DISINFEZIONE E STERILIZZAZIONE

Sterilità Si intende per sterilità la completa mancanza di elementi in grado di riprodursi. Si tratta di un concetto assoluto che nella pratica non ammette incertezze. Per i germi (batteri (incluso le spore), virus, miceti e protozoi) la sterilizzazione coincide con la morte.

STERILIZZAZIONE La normativa UNI EN 556 stabilisce che la probabilità di trovare, all’interno di un lotto di sterilizzazione, un microrganismo sopravvivente, deve essere inferiore o uguale ad 1 su un milione S.A.L. (Sterility Assurance Level).

Sterilizzazione Prevede l' uso di procedure fisiche o di agenti chimici

Metodi di sterilizzazione Metodi fisici: - calore : incenerimento; stufa a secco (180° x 2 h.); autoclave (121° x 15-20’); (bollitura, pasteurizzazione, tindallizzazione); - filtrazione (filtri pori 0,2 μ; filtri HEPA); - radiazioni γ, (raggi uv).

Sterilizzazione per filtrazione Si applica alle sostanze termolabili, liquide e gassose, per esempio le preparazioni farmacologiche. Il filtro presenta una porosità diversa in relazione alle dimensioni delle particelle da eliminare (virus, batteri).

Filtrazione Filtrazione

Stufa a secco Stufa a secco

Autoclave Autoclave

Autoclave Autoclave

Temperatura (°Celsius) Tempo di sterilizzazione 100 20 ore 110 2,5 ore 115 50 min. 121 15 min. 125 6,5 min. 130 2,5 min.

Temperatura dell’acqua Spore di lieviti e muffe Resistenza di importanti gruppi di microorganismi in dipendenza di °C e tempo Temperatura dell’acqua 80°C 100°C 121°C 134°C Plasmodi Flagellati Virus Ia 1-5 min --- Batteri non sporigeni Lieviti Muffe Ib Spore di lieviti e muffe 5-10 min. 1 min.

Temperatura dell’acqua 80°C 100°C 121°C 134°C Resistenza di importanti gruppi di microorganismi in dipendenza di °C e tempo Temperatura dell’acqua 80°C 100°C 121°C 134°C II Spore di germi con bassa resistenza --- 1-60 min. 1 min. III Indicatori sterilizzaz. Spore di germi con alta resistenza (B.stearothermophilus) 60 min-60 h 8 min. IV Spore termoresistenti fino a 6 h V Prioni (Kreutzfeld-Jacob) 30-60 min.

Tindalizzazione:uccisione di microrganismi a T<100°C Tindalizzazione:uccisione di microrganismi a T<100°C. Si applica ai liquidi che costituiscono un substrato nutritivo per le spore. Si effettua per esposizione a T60°-100°C per 30-60 min. in 3 giorni consecutivi. Durante l’intervallo, incubazione a 30-35°C per consentire la germinazione delle spore,uccise poi dal successivo trattamento termico.

Indicatori di sterilizzazione: carte indicatrici (inchiostro: cambio colore con vapore saturo) Indicatori biologici: spore di bacilli

Effetti: Il calore agisce denaturando le proteine (inattivazione degli enzimi) Le radiazioni ionizzanti alterano gli acidi nucleici (mutazioni letali)

Radiazione UV La frazione UV-C (200-280nm) ha azione attraverso lesioni del DNA microbico Prodotta con lampade germicide a vapori di mercurio rarefatti Scarso potere di penetrazione Massimo rendimento a 20° Attività contro TBC Utile per: sterilizzazione aria, piani d’appoggio, eliminare Legionella dagli impianti idrici ospedalieri Limite d’azione alla superfici direttamente esposte

Radiazioni ultraviolette

Raggi gamma Radiazioni ionizzanti prodotti da cobalto60. Alto potere di penetrazione. Sterilizzazione di materiale monouso (siringhe, cateteri, fili di sutura, ecc. ) già confezionati in buste di plastica impermeabili ai microrganismi. Viene effettuata solo in particolari strutture.

Gas-plasma Il gas-plasma è il quarto stato della materia, risultato dell’azione di un forte campo energetico sulla materia gassosa che viene disgregata producendo particelle instabili (ioni, atomi, radicali liberi neutri) altamente reattivi. Le tecniche utilizzate sono due: Vapore di perossido d’idrogeno con gas-plasma di perossido d’idrogeno; Vapore di ac. Paracetico/perossido d’idrogeno con gas-plasma di idrogeno, ossigeno ed argon Il ciclo opera ad una temp. di 37°-44°C per 75 minuti, compresa areazione finale. Ha sostituito l’ossido di etilene.

