I DISINFETTANTI

Per disinfezione si intende l’uccisione o l’inibizione di tutti i microrganismi, ma non delle spore (forme vegetative); queste ultime si uccidono solo con la sterilizzazione.

Per “batteriostatico” si intende la potenza nei confronti del batteri che impedisce la loro proliferazione.

Un disinfettante si definisce batteriostatico quando inibisce la proliferazione batterica inattivando i microrganismi.

La detersione è un allontanamento meccanico di un’importante carica batterica. Non è da confondere quindi con la disinfezione, ma aiuta a favorire la disinfezione stessa e la sterilizzazione.

La sterilizzazione è quel trattamento completo del materiale da trattare, utilizzato per i ferri e materiali impiegati nelle operazioni chirurgiche nella cute, mucose e altre parti; chiaramente la cute e le mucose non si vanno a sterilizzare.

La sterilizzazione uccide; è preceduta da un’accurata detersione, effettuata con materiale saponoso, tensioattivo e detergente.

La disinfezione si ottiene con vari metodi:

§       Mediante pulizia, capace di rimuovere una grande quantità di germi;

§       Mediante calore, preferita alle altre disinfezioni tranne che per i tessuti umani;

§       Mediante disinfettanti chimici, che è esente da proprietà corrosive ed irritanti.

Chiaramente non si può sostituire alla sterilizzazione.

La sterilizzazione mediante calore è il metodo migliore per l’uccisione dei microrganismi; tuttavia nei materiali in gomma (definiti termolabili) è preferibile usare uno sterilizzante chimico in quanto il calore andrebbe a danneggiarle.

Il problema della disinfezione è molto importante in ospedale, dato che è grande la carica microbica; un accurato igiene e disinfezione sono gli strumenti necessari per prevenire le infezioni in questi ambienti.

In ogni ospedale esiste una commissione adatta presieduta dal Direttore Sanitario Ospedaliero, a cui partecipano tutte quelle figure professionali che sono direttamente interessate nella prevenzione dell’infezione: farmacisti, infermieri, medici.

Questa commissione, denominata Comitato per il controllo delle infezioni in ospedale, ha la funzione di prevenire, studiare, verificare le possibili cause di infezione, le modalità per poterle arginare e mettere in pratica tutti i protocolli e le procedure necessarie per limitare al massimo le infezioni.

Lo strumento a cui ricorre questa commissione è il prontuario terapeutico, un elenco di disinfettanti che sono ritenuti utili per quel ospedale. Ogni ospedale avrà situazioni e necessità diverse da altri, per cui sarà diverso anche il prontuario terapeutico da adottare.

Quando si va a stilare un prontuario si prende in considerazione che tipo di microrganismi si deve andare a combattere:

§       Virus;

§       Batteri;

§       Miceti (forme di origine vegetale);

§       Protozoi (di origine animali).

Individuato l’agente eziologico si deve determinare un disinfettante (o sterilizzante) da usare, che ovviamente sarà diverso in base al tipo di intervento e ai tempi che si vogliono ottenere. Si va a scegliere un disinfettante di semplice impiego, non tossico ma efficace e possibilmente vantaggioso economicamente.

Ad esempio in endoscopia medica dovremo scegliere uno sterilizzante chimico perché si utilizza un apparecchio che non resiste al calore (cioè termolabile). Tra gli sterilizzanti si deve scegliere uno che necessita di un tempo breve di azione, altrimenti dovremmo aspettare molto tra un intermezzo e l’altro. Quindi sulla base dell’intervento da effettuare si sceglie il disinfettante o lo sterilizzante.

Nell’ambito dei disinfettanti chimici i più utilizzati sono gli agenti ossidanti, di cui fa parte l’acqua ossigenata (H₂O₂).

Questi agenti sviluppano ossigeno, che gli da il potere disinfettante a contatto con il tessuto vivente. L’acqua ossigenata è una soluzione acquosa di perossido di idrogeno (2 molecole di ossigeno per 2 molecole di idrogeno) al 3% che sviluppa e libera 10 volumi di ossigeno (o 12, 20, 30).

L’ H₂O₂ può essere usata come smacchiatore oppure in falegnameria a 30 volumi. Agisce come detergente perché producendo ossigeno a contatto del tessuto leso sviluppa una schiuma che facilita la detersione di eventuali coaguli e la rimozione dei tessuti necrotici; inoltre la presenza di ossigeno le dà la proprietà di disinfettante.

A contatto con la cute integra non ha nessuna funzione perché manca il contatto con la ferita che permette la liberazione dell’ossigeno.

