06/07/2015
MICROBIOLOGIA AMBIENTAL - Continuação Continuação Microbiolog Microbiologia ia do ar PROF. GUSTAVO H. COUTO
Revisão Bioaerossóis - O que são? são? - Princ Principa ipais is font fontes? es? - Composiç Composição ão dos bioaeross bioaerossóis? óis? - via de percur percurso: so: Lançamen Lançamento to→Transporte→Depósito 2-tranporte
3- Depósito 1- Lançamento/emissão
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TÉCNICAS DE ANÁLISE MICROBIOLÓGICA DO AR Considera-se que os microrganismos dispersos no ar estão suportados no material particulado.
Assim, são
contadas partículas e partículas e numa partícula podem existir muitos indivíduos. indivíduos.
AVALIAÇÃO AVALIAÇÃO DA MICROBIOTA MICROBIOTA DO AR Uma variedade de técnicas têm sido desenvolvidas com o objetivo de se determinar o conteúdo microbiano em: - Hospitais; - Escolas; - Locais públicos; - Ao ar livre.
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AVALIAÇÃO AVALIAÇÃO DA MICROBIOT MICROBI OTA A DO AR Há 5 técnicas principais para a coleta de partículas usadas em testes microbiológicos: Cho Choqu que e (im (imping ingement), nt), impa impact ctaação, centrifugação, filtração e sedimentação . Impactação
líquida: aprisionamento líquida: aprisionamento das partículas de ar em uma matrix líquida.
Impactação
sólida: sólida : deposição forçada das partículas de ar numa superfície sólida
Centrifugação: Centrifugação : deposição forçada de partículas usando a força da gravidade.
Filtração : aprisionamento das partículas por exclusão exclusão Filtração:
de tamanho tamanho
Sedimentação: Sedimentação :
coleta das partículas do ar utilizando as forças de deposição (gravidade por ex.)
Técnica de amostragem ativa: ativa: exige coleta de um volume de ar conhecido (impactação impactação,, ce cent ntri rifu fuggaç ação ão e fi filt ltrraç ação ão,, ch choq oque ue,, impactação). impactação ).
Técnica de amostragem passiva: passiva: coleta passiva de contaminação viá viáve vell no ar por dep deposiç osição ão em uma uma plac placaa de petr petrii aber abertta (sedimentação sedimentação). ).
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1-Sedimentação: ação da gravidade nas partículas
Ex. Exposição de placa contendo meio nutritivo - Incubação; - Análise do número aproximado; *Permite apenas o desenvolvimento de alguns dos microrganismos presentes no ar.
SEDIMENTAÇÃO EM PLACA
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PLACAS APÓS INCUBAÇÃO:
IMPACTAÇÃO INSTRUMENTOS DE AMOSTRAGEM Aparelhos de impacto sólido os microrganismos são colhidos, através de uma corrente de ar, diretamente na superfície sólida de um meio à base de Agar ou membrana filtrante. Aparelho de impacto líquido os microrganismos são colhidos, através de uma corrente de ar, em meio de cultura em caldo ou outro líquido em que os microrganismos são retidos.
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Impactação meio sólido – Amostrador tipo fenda Amostrador de fenda
Etapas: - O amostrador puxa uma corrente de ar rapidamente por meio de fendas ou orifícios estreitos em uma placa de metal; - Os microrganismos colidem com o ágar abaixo da placa; - Incubação; e - Colônia e análise
Esquema ilustrativo do impactador de fenda (Fonte: Quadros, 2008)
Impactação- Crivo ETAPAS: Sedimentação em placa Amostrador de Impacto – furo. Tampa metálica com orifícios
Amostrador de Andersen - 1 estágio
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AMOSTRADORES EM CASCATA
A ANVISA recomenda utilizar impactador em cascata (1, 2 ou 6 estágios), para a coleta e análise de bioaerossol em ambientes interiores.
RESULTADO AMOSTRADORES EM CASCATA
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Técnica de membrana filtrante: não é indicado para amostras muito contaminadas.
Amostrador automático de ar (Surface Air System – SAS)
Sistema portátil ar é aspirado em um amostrador a uma velocidade e tempo pré-fixados, através de um sistema móvel que contém em seu interior uma placa de petri.
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TÉCNICA DA MEMBRANA FILTRANTE
Membranas filtrantes
Meios para membranas filtrantes
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Impactação em meio líquido Amostrador tipo Impinger
ETAPAS: - O amostrador puxa o ar por através de um meio de cultura em caldo ou outro líquido, que retém os microrganismos - Parte do líquido é plaqueada ou cultivada. Fonte: Pelczar et al., 1993
Frasco Impinger (AGI-30)
Coleta
Filtração do meio
Cultivo em placa
BORRIFO Solução estéril: água, óleo mineral ou glicerol. Alíquota do líquido é plaqueada e cultivada. Eficiências diferentes em amostradores diferentes. Mais de uma célula por partícula. Retenção não total.