Sterilizzazione Metodi chimici: gasplasma basi forti (soda caustica, idrossido di sodio) acidi forti (acido solforico, acido cloridrico) ipocloriti (candeggina) agenti alchilanti (ossido di etilene, formaldeide, glutaraldeide)

Metodi di sterilizzazione Metodi chimici: - vapori formaldeide (2-5%, 70-80° x 30’-2h); - gas ossido etilene da 450 a 1200 mg/L da 29°C a 65°C dalle 2 alle 5 ore - vapori di gasplasma (H2O2 gas); - biossido di cloro; - acido paracetico 0,2%; - glutaraldeide 2%;

gasplasma Ossido etilene gasplasma ossido etilene

Meccanismi d'azione Comportano tutti la denaturazione delle proteine con vari meccanismi: ossidazione, idrolisi, coagulazione Gli agenti alchilanti cedono gruppi alchilici a proteine e acidi nucleici, per cui hanno effetto denaturante e mutageno (=cancerogeno)

Sterilizzazione chimica Formaldeide: per superfici, oggetti o locali (gas irritante, tossico,poco penetrante) Ozono: adatto per il materiale chirurgico, fortemente ossidante, altera molti materiali Ossido di etilene: per i materiali termolabili (PVC, polietilene, alcune gomme). Può formare miscele esplosive con l’aria. Attualmente non viene più adoperato per la sua tossicità.

Disinfezione Uso di procedure fisiche o di agenti chimici finalizzato alla distruzione della maggior parte delle forme microbiche; le spore batteriche e gli altri microorganismi relativamente resistenti (per esempio, micobatteri, virus, miceti) possono rimanere vitali; i disinfettanti sono suddivisi in agenti ad attività elevata, intermedia e bassa.

Caratteristiche di un buon disinfettante Esteso spettro d’azione Attività germicida. Capacità d’azione anche in presenza di sostanze organiche (sangue ,urine,feci,pus). Maneggevolezza Rapidità d’azione e persistenza nel tempo ( 1-10 minuti). Assenza di tossicità acuta e cronica

Caratteristiche di un buon disinfettante Non corrosivo Non irritante (mucose, cute) Non sensibilizzante Non indurre resistenza. Stabilità per diluizioni e tempi consigliati Costo ragionevole

Aspetti critici del processo di disinfezione Concentrazione: i disinfettanti devono essere utilizzati a concentrazioni standard, se queste sono inferiori alla MIC (minima concentrazione inibente) si può favorire il fenomeno della resistenza batterica.

Disinfezione Metodo Concentrazione (livello di attività) Calore umido Da 75°C a 100°C per 30 min. (alto) Glutaraldeide 2% (alto) Perossido di idrogeno Dal 3% al 25% (alto) Formaldeide Dal 3% all’8% (alto/intermedio) Biossido di cloro Variabile (alto) Acido paracetico Composti clorurati Da 100 a 1000 ppm di cloro libero (alto) Alcooli (etilico,isopropilico) dal 70% al 95% (intermedio) Composti fenolici Da 0,4% al 5% (intermedio/basso) Composti iodofori Da 30 a 50 ppm di iodio libero (intermedio) Composti dell’ammonio quaternario Dallo 0,4% all’1,6% (basso)

Aspetti critici del processo di disinfezione Tempo di applicazione pH Presenza di sostanze inattivanti: materiale organico (sangue, pus) Natura fisico-chimica del materiale Carica microbica:se elevata riduce l’attività del disinfettante. Necessità di pulizia preventiva. Specie microbica:sensibilità differente dei vari microrganismi.

LIVELLI DI ATTIVITA’ DEI DISINFETTANTI ALTO: distruzione di tutti i microrganismi ad eccezione delle spore batteriche. Questi composti possono essere usati come sterilizzanti se il tempo di disinfezione è sufficientemente lungo. Appartengono a questa classe: Glutaraldeide alcalina al 2% e acida al 2%, perossido di idrogeno al 6%+0,85%acido fosforico, acido paracetico all’1%. Si usano su strumenti semicritici.

LIVELLI DI ATTIVITA’ DEI DISINFETTANTI INTERMEDIO:Distruzione di batteri allo stato vegetativo. Mancata capacità di distruggere le spore ma efficacia contro mycobacterium tubercolosis, miceti e la maggior parte dei virus. Sono usati per strumenti non critici. I composti usati sono: alcoli,cloroderivati organici,iodofori.

LIVELLI DI ATTIVITA’ DEI DISINFETTANTI BASSO: Distruzione della maggior parte dei batteri allo stato vegetativo. Non sono efficaci contro le spore batteriche, mycobacterium t., virus. Si usano su strumenti non critici. Appartengono a questa classe: mercuriali e Sali d’ammonio quaternari.

