Curs VI! Aciunea dezinfectantelor

i antibioticelor asupra bacteriilor

Substanele chimice care omoar sau opresc multiplicarea bacteriilor poart numele de ageni antimicrobieni. 1. Antisepticele i dezinfectantele 1.1. Terminologie Din categoria agenilor antimicrobieni fac parte antisepticele, dezinfectantele i prezervanii. Antisepticele sunt ageni antimicrobieni cu toxicitate redus, care pot fi aplicai pe piele i mucoase, dar sunt nocive dac se administreaz intern. Ex.: derivai de mercur, nitrat de argint, soluie de iod, alcoholi, unii detergeni. Dezinfectanii sunt ageni care omoar formele vegetative, dar nu ntotdeauna i sporii. Nu se pot aplica pe esuturi, ci doar pe materiale i obiecte: mese, paviment, instrumentar etc. Ex.: clor, hipoclorii, compui de clor, fenoli, sulfat de cupru, derivai de amoniu cuaternar etc. Prezervanii sunt ageni bacteriostatici utilizai pentru inhibarea creterii microorganismelor, cel mai frecvent n alimente. Nu sunt toxici dac sunt consumai o dat cu alimentele. Ex.: propionatul de calciu, benzoatul de sodiu etc. Ele nu fac ns obiectul cursului de microbiologie medical. 1.2.Generaliti Antisepticele i dezinfectantele sunt substane cu aciune bacterian neselectiv afectnd structuri i funcii comune microorganismelor i organismelor superioare. Aceste categorii de substane antimicrobiene sunt utilizate n spitale i alte uniti de ngrijire. Modul de ntrebuinare este reglementat de politicile, legislaia, ghidurile, standardele naionale, europene i internaionale de utilizare a antisepticelor i dezinfectantelor. Un dezinfectant ideal ar trebui s ndeplineasc o serie de condiii, cum sunt: S omoare germenii S aiba efect detergent, pentru a asigura i curirea concomitent S actioneze independent de: numrul bacteriilor prezente - duritatea apei - prezena spunului sau proteinelor S fie uor de utilizat S fie nevolatil S fie nepericulos pentru personal, pacieni, echipamente S nu aib miros neplcut S acioneze n timp relativ scurt Factorii care influeneaz eficiena unui dezinfectant sunt: Concentraia Timpul de contact

1

Temperatura Prezena materialului organic pH-ul Prezena ionilor de Calciu si Magneziu (duritate a apei utilizate pentru diluare) Modul de formulare a dezinfectantului

De aceea, o condiie esenial pentru ca efectele utilizrii dezinfectantelor s fie cele dorite este consultarea i respectarea ntocmai a indicaiilor productorului n legtur cu concentraia, timpul de aciune, perioada de valabilitate, modurile diferite de dozare n funcie de natura materialului dezinfectat i de modul de formulare a dezinfectantului. Pentru susinerea datelor din prospectul dezinfectantului este obligatorie solicitarea certificatului de calitate eliberat de organismele desemnate sau acreditate. 1.3. Clasificare: 1.3.1. Clasificarea dezinfectanilor i/sau antisepticelor n funcie de mecanismul de aciune se refer la inta asupra creia acioneaz substanele dezinfectante (Tabelul 1). Tabelul 1 - Clasificarea aciune dezinfectantelor/antisepticelor dup mecanismul de

*Modul/mecanismul de actiune Bactericid/ Denatureaz proteinele Bactericid/ Oxideaz gruprile libere ale enzimelor bacteriene (ex. - SH) Bactericid/ Blocheaza gruprile libere ale enzimelor bacteriene

Substana Acizi Baze Alcooli - plgi, tegumente Hipermanganat de K 1 %0 - mucoase Peroxid de hidrogen - plgi Halogeni (Cl-, h, Br2) i derivai (hipoclorii, soluii iodurate, cloramina etc.) Metale grele: - Hg (sruri, preparate organomercurialemerthiolat Na); - Ag (sruri, compui coloidali - ex. colargol, protargol) Grupri alchil: formaldehida, oxid de etilen glutaraldehida,

!Bactericid/ !Blocheaza gruprile libere ale enzimelor bacteriene Bactericid/ lLezeaz membrana

Fenolii, crezolii - toxici; hexaclorofenul, clorhexidina roetergenii an ion ici (spun, dero etc.), cationici (sruri cuatemare de amoniu), amfolitici, neionici (propilenglicol)

celular

2

Coloranii bazici: Coloranii bazici: violet geniana, albastru metilen, fucsin bazic etc. Derivai de acridin: ex. Rivanol