Anche il permanganato di potassio fa parte del gruppo degli agenti ossidanti.

Un’altra grande categoria di disinfettanti sono gli alcoli, tra cui citiamo l’alcool, da non confondere con quello denaturato, il quale non è da considerare un disinfettante.

Per poter essere considerato un disinfettante l’alcool deve essere puro e ad una concentrazione del 70% (70 parti di alcool  in 100 di soluzione).

L’alcool denaturato serve per la pulizia dei materiali, dei suppellettili, tavolini, parti metalliche, ma non alla disinfezione della cute.

L’alcool agisce denaturando le proteine, rompendo le membrane cellulari, aumentando la permeabilità e permettendo l’ingresso al disinfettante nella cellula del microrganismo da distruggere.

Un’altra classe di disinfettanti è data dagli Aldeidi, che agiscono alterando la permeabilità della membrana cellulare del microrganismo, alchilano i gruppi proteici del microrganismo stesso e ne alterano la funzionalità, rendendolo attaccabile.

Gli aldeidi più comuni in commercio sono la formaldeide, la paraformaldeide, la glutaraldeide.

La formaldeide è una soluzione al 40% di formalina.

La paraformaldeide è una polimerizzazione delle varie aldeidi che per riscaldamento liberano l’aldeide gassosa che ha potere disinfettante.

La glutaraldeide è in soluzione acida o basica al 2%. E’ il più efficace sterilizzante a freddo (utilizzato per endoscopi e altri strumenti che non resistono al calore). Si utilizza in soluzione acida o basica, ma in entrambi i modi va attivata prima del suo uso e a quel punto è stabile per 14 giorni, dopodiché va eliminata.

I vari tipi di glutaraldeide si usano in base al tempo di contatto, al tipo di attivazione (la glutaraldeide senza attivatore non è efficace).

Un’altra categoria di disinfettanti è data dagli alogeni, tra cui lo iodio e il cloro.

Lo iodio lo ritroviamo nella tintura di iodio, ioduro di potassio, povidone iodio (il betadine è una soluzione di povidone iodio).

Il povidone è una grossa molecola che assorbe lo iodio e lo rilascia lentamente. Il betadine è una soluzione che può essere acquosa, saponosa, alcolica, con iodio assorbito al povidone (al 7,5%  che libera lo 0,75% di iodio attivo o al 10% che libera l’1% di iodio attivo). Nel caso di betadine al 7,5%, non contiene 7,5 grammi di iodio su 100 ml di soluzione, ma ne contiene 0,75 e 7,5 di povidone. Lo iodio è il disinfettante del betadine, mentre il povidone è la macromolecola che serve ad aumentarne la solubilità e liberarlo lentamente.

Le soluzioni possono essere:

§       saponose, usate per abbassare la tensione superficiale della parete batterica, quindi nell’antisepsi pre - chirurgica per il lavaggio di mani e della cute di pazienti che si devono operare.

§       Acquose, servono per la disinfezione della parte da trattare (mucose, parti dei tessuti interni).

§       Alcoliche, non usate su mucose e tessuti lesi, perché sarebbero troppo irritanti, bensì per preparare il campo operatorio.

Naturalmente hanno degli usi diversi.

Lo iodio non è stabile e facilmente solubile in acqua e in alcool, quindi per solubilizzarlo nella tintura di iodio si usa lo ioduro di potassio. Nella tintura di iodio si aggiunge anche l’alcool per aumentare la solubilità dello iodio e per fare in modo che la concentrazione sia al 70% di alcool che aumenta l’attività disinfettante dello iodio, la potenzia perché diventano due disinfettanti insieme, cioè alcool al 70% e lo iodio.

Tra gli alogeni, oltre allo iodio, vi è il cloro.

L’ipoclorito è il disinfettante più vecchio e non per questo meno attivo di altri; agisce su batteri, su certi tipi di virus e su certe spore. In base ai vari tipi di intervento si può usare ad una concentrazione diversa.

L’ipoclorito di sodio (candeggina) è una soluzione che sviluppa il 5-6% del cloro attivo. E’ l’attività del cloro (alogeno), in questo caso, che è disinfettante.

Ipoclorito all’ 1% è usato per la disinfezione dei biberon (Milton è il nome commerciale di una soluzione acquosa all’ 1%).

L’amuchina è un clorossidante elettrolitico, costituito da una soluzione ipertonica di cloruro di sodio e di ipoclorito che sviluppa cloro. E’ usato per disinfettare la frutta, suppellettili, pavimenti, circuiti di un reparto di emodialisi.