Disinfettanti: principali categorie chimiche Fenoli e derivati fenolici: denaturano le proteine determinando lisi della membrana citoplasmatica. L’Esaclorofene è usato per gli strumenti chirurgici Clorexidina: danneggia la membrana citoplasmatica, viene usata su cute e mucose Alogeni (ioduri): inattivano gruppi SH. Tintura di Iodio: preparazione chirurgica; PVP-J: per cute e strumenti

Alcooli: coagulano le proteine e solubilizzano i lipidi di membrana; Etanolo al 60-95%, Isopropanolo Metalli pesanti: inattivano i gruppi SH; nitrato di Ag all’1% Aldeidi: alchilano gruppi polari delle proteine.Sono usati per la disinfezione degli strumenti ospedalieri (Glutaraldeide al 2% per 2-10 min, per 3-10 ore è sporicida), Formaldeide Agenti ossidanti: Perossido d’idrogeno.

Composti dell’ammonio quaternario: alterano la membrana per coagulazione proteica, battericidi per Gram+, batteriostatici per Gram-. ( Es.:Benzalconio cloruro). Neutralizzati da saponine e detergenti anionici. Non agiscono su Pseudomonas Aeruginosa.

Disinfettanti chimici di uso comune Lisolo o altri composti fenolici Formaldeide Glutaraldeide (sol.acquosa) Composti ammonici quaternari Sodio ipoclorito Glicole propilenico, nebbia o aerosol Vapori di formaldeide Ossido di etilene gassoso Disinfezione di oggetti inanimati Piani dei tavoli, strumenti Escreti, bende, padelle Aria Strumenti alterabili al calore

Attività antimicrobica Attività variabile secondo i composti Da Igiene e Medicina Preventiva “ Barbuti-Bellelli-Fara-Giammanco” Attività antimicrobica Indicazioni Disinfettanti Meccanismo d’azione Gram + Gram - Micobatteri Spore Miceti Virus CLORO Inattiva le proteine enzimatiche a livello dei gruppi -SH + + + + + Potabilizzazione acqua, disinfezione stovaglie, biancheria, superfici, gabinetti. IODIO Disinfezione cute, strumenti, oggetti, superfici. ALCOLI Coagulano le proteine del protoplasma batterico + Disinfezione cute e termometri ( da soli o con altri disinfettanti) ALDEIDI Determinano alchilazione su gruppi aminici, carbossilici, idrissilici e sulfidrilici delle proteine Come aldeide formica: disinfezione ambientale terminale; come aldeide glutarica: oggetti di gomma e plastica (citoscopi, broncoscopi, ecct.) FENOLI Alterano la membrana cellulare ed a elevate concentrazioni coagulano le proteine del protoplasma batterico Attività variabile secondo i composti Disinfezioni mani, oggetti e superfici DETERGENTI CATIONICI ( composti quaternari dell’ammonio Alterno la membrana citoplasmatica, inattivano i sistemi enzimatici, denaturano le proteine del protoplasma batterico () Disinfezione cute CLOREXIDINA Blocca le funzioni della membrana citoplasmatica batterica, favorisce la fuoriuscita di materiale cellulare., inattiva le proteine enzimatiche Disinfezione mani e cute integra

Resistenza dei microrganismi Una caratteristica dei microrganismi è la resistenza ai diversi agenti fisici e chimici Alcuni microrganismi (gonococchi, meningococchi per es.) sono poco resistenti e sono rapidamente inattivati La maggior parte dei virus è più resistente per l’assenza di una membrana che li riveste I micobatteri sono naturalmente resistenti ( bacilli acido-alcool resistenti)

Lister Lister

Disinfettante: ha azione su oggetti Antisettico: ha azione localizzata su tessuti e organi L’antisettico può essere utilizzato come disinfettante, mentre non si può utilizzare un disinfettante sui tessuti per possibili effetti tossici.

Antisettici Saponi Alcoli, meglio se a catena lunga (etilico, butilico, isopropilico) Iodofori Sostanze che liberano cloro (Clorexidina, Triclosan)

MM WR 2002 MMWR 2002

zephiran = cloruro di benzalconio

quat = ammonio quaternario

Disinfezione di cute e ferite Lavaggio con acqua e sapone Saponi o detergenti contenenti esaclorofene o clorexidina Tintura di iodio Alcool etilico, Alcool isopropilico Iodio-polivinilpirrolidone Nitrofurazone

Antisepsi Eliminazione della maggior parte dei germi patogeni da un’area cutanea o mucosa. E’ sempre temporanea Non uccide le spore

Mani: 12000 microbi/cm2 Lavaggio elimina solo 2400. Su intero palmo rimangono 1.500.000 microbi.