Aula 7 Controle Químico de Microrganismos

Introdução ao Controle Químico

O controle químico de microrganismos fundamenta se nos princípios da microbiologia clínica, tendo como referência central o conteúdo abordado no Capítulo 7 do livro Tortora.

Para ser considerado ideal, um agente antimicrobiano deve reunir características fundamentais, como efeito rápido, amplo espectro de ação, estabilidade química e a capacidade de manter um efeito residual após a aplicação.

Na prática clínica, entretanto, nenhum agente isolado é considerado perfeito. Por isso, a escolha do agente deve ser criteriosa, baseando se sempre no alvo clínico, no risco biológico envolvido e nas limitações específicas de cada produto disponível.

Classes e Princípios de Ação

Sinergia e Complementaridade na Microbiologia Clínica

O controle químico de microrganismos fundamenta se em sete classes principais de agentes: álcoois, aldeídos, halogênios, fenóis, quaternários de amônio, agentes oxidantes e biguanidas. Na prática clínica, a escolha desses agentes exige um equilíbrio entre a letalidade contra o patógeno e a segurança para o material clínico ou tecido vivo, sendo os antissépticos especificamente formulados para aplicação segura em pele e mucosas.

Para otimizar o controle microbiano, utiliza se a regra de Espectros Complementares, que combina agentes para assegurar a eliminação de patógenos resistentes a um componente isolado. Adicionalmente, a sinergia de mecanismo ocorre quando dois agentes com mecanismos de ação distintos produzem um efeito combinado superior à soma de seus efeitos isolados, o que ajuda a reduzir o tempo de exposição necessário e a superar a resistência celular.

O resumo operacional de cada classe inclui seu mecanismo celular e seu fator limitante principal. Em cenários onde instrumentos críticos não suportam o calor, é necessário o uso de agentes esterilizantes químicos para garantir o processamento adequado e a segurança do paciente.

Resistência Estrutural e Níveis de Ação

• Esporos bacterianos: Estruturas de resistência produzidas pelos gêneros Clostridium e Bacillus, com camadas proteicas e baixo teor de água que impedem a penetração do álcool e a desnaturação de proteínas internas.
• Bactérias Gram negativas: Organismos que possuem uma membrana externa adicional que dificulta o acesso de diversos agentes químicos ao alvo celular.
• Esterilizantes químicos: O glutaraldeído 2% e o peróxido de hidrogênio (em sistemas de plasma) são os únicos agentes químicos que atingem o nível de esterilização e possuem ação esporicida.
• Agentes de desnaturação proteica: Substâncias que apresentam ação rápida contra microrganismos, mas que não possuem efeito esporicida.

Critérios do Agente Antimicrobiano Ideal

Nota: Na prática clínica, nenhum agente antimicrobiano isolado preenche perfeitamente todos os critérios de um agente ideal.

Álcoois: Mecanismo e Eficácia

1. Mecanismo de ação: O álcool atua através da rápida desnaturação proteica e da dissolução do envelope lipídico de vírus como SARS CoV 2, influenza e HIV.
2. Concentração ótima: A eficácia antimicrobiana da solução a 70% é superior à do álcool a 100%, pois a presença de água favorece a inativação celular.
3. Tempo de fricção: Recomenda se a aplicação de álcool gel com fricção constante nas mãos por pelo menos 20 a 30 segundos para garantir o efeito esperado.
4. Limitação de contato: A alta volatilidade do agente causa uma rápida evaporação, o que reduz o tempo de exposição necessário para eliminar o microrganismo.
5. Restrição esporicida: O álcool não possui atividade contra esporos bacterianos, sendo ineficaz na eliminação de Bacillus e Clostridium difficile.

Biguanidas e a Clorexidina

Antissepsia de Longa Duração e Amplo Espectro

A clorexidina é o principal representante da classe das biguanidas, atuando por meio do rompimento da membrana celular microbiana. Como um bactericida de amplo espectro, ela é eficaz contra bactérias Gram positivas e Gram negativas, sendo classificada como um antisséptico de nível intermediário de atividade.