Bactericid/ Altereaz acizii nucleici

* Substanele

care apar cu litere bold se pot folosi i ca antiseptice

1.3.2. Clasificarea dezinfectantelor n funcie de nivelul de dezinfecie care poate fi realizat prin utilizarea lor Nu toate dezinfectantele au acelai spectru de aciune bactericid, virulicid, fungicid etc. n funcie de spectrul de aciune, acestea pot avea un nivel de aciune jos, mediu, nalt sau pot chiar realiza aa numita sterilizare chimic, prin care se distrug chiar i sporii bacterieni. Nivelul i/sau eficiena aciunii dezinfectante n funcie de spectrul de aciune este redat sugestiv de piramida lui Spaulding (Fig. 1). Fig. 1 - Piramida lui Spaulding

Piramida SpauldingRezistentSterilizare chimica

Nivel inalt Nivel intermediar

Nivel jos Sensibil

&-.......

..... ' HBV _

3

Nivelul de dezinfecie care poate fi realizat prin utilizarea unui anumit dezinfectant depinde de proprietile instrinseci ale substanei respective, dar sunt i cazuri n care cu aceeai substan pot fi realizate nivele diferite de dezinfecie n funcie de concentraie, timp de aciune etc. (Tabelul 2) Tabelul 2 antimicrobiene lDezinfectant [Acidperacetic, Oxid etilen, Formaldehida 1%, Glutaraldehida 2%, Hipoc1orit Na 100-5000 ppm, !H202 stabilizat 6% lDerivati fenolici 0,4-5% [Alcool etilic, izopropilic (60-95%) Iodofori 30-50 ppm !H202 stabilizat 3% Compui cuatemari de amoniu (0,4 - 1,6% n apa) - Clasificarea dezinfectantelor n funcie de nivelul ac'iunii

Nivel dezinfecie Dezinfecie de nivel nalt (NINA) i NINA prelungit

Dezinfecie de nivel intermediar (NI)

Dezinfecie de nivel jos (NJ)

1.4. Nivele de dezinfecie necesare n funcie de utilizarea materialul tratat

n funcie de utilizarea materialului tratat, este necesar dezinfectani care realizeaz nivele diferite de dezinfecie - Tabelul 3.

aplicarea

unor

Tabelul 3 - Nivele de dezinfecie necesare n funcie de materialul tratat i eficiena lor ivei sterilizare aterial tratat orme microbiene distruse

Sterilizare chimic (nivel Instrumentar intervenii oate formele de nalt prelungit) speciale, imunodeprimai icroorganisme, etc. inclusiv sporii ivel nalt (NINA) (critic) oate formele, Instrumentar utilizat intravascular, exceptnd sporii n intraarticular, intervenii cantitate mare e esuturi, biopsie

4

Nivel intermediar (NI) (semicritic)

~nstrumentar utilizat pentru mucoase, piele lezat

!Mycobacterium Ifuberculosis, bacterii

tveg., majorit. virusi, fungi; NU SPORI Majoritatca bacteriilor, unele virusuri, unii fungi, lNu M. tuberculosis i ~porii

Nivel jos (necritic) (NJ) lPiele intact, obiecte

1.5. Exprimarea concentraiei substanelor dezinfectante Pentru unele substane, aa cum sunt aldehidele, alcoholii, apa oxigenat se utilizeaz exprimarea n uniti de msur v/v (volum la volum). Pentru compuii halogenai s-a impus modalitatea de exprimare n ppm (parts per million). Exprimarea echivalenei cu unitile de msura standard g/v (greutate/volum) este n acest caz urmtoarea: 1 ppm = 1 mg/L 1ppm = 1,000ppb ppb = parts per billion 1%

= 10,000

ppm

2. Antibioticele 2.1. Definiie Conform EUCAST (Comitetul European pentru Testarea Sensibilitii la Antibiotice), un antibiotic este o substant de origine biologic, semisintetic sau sintetic (acesta cu activitate strict antibacterian), care are activitate electiv impotriva bacteriilor i astfel poate fi potenial utilizat n tratamentul infeciilor. 2.2. Scurt istoric nc din 1885, Ehrlich sugereaz posibila ntrebuinare a coloranilor ca substane cu activitate inhibitoare asupra bacteriilor. n 1935, Domagk descoper precursorul sulfamidelor (Prontosil, Rubiazol) n 1928, pornind de la observaia ntmpltoare a faptului c fungul Penicillium notatum determin o transformare vitroasa a coloniilor de stafilococ , Fleming descoper Penicilina. Cei care fructific descoperirea, dup ce reuesc producerea pe scar larg i purificarea Penicilinei, n perioada 1938 -1942, sunt Fleurette si Chaney de numele crora rmne legat nceputul utilizrii n clinic a Penicilinei G. Termenul de antibiotic este propus n 1940, de R. Dubos.

