (ou derivados do ácido carbólico).

• Antes de Semmelweis, Joseph Lister em meados de 1900 usou o fenol para reduzir as infecções cirúrgicas. A aplicação nas incisões e um spray deste composto nas salas reduziu muito as infecções.

• É usado em solução a 5% e elimina as formas vegetativas em geral.

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• 4.1 Compostos fenólicos (ou derivados do ácido carbólico).

• O fenol passou a ser menos utilizado nos desinfetantes, em função da toxicidade e odor desagradável. Originou no entanto derivados listados nas tabelas a seguir que foram incorporados num grande número de agentes ambientais. O hexaclorofeno é mais comum em uso como antisséptico.

• Quais produtos atuais contém derivados do fenol?

• Mecanismo de ação: lesão das bactérias pela alteração da permeabilidade e desnaturação de proteínas.

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• 4. Principais grupos. • 4.2 Álcoois.

• O CH3CH2OH de 70 a 90% é eficiente contra as formas vegetativas, mas não sobre esporos.

• O álcool metílico não é usado com esta finalidae e é tóxico. A atividade dos derivados pode ser observada na tabela a seguir. • Mecanismo de ação: desnaturação de proteínas, solventes de lipídeos, e tem ação detergente de limpeza, removendo os microrganismos.

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• 4. Principais grupos. • 4.3 Halogênios.

• Consistem no iodo, cloro e bromo.

• O iodo é conhecido como antisséptico desde 1830. O iodo puro é solúvel em álcool etílico, especialmente nas tinturas: iodeto de sódio 2% em álcool 70%; 5% com iodeto de potássio em álcool 83%; iodeto de potássio 10% em água. Também é usado como iodóforo.

• São usados como antissépticos, saneantes e até em vapores. • Mecanismo de ação: agentes oxidantes, altamente reativos, destroem os compontentes vitais da célula microbiana. Combina-se com a tirosina, inativando enzimas que tenham este aminoácido.

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• O cloro pode ser usadno da forma gasosa, o Cl2 ou em combinações. O gás comprimido em forma líquida é usado para saneamento de água potável e em piscinas.

• Um composto largamente usado é o hipoclorito, que contém o grupo químico OCl. Os mais usados são o de cálcio e de sódio, em alvejantes domésticos e como saneante.

• As concentrações alvo na água de cloro livre situa-se entre 0,5 e 1 ppm.

• As cloraminas resultam de combinações com o grupo amônia ou amina.

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• Mecanismo de ação: resulta do oxigênio liberado pela reação do ácido hipocloroso HClO. O oxigênio nascente é um oxidante que destrói substâncias celulares. O cloro também age diretamente ao combinar-se com proteínas e desnaturá-las.

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• 4.4 Metais pesados e compostos.

• Mercúrio, zinco, prata e cobre foram usados como inibidores de microrganismos, por exemplo em recipientes de prata. Os íons metálicos podem combinar-se com proteínas ou enzimas bacterianas e inativá-las em quantidades muito reduzidas, no fenômeno conhecido como ação oligodinâmica.

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• O mercúrio já foi usado para tratamento da sífilis e o cloreto de mercúrio (HgCl2) era usado no início do século XX como desinfetante em geral. Estes compostos foram substituídos pela toxidez. Permaneceu o uso de compostos do mercúrio orgânico: merbromim, timerosal ou mertiolate (C9H9HgNaO2S) e nitromersol, em antissépticos e para misturas bactericidas conservantes, inclusive em vacinas. Mais recentemente foram em grande parte proibidos.

• O nitrato de parata a 1% (AgNO3), era usado para infecções, sendo susbtituído depois por antibióticos. A 0,5% foi usado em compressas.

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• O sulfato de cobre (CuSO4) é largamente usado para como algicida em reservatórios e piscinas, ou fungicida para plantas. Compostos de zinco são usados em fungicidas tópicos e compostos com enxofre têm ação contra artrópodos ectoparasitos nas sarnas.

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• 4. Principais grupos. • 4.5 Detergentes:

• Ou surfactantes, são usados para diminuir a tensão superricail e limpar a s superficies.

• Os detergentes podem ser: • Aniônicos

• Catiônicos • Não-iônicos.

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• 4. Principais grupos. • 4.5 Detergentes:

• Os detergentes com ação antimicrobiana são geralmente catiônicos, como os compostos quaternários da amônio. São compostos derivados do cloreto de amônio (NH4Cl). São bactericidas de amplo especro em concentrçãos baixas. Exemplos: cetrimide, ceepryn, zephyran. São muito usados como desinfetantes ambientais em hospitais por exemplo.