Sua aplicação ocorre primariamente em tecidos vivos, como pele e mucosas, devido ao fato de ser atóxica quando utilizada adequadamente. A clorexidina apresenta uma ação rápida, iniciando seu efeito em segundos após a aplicação, o que a torna amplamente utilizada para a escovação cirúrgica das mãos e antebraços.

Um diferencial crítico deste agente é a sua substantividade, ou efeito residual. Essa propriedade permite que a clorexidina se ligue às proteínas da pele e mantenha sua atividade antimicrobiana por várias horas após o uso inicial.

Substantividade e Limitações

Ação residual e limites operacionais das biguanidas

A clorexidina, principal representante das biguanidas e sétima classe de agentes químicos de controle microbiano, é amplamente indicada para a antissepsia de pele e mucosas. Sua segurança para o paciente é reforçada pela baixa absorção sistêmica através da pele intacta, sendo considerada um antisséptico confiável para procedimentos cirúrgicos.

O diferencial da clorexidina reside na sua substantividade. Diferente do álcool, que evapora rapidamente após a aplicação, a clorexidina mantém uma ação prolongada no tecido. A prática clínica frequentemente utiliza a combinação de clorexidina com álcool para unir a velocidade de ação imediata do álcool com a atividade residual prolongada da biguanida.

Entretanto, o uso desse agente possui restrições claras: as biguanidas não são indicadas para a desinfecção de superfícies nem para a esterilização de instrumentos. O seu espectro de ação é um fator limitante, apresentando baixa eficácia contra esporos bacterianos e vírus não envelopados.

Halogênios: Mecanismo Oxidativo

O processo de oxidação enzimática pelos halogênios compromete componentes essenciais da célula microbiana.

Iodo e Iodopovidona (PVPI)

Segurança e Eficácia na Antissepsia de Tecidos Vivos

A iodopovidona (PVPI) é um complexo formado pelo iodo associado ao polímero polivinilpirrolidona (PVP). Diferente do iodo puro, que é altamente irritante e capaz de provocar queimaduras químicas na pele, essa formulação utiliza o polímero como um carreador para a liberação gradual e controlada do agente ativo.

Essa liberação lenta é fundamental para reduzir a irritação tecidual, permitindo que a iodopovidona seja amplamente indicada para a antissepsia de tecidos vivos, incluindo pele e mucosas. Seu espectro de ação é abrangente, apresentando eficácia contra bactérias, fungos e vírus.

Na prática clínica, o PVPI é essencial em protocolos pré procedimentos cirúrgicos. Ele é utilizado tanto na degermação da região cirúrgica no paciente quanto na escovação das mãos da equipe cirúrgica, garantindo a redução da carga microbiana antes de intervenções invasivas.

Cloro e Hipoclorito de Sódio

• Mecanismo de ação: Formação de ácido hipocloroso, que atua como um oxidante potente contra microrganismos.
• Uso em superfícies: Desinfetante indicado para pisos e superfícies clínicas, comumente utilizado em concentrações de 2,5 a 5% para instrumentos não críticos.
• Tratamento de água: Utilização do hipoclorito de sódio para garantir a potabilidade hídrica.
• Solução de Dakin: Formulação de hipoclorito de sódio diluído (0,025% a 0,5%) indicada para a limpeza, desbridamento químico tópico de feridas infectadas e remoção de tecido necrótico.
• Equilíbrio químico: O equilíbrio entre o ácido hipocloroso e o íon hipoclorito desloca se para o íon hipoclorito quando em pH alcalino.

Peróxidos e Agentes Oxidantes

Os agentes oxidantes, como o peróxido de hidrogênio e o permanganato de potássio, compõem a sexta classe de agentes químicos destinados ao controle microbiano. O peróxido de hidrogênio a 3% destaca se por sua versatilidade, sendo empregado tanto como antisséptico quanto como desinfetante hospitalar de alto nível.

O mecanismo de ação desses agentes fundamenta se na formação de radicais livres, a exemplo dos radicais hidroxila. Essas moléculas provocam danos oxidativos massivos em estruturas celulares críticas, como lipídios, proteínas e ácidos nucleicos, resultando na inativação do microrganismo.

