Esterelización

Question 1

Tipos de métodos físicos

Answer 1

Basados en calor, en filtración y en radiación

Question 2

Métodos basados en calor

Answer 2

Calor seco: esterilización por incineración y por aire caliente.
Calor húmedo: bajo presión, a presión atmosférica, UHT y pasteurización.

Question 3

Esterilización por incineración.

Answer 3

Muy eficaz, pero altamente destructiva, por lo que no debe aplicarse en material sensible al calor que no se quiera reutilizar. Se usa por ello para destruir materiales contaminados por enfermedades infecciosas de gravedad (ropa de cama, vendas…) o para esterilizar objetos resistentes al calor (agujas, agitadores, asas de siembra…)

Question 4

Esterilización por aire caliente

Answer 4

Uso de hornos a altas temperaturas para secar el agua de una célula. No es eficaz en esporas (requeriría horas para lograr algún efecto en las mismas). Se usa por ello en materiales en los que no se puede usar ningún otro método.

Question 5

Bajo presión

Answer 5

Requiere el uso de un autoclave. Las esporas no mueren a menos de 100 C por lo que debe usarse vapor de agua a temperaturas superiores. Esto es posible si se realiza en una cámara cerrada herméticamente para aumentar la presión en el interior y, en consecuencia, la temperatura necesaria para el cambio de estado. Un autoclave es una cámara en la que se introduce el material a esterilizar, existiendo por debajo del mismo una resistencia eléctrica sumergida en agua, que la calienta, ocasionando su evaporación. El aire presente en el interior de la cámara está llena de vapor. El agua se sigue calentando y se produce más vapor, lo que aumenta la presión en el autoclave, haciendo que se necesite más temperatura para formar vapor. Cuando la presión es de una sobreatmósfera, la temperatura en el interior alcanza los 121 C. Dicha temperatura se mantiene unos 20 minutos para luego apagar la resistencia eléctrica y dejar enfriar el material. Es un mecanismo efectivo, rápido y de buena difusión.

Question 6

Esterilización a presión atmosférica

Answer 6

Se usa para materiales que se estropearían si se esterilizasen bajo presión (por ejemplo: el suero glucosado, que se convierte en caramelo). Se introduce el material a esterilizar en el autoclave, sin cerrar la llave, matando a todos los microorganismos salvo las esporas. Se mantiene el material a temperatura ambiente unas 8-10 horas y se vuelve a realizar el proceso.

Question 7

UHT (Ultra High Temperature)

Answer 7

Se usa en leche y zumos, es decir, productos con componentes esenciales susceptibles al calentamiento. Se someten a temperaturas de 140-150 C durante unos segundos (afecta a microorganismos, dejando a los nutrientes intactos)

Question 8

Pasteurización

Answer 8

Procedimiento anterior a UHT. Se calienta al alimento a 70 C, no esteriliza por completo, siendo un procedimiento temporal. El material debe conservarse en frío. A menudo se añade sal (hace medio hipertónico para los microorganismos).

Question 9

Esterilización basados en filtración

Answer 9

Este método se usa en fluidos que son filtrados por materiales cuyos poros son de menor tamaño que los microorganismos. Se emplea en la esterilización de nutriciones parenterales (debido a su sensibilidad al calor), así como para la esterilización de atmósferas en lugares propensos a infecciones (por ejemplo: laboratorios, quirófanos, habitaciones de pacientes inmunodeprimidos…). En este último caso se combina con alta presión, de forma que, si se abre la puerta, el aire sale.

Question 10

Métodos basados en radiación

Answer 10

Radiación excitante e ionizante

Question 11

Radiación excitante

Answer 11

Hace que un electrón pase a una órbita superior. La más usada en esta categoría es la radiación ultravioleta, que induce la aparición de dímeros de timina que en la replicación se interpretan como una sola base, alterando la pauta de lectura del material genético. Tiene poca energía, usándose sólo en esterilización de atmósferas.

Question 12

Radiación ionizante

Answer 12

Genera iones, pudiendo estar como rayos X o rayos gamma. El agua de las células libera un electrón que puede chocar contra otra molécula de agua, generando H+ y OH- (tienden a alterar el ADN). Otra posibilidad es que los electrones choquen contra el O2, generando O2- que altera los enzimas. Se emplea en la esterilización de materiales de un solo uso, siendo muy potente.

Question 13

Tipos de métodos químicos de esterilización

Answer 13

Agentes que desnaturalizan membranas, que desnaturalizan proteínas y que inactivan grupos funcionales.