• Mecanismo de ação: desnaturação de proteínas, interferência com os processo metabólicos e lesão da membrana citoplasmática.

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• I. Agentes controladores de microorganismos externos: Princípios gerais. Fenol o-cresol m-cresol P-cresol Etilfenlo. 2.4 dimetilfenol

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• I. Agentes controladores de microorganismos externos: Princípios gerais. Metílico Etílico N-propílico Isopropílico n-butílico N-amílico

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• II. Vacinas: uma introdução. • Introdução.

• Uma vacina é uma preparação biológica destinada a estabelecer ou melhorar uma condição imunológica a uma doença em particular.

• Vacinas podem ser preventivas (aplicadas com antecedência) ou terapêuticas (aplicadas após algum incidente causador de doença).

• Até hoje as vacinas são usadas contra doenças por bactérias e vírus.

• Existem muito poucas (e ainda experimentais) vacinas contra parasitos de grupos como protozoários e helmintos (e para uso animal, não humano), mas nenhuma contra fungos.

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• As vacinas são produzidas com microrganismos vivos inativados (ou atenuados), mortos ou com componentes destes, de propriedade antigênica. Estes últimos fazem parte da geração mais recente que usa técnicas de recombinação genética e são muito mais seguras porque não são feitas de organismos.

• Com microrganismos mortos: gripe, cólera, peste bubônica, hepatite A.

• Com microrganismos atenuados: febre amarela, sarampo, rubéola, caxumba. A BCG entra nesta categoria por ser feita com uma cepa do Mycobacterium bovis não infecciosa por ser atenuada em culturas puras especiais. Foi usada primeiramente em 1921, seguindo as pesquisas de Calmette e Guérin no Instituto Pasteur.

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• Anti-toxinas, são vacinas especiais. São produzidas com toxóides, toxinas preparadas para gerar imunidade contra toxinas produzidas por microrganismos, como no caso do tétano e difteria.

• Imunizações com soros são usados contra toxinas e venenos animais, ou peçonhas. São produzidos geralmente pela inoculação em animais como os equinos e depois, aplicados nas pessoas vítimas de acidentes tóxicos.

• As vacinas são geralmente referidas como monovalentes, ou seja, agem apenas sobre um microrganismos. Vacinas multivalentes agem sobre um conjunto de microrganismos, ou cepas combinadas, como é o caso da vacina contra a gripe.

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• Um dos problemas no desenvolvimento de novas vacinas é econômico. O investimento em pesquisa e tecnologia raramente tem o retorno esperado aos grandes produtores farmacêuticos. • Uma vacina contra a AIDS resolveria o problema da doença? • Outro aspecto já comentado é o da preservação das vacinas. Recentemente a controvérsia foi o uso do tiomersal (mertiolate) em vacinas infantis e a hipotética relação com o autismo.

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• II. Vacinas: uma introdução. • Primórdios.

• Em 1880, Pasteur usou os princípios de Koch para isolar e estudar a bactéria causadora da cólera aviária.

• Ele inoculou uma cultura pura em galinhas sem a doença e esperou os sintomas e óbitos. As galinhas no entanto não ficaram doentes.

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• Pasteur percebeu que tinha usado culturas com algumas semanas de envelhecimento. Depois ele procedeu um experimento com um grupo controle. Este não recebeu a inoculação com a cultura velha e morreu, quando exposto. Ele concluiu que as culturas velhas perdiam o que ele chamou de virulência, ou seja a capacidade de produzir uma doença. Mas ao mesmo tempo imunizavam o hospedeiro. Ele então chamou estas culturas de vacinas. O nome foi cunhado em função do legado de Jenner que tinha usado extratos de varíola bovina para imunizar pessoas. Vaccinia vem de “vaca”, no latim.

• Antes de Pasteur, Jenner, tinha conseguido vacinar uma criança com uma cepa de variola bovina em 1798.

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• A raiva na Europa na época era um grande flagelo, transmitida por cães, lobos, gatos e outros mamíferos. Pasteur acreditava que a raiva era produzida por microrganismo, embora este (um vírus) fosse desconhecido.

• Inicialmente reproduziu a raiva em coelhos, inoculados com saliva de cães raivosos. Dos coelhos mortos, retirava cérebro e medula espinhal, secava este material e transformava em pó, inoculando novos cães. Estes ficavam protegidos nos desafios. • Em 1855, um jovem, Joseph Meister foi mordido por um lobo raivoso e família solicitou a vacina. O jovem não morreu.

• Após, um grupo de lavadores russos mordidos por lobos foi vacinado, num programa pago pelo Czar da época. Com este programa, Pasteur pode aprimorar em muito o seu laboratório, depois o Instituto Pasteur.