5

La sfritul anilor '40 i nceputul anilor'SO sunt introduse Streptomicina, Cloramfenicolul i Tetraciclina, iar n anii SO glicopeptidele. n anii 60 ncep s fie utilizate Penicilinele M, apoi cefalosporinele. 2.3. Generaliti Se consider c un antibiotic ideal ar trebui s ndeplineasc urmtoarele condiii: Spectru larg de activitate, cu capacitatea de a distruge sau inhiba multe specii diferite de microorganisme patogene Absena toxicitii pentru gazd i a efectelor secundare nedorite (TOXICIT ATE SELECTIV) Absena efectului alergizant pentru gazd Absena efectelor de eliminare a florei normale din organismul gazdei Capacitatea de a accesa zonele anatomice n care se dezvolt infecia (penetrabilitate) Cost redus si posibilitatea de a fi produs ct mai uor Stabilitate chimic (timp de njumtire lung). Inductor slab al rezistenei microorganismelor

Denumirea comun internaional (DCI) este numele substanei active I este aceeai pentru specialitii i productorii din ntrega lume. Denumirea comercial difer de la productor la productor. ntruct se consider c utilizarea atibioticelor este unul din factorii importani care au ca rezultat creterea rezistenei la antibiotice, s-au cutat uniti de msur pentru consumul de antibiotice. Dintre acestea, DDD (Defined Daily Dozes = Doz Zilnic Definit) a fost utilizat de Sistemul European de Supraveghere a Consumului de Antibiotice (ESAC). n prezent este n curs de realizare consensul european cu privire la unitatea de msur pentru consumul de antibiotice. 2.4. Clasificri: Pentru a putea opera cu un numr mare de substane cu activitatea antimicrobian care au proprieti antibiotice, aceste substane au fost ncadrate n categorii, dup o serie de criterii. Avnd n vedere c la o afiliere structural se asociaz un mecanism de aciune asemntor, o modalitate de aciune asemntoare i un spectru de activitate particular, aceste clasificri pot facilita alegerea terapeutic. 2.4.1. Clasificarea dup origine, respectiv antibiotice naturale, sintetice si semisintetice are o valoare mai mult istoric, deoarece n prezent majoritatea antibioticelor sunt de sintez, cele naturale nemaifiind active. Antibioticele naturale sunt substane cu greutate molecular joas, produse ca metabolii secundari de unele microorganisme, de obicei cu habitat natural la nivelul solurilor. Au rol biologic incomplet cunoscut, la nivelul microorganismului producator. Acioneaz ca molecula semnal, asemntor hormoni lor, asociat cu sporularea, dormana sau germinarea. Majoritatea antibioticelor naturale sunt produse la nceputul sporulrii, proces extrem de complex n care intervin peste 30 de enzime.

6

n tabelul 4 sunt incluse principalele microorganisme productoare de antibiotice naturale i antibioticele pe care le produc. Tabelul 4. Principalele microorganisme productoare i antibioticele pe care le produc. Microorganisme Fungi: - Penicillium, - Cephalosporium Actynomycete: Streptomyces Bacterii: - Bacillus spp. - Chromobacter Antibiotice

Penicilina, Cefalosporine Tetracicline, Aminoglicozide, Macrolide, Rifamicine Polimyxine, Bacitracina Monobactami Cloramfenicol,

2.4.2. Clasificarea dup structura chimic are n vedere structura de baz a antibioticelor, care permite ncadrarea acestora n familii, grupe, subgrupe, cu excepia unor antibiotice nencadrabile n grupe: acid fusidic, fosfomicina, trimetoprim. Principalele grupe de antibiotice sunt: 1. Antibiotice beta-lactarn a. Peniciline: derivai de ac. 6-aminopenicilanic - ex. penicilina G, meticilina, amoxicilina, piperacilina b. Cefalosporine: derivati de ac. 7-aminocefalosporanic - ex. cefalexin, cefaclor, ceftriaxon II. Glicopeptide: aminoacizi legati prin punti peptidice in combinatie cu zaharuriex.vancomicina, teicoplanina III. Grupul MLSb cuprinde Macrolidele, Lincosamidele i Sinergistinele b. Macrolidele poseda o structura inelara larga (lactona). Uneori denumite Eritromicine, dupa numele primului reprezentant introdus n terapie Lincosamidele sunt denumite dup primul component descoperit, lincomicina; clindamicina este cel mai important reprezentant. Sinergistinele nu sunt utilizate la noi n ar. Eritromicinele pot induce rezistena la Lincosamide. IV. Aminoglicozide: aminozaharuri unite prin legaturi glicozidice cu diferite baze ex.. Streptomicina, gentamicina, amikacina etc. V. Tetracicline: poseda o structura inelara rigida compusa din 4 inele benzen fuzionate - tetraciclina, doxiciclina. VI. Sulfamide: derivati ai sulfanilamidei, prima molecula antibacteriana utilizata cu succes - ex. sulfadiazina. Trimetoprimul este folosit pentru a "potenta"