Question 14

Agentes que desnaturalizan membranas

Answer 14

Agentes tensioactivos, catiónicos, aniónicos, anfotéreos, fenoles y alcoholes.

Question 15

Agentes que inactivan grupos funcionales

Answer 15

Metales pesados, agentes oxidantes y agentes alquilantes.

Question 16

Agentes catiónicos

Answer 16

Los agentes catiónicos más importante son los compuestos de amonio cuaternario, en los que uno de los radicales del nitrógeno es un ácido graso de cadena larga, teniendo así una carga positiva que es traída por las cargas negativas de los fosfatos presentes en la membrana. El ácido graso es hidrofóbico, pudiendo penetrar en la membrana y hacer un agujero en la misma que mata a la célula al alterar su potencial de membrana.
Son muy eficaces como desinfectantes (salvo que usen a bajas concentraciones), matando a todo tipo de bacterias, hongos o parásitos (a excepción de esporas, virus desnudos y Mycobacterium). Se usan para potabilizar agua en casos extremos, como componente de las pinturas anti moho y en la industria alimentaria para limpiar la maquinaria

Question 17

Agentes aniónicos

Answer 17

El agente aniónico más importante es el dodecil sulfato sódico (SDS), formado por un grupo sulfato y un ácido graso, siendo sólo activa en bacterias gram +. Tienen carga negativa y, en condiciones ácidas pueden penetrar en las membranas, pero la repulsión hace que se suelten, arrastrando consigo un trozo de la membrana plasmática.
Son muy eficaces como antisépticos, siendo el ingrediente básico de la pasta de dientes, pues las bacterias bucales (mayoritariamente gram +) generan un medio ácido que aumenta la efectividad del compuesto.

Question 18

Agentes anfotéreos

Answer 18

Formados por un aminoácido pequeño y un ácido graso de cadena larga, unido a NH3. El aminoácido tiene libre COOH y en el otro extremo hay un grupo amino. Son compuestos de amplio espectro, pero de actuación suave, siendo usados como antisépticos. Aparecen generalmente en los pañales y en cosméticos.

Question 19

Fenoles

Answer 19

Son compuestos que desorganizan membranas, siendo muy tóxicos por lo que su uso es muy reducido. Las excepciones a esto son el Cresofene (un cresol usado como antiséptico oral por los dentistas) y el Triclosan (fenol respetuoso con la piel, siendo un ingrediente en champús, desodorantes…)

Question 20

Alcoholes

Answer 20

Se usan principalmente como antisépticos. Son más eficaces cuanto menor es su tamaño, por lo que el más activo es el metanol. Sin embargo, este tiene una elevada toxicidad, por lo que se usa en su lugar el etanol, un alcohol efectivo que alcanza su máxima eficacia a una concentración del 70%.

Question 21

Agentes que desnaturalizan proteínas

Answer 21

En este grupo se incluyen los ácidos y bases fuertes y los álcalis, empleados como desinfectantes.

Question 22

Metales pesados

Answer 22

Tienen carga positiva, tendiendo a unirse a componentes proteico de carga negativa como los grupos sulfhidrilo (presentes en centros activos y puentes disulfuro), inactivando a las proteínas. Tienen un uso antiséptico sobre la piel. Ejemplos de ello son el Hg (usado en la mercromina) y la Ag (en pomadas para el tratamiento de quemaduras graves, para evitar las infecciones por Pseudomonas)

Question 23

Agentes oxidantes

Answer 23

• Compuestos halógenos: incluyen el F (antiséptico oral), el Cl (potabilización del agua) y el I (antiséptico en heridas y potabilización del agua). El bromo y el astato no se usan debido a su elevado coste.
• H2O2: tóxica para organismos anaerobios estrictos, lo que permite su uso para lavar heridas. La presencia de catalasas en el medio interno hace que este compuesto se descomponga en O2 y H2O. Tiene la ventaja de no provocar escozor.

Question 24

Agentes alquilantes

Answer 24

• Óxido de etileno: gaseoso a temperatura ambiente, pudiendo entrar en los poros de los materiales. Permite la esterilización de objetos demasiado sensibles al calor o a la humedad. Se une a compuestos con NH2, inactivando la función de estos.
• Glutaldehído: líquido a temperatura ambiente, no corrosivo (por ejemplo: formol). Permite la esterilización de instrumentos delicados como endoscopios. Tiene en los extremos grupos alcaloide que reaccionan con grupos amino de proteínas, formando cadenas muy largas que precipitan.