- Este sistema permite contar propágulos ao invés de partículas. - Por outro lado exige mais trabalho, podendo ser inviável para muitos pontos de avaliação.
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CONTROLE MICROBIOLÓGICO DO AR Medidas de controles de microrganismos no ar dependem muito da finalidade a que se destinam: Ambientes fechados: simples circulação do ar. Ambiente hospitalar: circulação do ar, desinfecção e limpeza. Microbiologia industrial: completa remoção dos microrganismos (mecanismos de esterilização e desinfecção).
CONTROLE DAS POPULAÇÕES MICROBIANAS DO AR Controle microbiológico de ambientes: - Ventilação; - Vaporização do ar; - Radiações; - Filtração; - Desinfetantes e esterilizantes;
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Ventilação Método mais comum usado para prevenir o acúmulo de partículas do ar. Criação de fluxo de ar em áreas onde ocorre contaminação do ar. É um dos métodos menos efetivos para controlar patógenos no ar.
Vaporização do ar Composto químico substância germicida é dispersada em aerossol e manifesta sua ação antimicrobiana através do contato com as partículas contaminadas. Exige grandes cuidados.
Desinfecção de espaços
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Radiações Ondas sônicas, raios gama e ultra violeta. Deve-se levar em conta a eficiência da destruição dos microrganismos, custo envolvido na obtenção da radiação e periculosidade.
As ondas ultrassônicas são utilizadas para limpeza e desinfecção de ambientes industriais.
Os raios gama, devido a alta energia que possuem, são capazes de penetrar profundamente na matéria.
A radiação ultra violeta possui comprimento de onda menor que a luz visível, tendo efeito bactericida, sendo utilizada em estabelecimentos comerciais.
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Filtração Camada porosa que permite a filtração de grandes quantidades de ar. Sistema de fluxo laminar: filtros High Efficiency Particulate Air (HEPA). Eficaz na remoção de partículas pequenas, como 0,3 m. Várias aplicações industriais.
Capela de Fluxo Laminar
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Desinfetante e Esterilizante
Óxido de Etileno
- Registrado em 1948 nos EUA como pesticida antimicrobiano. - Utilizado para esterilizar material hospitalar, tratar temperos processados e locais de manuseio e preparo de alimentos. - Usado diretamente no estado gasoso, pode agir como desinfetante, esterilizante e inseticida. - Em 2001, foi usado para esterilizar prédios nos EUA contaminados com esporos de Bacillus anthracis, agente do antraz.
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1° Filtro para retirar as partículas até 10 micra (pólen e poeira) 2° Filtro UV inativa bactérias e vírus 3° Filtro de Fotocatálise queima os odores e microrganismos mais resistentes como pólen e esporos 4° Filtro retira restos de particulados.
QUALIDADE DO AR
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QUALIDADE DO AR INTERNO Legislação RE no 09 – 16/01/2003 – ANVISA Padrões referenciais de Qualidade do Ar Interior em Ambientes Climatizados Artificialmente de Uso Público e Coletivo. Valor Máximo Recomendável (VMR) para contaminação microbiológica: 750 UFC/m3 de fungos e a relação I/E 1,5 onde I é a quantidade de fungos no ambiente interior e E é a quantidade de fungos no ambiente exterior. Quando ultrapassar o VMR ou a relação I/E for > 1,5: necessário diagnóstico de fontes poluentes. É inaceitável a presença de fungos patogênicos e toxigênicos.