7

VII. VIII.

sulfonamidele. Cotrimoxazolul este combinaia (sulfametoxazolul) i trimetoprim. Quinolone/Fluoroquinolone - ex. ciprofloxacin

dintre

o

sulfamid

Alte grupe: numeroase antibiotice, cum sunt: cloramfenicolul, izoniazida, care au numai 1-2 reprezentanti structurale

nitrofurantoinul,

Prezentm mai jos n detaliu caracterele ale antibioticelor menionate.

i submprirea

n subclase

I.

Antibiotice beta-lactam Peniciline: derivati de ac. 6-aminopenicilanic.

AldINOP'ENICILLINES

R2

PENAMI:al grup G : penicilina G 1944 - derivati ai ac. 6-aminopenicilanic forme "retard" : - Benzylpenicilina: Bipenicilline (semi-retard : 12 ore) - Benzathine benzylpenicilina: Extencilline (long-retard : 15 zile) forme orale: - Fenoxypenicilina (Penicilina V) : Oracilline , Ospen 1958 bl grup M : peniciline antistafilococice (Oxacilina 1963, Cloxacilina 1976, Meticilina)s sunt peniciline rezistente la actiunea penicilinazelor ci grup A : amino-benzilpeniciline (Ampiciline - 1965) dl grUP acil-ureido-peniciline: ureido-penicillines: - Azlocillina: Securopen - Mezlocillina: Baypen 1980 - Piperacillina: Piperilline 1980 carboxy-penicilline : - Ticarcilina: Ticarpen (H) 1981

-

-

8

-

e/Grup amidino-peniciline: Pivmecillinam : Selexid 1982 fi Grup Penami, inhibitori ai fi-lactamazelor: Oxapenam: Ac. clavulanic - Asociat cu amoxicilina: Augmentin. Oblor 1984 - Asociat cu ticarcilina: Claventin 1988 Pencilinsulfone: - Sulbactam: asociat cu amoxicilina : Unacim 1992 - Tazobactam: asociat cu piperacilina : Tazocilline (H) 1992 PENEME:CARBAPENEME Stabilitate mare fata de diverse fi - lactamaze lmipenem: Tienam (H) 1993 CEFEME - derivati ai ac. 7-aminocefalosporanic al Cefalosporine de generatia Active per os: Cefalexin Cefadroxil Cefatrizine lnactive per os: Cefalotin Cefapirin Cefazolin bl Cefalosporine de generatia Cefoxitine Cefamandol Cefotetan Cefuroxim ci Cefalosporine de generatia Cefeme: : Cefotaxim Cefsulodin Cefoperazona Cefotiam Ceftazidim Ceftriaxon Cefixim Cefpodoxim Cefepim Oxacefeme: Latamoxef: Moxalactam (H) 1 ec 1G)

-

a IIa eC2G)

a lIIa eC3G):

-

-

1981

9

Glicopeptide Vancomicina 1953 - este un peptid triciclic glicozilat ramificat, extras dintr-o specia de Actinobacteria. Teicoplanina const ntr-un grup de 5 structuri. Aceste structuri impart o poriune aglicon comun, sau nucleu aglicon, constnd din apte aminoacizi care sunt legai prin legturi peptidice i legturi eter, formnd astfel un sistem constnd din 4 inele. III. Grupul MLSb - din acest grup fac parte Macrolidele, Lincosamidele i Sinergistinele Macrolide: Spiramicina : 1972 Eritromicina : 1979 Josamicina : 1980 Roxitromicina : 1987 Claritromicina : 1994 Azitromicina : 1994 Lincosamide: Lincomicina :1966 Clindamicina : 1972 Sinergistine: neutilizate in Romania IV. Aminoglicozidele

II.

Streptomicina : Streptomycine Diamant 1949 Kanamicina: 1959 Tobramicina: 1974 Amikacina: 1976 Sisomicina: 1980 Dibekacin: 1981 Netilmicine: 1982

10