A capacidade de desinfecção do peróxido de hidrogênio é dependente da concentração e do tempo de exposição. Em sua forma a 3%, é eficaz na eliminação de bactérias resistentes, vírus, fungos e esporos. Além disso, possui a característica favorável de se decompor em subprodutos inócuos: água e oxigênio.

Permanganato e Resumo Oxidante

• Permanganato de potássio: Utilizado na diluição de 1:10.000, este agente é eficaz contra formas vegetativas de microrganismos.
• Espectro comparativo: O permanganato possui um espectro de ação mais limitado quando comparado ao peróxido de hidrogênio.
• Peróxido de hidrogênio: Indicado para antissepsia de pele e mucosas, além de esterilização de instrumentos sensíveis, sem deixar resíduos tóxicos.
• Agentes oxidantes: Embora possuam amplo espectro, esses compostos químicos são inativados pela presença de matéria orgânica.

Aldeídos: A 'Artilharia Pesada'

1. Mecanismo: Alquilação irreversível de DNA e proteínas, o que classifica esses agentes como esterilizantes químicos.
2. Potência: Capacidade de destruir esporos bacterianos, sendo pedagogicamente descritos como a "artilharia pesada" do controle microbiano.
3. Ativação: Adição de um ativador, como o bicarbonato de sódio, ao glutaraldeído 2% para elevar o pH para a faixa de 7,5 a 8,5.
4. Espectro: Ação abrangente contra bactérias vegetativas, fungos, vírus envelopados e não envelopados, micobactérias e esporos.
5. Manutenção: Vida útil da solução após a ativação que dura geralmente de 14 a 28 dias.

Fenóis Sintéticos

Atualmente, utilizam se derivados sintéticos do fenol, como o ortobenzil paraclorofenol, que apresentam maior eficácia e menor toxicidade em comparação ao fenol puro.

A aplicação principal desses agentes é a desinfecção de superfícies hospitalares, abrangendo pisos, bancadas e paredes. Devido à sua toxicidade aos tecidos vivos, os fenóis funcionam apenas como desinfetantes e não devem ser utilizados como antissépticos.

Embora possuam um espectro de ação que inclui bactérias e fungos, a atividade contra vírus é limitada. Além disso, os fenóis não são classificados como esterilizantes, uma vez que não conseguem destruir esporos bacterianos.

Limitações dos Fenóis

• Odor e irritação: O odor forte e a irritação das vias aéreas são limitações importantes no uso clínico.
• Toxicidade ambiental: Os fenóis apresentam toxicidade ao meio ambiente como um de seus fatores limitantes.
• Locais de uso: São indicados para a desinfecção de ambientes hospitalares, superfícies clínicas e pisos.
• Contraindicações: Não devem ser aplicados na pele ou utilizados em instrumentos sensíveis.
• Melhoria sintética: Os fenóis sintéticos foram desenvolvidos para oferecer maior atividade antimicrobiana e menor toxicidade que o fenol puro.

Quaternários de Amônio (Quats)

Os compostos quaternários de amônio, conhecidos como Quats, atuam como surfactantes catiônicos. O cloreto de benzalcônio destaca se como o principal representante dessa classe, embora existam formulações mais modernas e eficazes, como as misturas de quinta geração.

Classificados como desinfetantes de baixo nível, esses agentes possuem ação bactericida e são capazes de destruir a maioria das bactérias vegetativas, alguns fungos e vírus envelopados.

O uso dos Quats abrange a limpeza de pisos e equipamentos hospitalares, além da antissepsia da pele em apresentações específicas, como soluções de limpeza e lenços umedecidos antissépticos. Uma vantagem significativa desses compostos é a sua baixa toxicidade e menor potencial de irritabilidade em relação aos fenóis e aldeídos.

Uso Prático dos Quats

• Desinfecção Ambiental: Indicados para a limpeza e desinfecção de superfícies clínicas e pisos.
• Antissepsia de Tecidos: Utilizados na pele e em mucosas quando em formulações específicas de baixa concentração.
• Ação Antimicrobiana: Atuam desestabilizando a barreira lipídica e o biofilme estrutural presente nas superfícies.
• Manejo Clínico: A compatibilidade química com sabões e a ordem correta de aplicação são fatores críticos para garantir a eficácia na prática clínica.

Dicas Para Provas