QUALIDADE DO AR INTERNO Legislação Consulta Pública (CP) n o
109 – 11/12/2003 – ANVISA Indicadores de Qualidade do Ar Ambiental Interior em Serviços de Saúde Indicador
de qualidade de ar ambiental interior: contagem total de bactérias e fungos
Risco à ocupantes e/ou pacientes
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QUALIDADE DO AR INTERNO Legislação Decreto-Lei 79 / 2006 Aprova o Regulamento dos Sistemas Energéticos de Climatização em Edifícios (RSECE) Parâmetros microbiológicos e valores máximos admissíveis a considerar na determinação da qualidade do ar interior
No UFC/m3 Bactérias Fungos Legionella
500 500 100
Efeitos adversos na saúde podem incluir doenças ou respostas alérgicas. Embora não existam padrões para regular a contaminação microbiana, algumas organizações apresentam sugestões para os limites aceitáveis: Bioaerossóis menos de 1.000 UFC/m3 (OSHA*: Field Technical Manual) Amostras de menos de 100 UFC/in2 em dutos de ventilação (NADCA) superfície Ar interno 750 UFC/m3 (fungos) (ANVISA***, RE 09, 2003) Ambientes CP 109, 2003 ANVISA hospitalares
Fonte: www.eagleih.com/microbiology.html *OSHA = Occupational Safety & Health Administration, U.S. Department of Labor ** NADCA = National Air Duct Cleaners Association, USA ***ANVISA = Agência Nacional de Vigilância Sanitária, Brasil
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Considerações
- Retenção não total, - Eficiências ≠ em amostradores ≠; - Destruição de certas espécies; - Mais de uma célula por partícula; - Meio de cultura não garante o desenvolvimento de todas as espécies.
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PATÓGENOS DO AR Aumenta durante o outono e inverno aumento do número de pessoas em ambientes confinados. Contato direto com indivíduos infectados: através de secreções do nariz e da garganta, disseminados por gotículas devido à tosse, espirro e conversação. Contato indireto: resíduos infecciosos ou artigos de pessoas infectadas.
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O Sistema respiratório dos seres humanos e as regiões onde os microrganismos patogênicos geralmente iniciam as infecções
PATÓGENOS DO AR Os agentes etiológicos de cerca de 1/3 dos casos de infecções respiratórias superiores são de natureza viral: Rinovírus
Adenovírus
Parainfluenza Herpes
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PATÓGENOS DO AR Bactérias: Streptococcus causam de resfriados até sérias infecções pulmonares.
Actinomicetos e fungos patogênicos causam micoses sistêmicas ou profundas, graves ou fatais.
Paracoccidioides brasiliensis
DOENÇAS VIRAIS Rhinovírus (resfriado comum): predominante. Influenza (gripe comum): forma epidêmica (A, B e C) Vírus respiratório sincicial (bronquite e pneumonia); Adenovírus (vias aéreas superiores: otite, faringite e amigdalite).
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Importantes patógenos do ar em humanos Doenças humanas
Patógenos
Doenças Virais Caxumba
Vírus da caxumba
Dengue
Flavivirus
Febre amarela
Flavivirus
Febre hemorrágica
Bunyavirus
Gripe comum
Rhinovirus
Hantavir us (síndro me p ulmo nar)
Hantavir us
Hepatite
Vírus da hepatite
Influenza myxovirus
Vírus da influenza
Poliomielite
Poliovirus
Sarampo
Morbillivirus
Varicela
Vírus da varicela
Varíola
Poxvirus da varíola
Doenças de Protozoários Pneumocistose
Pneumocystis carinii
DOENÇAS CAUSADAS POR FUNGOS Leveduras e fungos filamentosos estão presentes no ar. Além de alergênicos, são, em sua maioria, organismos oportunistas. Exemplos: Pneumocystis spp., Cryptococcus spp., Penicillium spp . infecções frequentes em pacientes com HIV.
Pneumocystis spp.
Cryptococcus spp.
Penicillium spp.
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DOENÇAS POR FUNGOS Aspergillus spp. pode atingir indivíduos debilitados causando
infecções pulmonares. Cladosporium spp. raramente patogênicos, podem causar infecções na pele, unhas ou trato respiratório (podendo levar à pneumonia, caso não seja tratada).
Aspergillus spp.
Cladosporium spp.
Aspergillus fumigatus. (A) Esporóforo do fungo em cultura. Os esporos são produzidos em fiálides que emanam de um hifa vertical com forma de bastão. (B) Seção de tecido do pulmão contendo hifas de Aspergillus. O crescimento intenso de hifas no pulmão é chamdo um aspergiloma. http://www.biology.ed.ac.uk/research/groups/jdeacon/microbes/airborne.htm
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Importantes patógenos do ar em humanos Doenças humanas
Patógeno
Doenças Fúngicas Aspergilose
Aspergillus fumigatus
Blastomicose
Blastomyces dermatiridi
Candidiase
Candida albicans
Coccidiomicose
Coccidioides immitis
Critpococcose
Cryptococcus neoformans
Histoplasmose
Histoplasma capsulatum
Nocardiose
Nocardia asteriodes
Sporotricose
Sporotrichum schenckii
I mportantes patógenos do ar em h umanos Doenças humanas
Patógeno
Doenças Bacterianas Antrax pulmonar
Bacillus anthracis
Bronquite, sinusite
Haemophilus influenza
Brucelose
Brucella melitensis
Difteria
Corynebacterium diphteriae
Febre tifóide
Salmonella typhi
Infecção respiratória de St aphylococcus
Staphylococcus aureus
Infecção respiratória de Streptococcus
Streptococcus pyogenes
Legionelose
Legionella spp.
Meningite
Neisseria meningitidis
Pneumonia
Chlamydia psittaci
Pneumonia
Klebsiella pneumoniae
Pneumonia primária atípica
Mycoplasma pneumoniae
Praga pneumônica
Yersinia pestis
Tuberculose
Mycobacterium tuberculosis
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Doenças bacterianas Coqueluche ( Bordetella pertussis) Meningite ( Neisseria spp.) Difteria (Corynebacterium diphtheriae) Pneumonia ( Mycoplasma peneumoniae, Streptococcus spp.) Tuberculose/Lepra ( Mycobacterium tuberculosis, M. leprae) Amigdalites ( Streptococcus pyogenes) Impetigo (Staphylococcus aureus)
DOENÇAS BACTERIANAS Bactérias Gram-negativas - Legionella pneumophila (legionelose): pneumonia grave, febre, calafrios, dor de cabeça e muscular, decorrente de fonte ambiental (exemplo: proveniente de água de ar condicionado). - Haemophilus influenzae: cocobacilos sem motilidade (meningite, infecções de ouvido médio e, raramente, pneumonia).
Legionella pneumophila
Haemophilus influenzae
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DOENÇAS BACTERIANAS Bactérias Gram-positivas - Staphylococcus aureus : infecções hospitalares ; - Streptococcus pyogenes: gênero complexo, maior número e diversidade de doenças (escarlatina, faringite, laringite, erisipela, febre reumática e pneumonia); - Streptococcus pneumoniae: bronquite, pneumonia.
Streptococcus pyogenes
Staphylococcus aureus
DOENÇAS BACTERIANAS Bactérias Gram-positivas: Actinomycetes - Apresentam filamentos ramificados (procarióticos); - Diâmetro inferior ao de fungos. Principais gêneros: Actinomyces Actinomicose; Nocardia Infecção pulmonar; Mycobacterium Tuberculose pulmonar.
Actinomyces
Nocardia
Mycobacterium
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Tuberculose
Pulmão normal
Pulmão doente
TOXINAS BACTERIANAS Toxina botulínica A (Clostridium botulinum) arma biológica (neurotóxica)
Lipopolissacarídeos (LPS) Salmonella typhimurium (tosse, chiado, respiração curta, febre).
ARMAS BIOLÓGICAS 1995: Tókio → toxina botulínica em atentados terroristas.
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Doenças adquiridas pela inalação de partículas de fontes ambientais Doença
Fonte
Psitacose (Chlamydia psittaci )
Fezes de pássaros infectados (papagaios, pombos, etc.)
Doença dos Legionários (Legionella pneumophila)
Sistemas de ar condicionado, tanques de armazenamento de água onde há crescimento de bactérias.
Aoveolite alérgica aguda
Esporos de fungos ou actinomicetes de matéria orgânica em decomposição
Aspergilose ( Aspergillus fumigatus, A. Esporos de fungos de matéria orgânica em decomposição flavus, A. niger ) Histoplasmose (Histoplasma capsulatum)
Esporos de fungos em fezes de morcegos ou pássaros em decomposição
Coccidioidomicose (Coccidioides immitis)
Esporos de fungos em regiões desérticas (nas Américas)
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Será um resfriado ou uma gripe? Sintomas
Resfriado
Sintomas Febre
Resfriado comum Rara
Cefaleia
Rara
Comum
Mal-estar geral
Discreto
Comum; frequentemente severo; pode durar várias semanas Menos comum; não abundante
Secreção nasal
Gripe Gripe(39-40ºC), início repentino Comum
Comum e abundante
Faringite
Comum
Bem menos comum
Vômito e diarreia
Raro
Comum
(Madigan et al., 2004: Microbiologia de Brock)
Patogenias causadas pelo ar em ANIMAIS I mportantes patógenos do ar em animais Doenças animais
Patógeno
Doenças Bacterianas Brucelose
Brucella spp.
Salmonelose
Salmonella spp.
Tuberculose
Mycobacterium bovis
Doenças Fungicas Aspergilose
Aspergillus spp.
Coccidiomicose
Coccidioides immitis
Tuberculose
Mycobacterium bovis
Doenças Virais Aftosa
Aphthovirus
Bronquite infecciosa
Influenza, outros
Cólera canina
Pestivirus
Encefalomielite
Alphavirus
Herpes canina
Herpesviridae
Influenza
Vírus da influenza
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