Chiaramente cambierà la concentrazione, riportata sul foglietto illustrativo che cita la scheda tecnica di come utilizzare quel dato disinfettante.

Tra i clorossidanti elettrolitici citiamo il liquido del dekin, da cui derivano la coramina, l’euclorina, lo steridrolo (nomi commerciali), che liberano in soluzione acquosa cloro con azione disinfettante.

Un’altra categoria di disinfettanti sono le basi di ammonio quaternario, sono ormai in disuso perché non sono così efficaci, vanno meglio per i gram + e non sono attivi per le spore e spesso per i virus; contengono il benzalconio cloruro, oppure la cetrimide. Agiscono abbassando la tensione superficiale della membrana (come i tensioattivi), aumentano la permeabilità  favorendo la lisi.

Si è visto che venivano inattivati anche dalla cellulosa presente nei batuffoli di cotone al momento della disinfezione.

Un’altra importante classe di disinfettanti è data dai fenoli, usati meno che in passato, soluzioni allo 0,5-3% , usate per gram + e -, non agiscono  sulle spore, su qualche virus. Sono molto corrosivi a discapito dei materiali su cui vengono usate e poi sono tossici per l’uomo.

Poi abbiamo i metalli pesanti, come l’argento nitrato, utilizzati nella disinfezione.

Molto importanti nella pratica attuale sono i composti biguanidici, tra i quali la clorexedina è il più importante.

La clorexedina gluconato (clorexedina associata al gluconato) è una soluzione alcolica al 70%. E’ più attiva in soluzione alcolica, agisce anche in presenza di sangue, su ferite non deterse e in presenza di coaguli. Esiste sia in soluzione acquosa che in alcolica.

Nel primo caso va bene per il lavaggio chirurgico delle mani e sulla cute del paziente, mentre nel secondo caso si userà laddove non c’è un tessuto leso.

E’ importante non utilizzare l’alcool assoluto ma ad una percentuale che diminuisce l’attività di denaturalizzazione sulle cellule dell’uomo (oltre a quelle del microrganismo), creando coaguli che impediscono al disinfettante di penetrare.

In ambito ospedaliero il disinfettante cambierà, in base alle gare di appalto: ci sono sterilizzanti che richiedono di attivatori, altri no; va quindi posta molta attenzione a questo particolare, affinché le pratiche di sterilizzazione siano svolte con i criteri corretti (attenzione a disinfettare un endoscopio con una glutaraldeide non attivata).

Antisepsi della cute e delle mucose.

Lavaggio delle mani: può essere igienico (basta sapone con un tensioattivo appropriato contenuto in dispenser ma non saponette) e pre – chirurgico (clorexedina e povidone in soluzione saponosa).

Preparazione del campo operatorio: clorexedina in alcool o betadine in alcool.

Antisepsi della cute integra per la terapia intra – muscolo: clorexedina in alcool a 70%.

Antisepsi di piccole ferite: con l’acqua ossigenata.

Antisepsi di ulcere e piaghe da decubito: clorossidante elettrolitico.

Antisepsi del meato urinario prima della cateterizzazione: clorexedina gluconato in soluzione acquosa, perché l’alcool avrebbe l’effetto irritante sulle ferite e potrebbe provocare più danni che vantaggi.

Disinfezione degli strumenti: a seconda dell’intervento si scelgono i disinfettanti da usare e tenendo conto della tossicità delle sostanze che si vanno ad usare e del loro tempo d’azione.

Abbiamo visto che i fenoli non si usano più perché sono un pò tossici per l’organismo umano, mentre molecole come la glutaraldeide richiedono dalle 3 alle 10 ore di azione per avere un’attività sterilizzante.

Distinguiamo a tal scopo delle situazioni critiche, dove cioè gli strumenti come ferri chirurgici ed endoscopi vengono introdotti direttamente nell’organismo e vanno a contatto con mucose non integre.

Invece per situazione semicritica si definisce qualsiasi introduzione di strumenti che va a contatto con mucose integre.  Nelle situazioni non critiche questi strumenti vanno a contatto con la cute integra e c’è bisogno di un minor abbattimento della carica batterica.

Chemioteriapici antibatterici.

Sono farmaci in grado di inibire in modo temporaneo o definitivo la crescita di una popolazione batterica. I farmaci battericidi uccidono le popolazioni batteriche, mentre i farmaci batteriostatico le inattivato soltanto.

Il discorso è simile ai disinfettanti.

Gli antibatterici agiscono in modo diverso tra loro, possiamo quindi avere:

• Antibatterici che inibiscono la replicazione del DNA;

• Antibatterici che inibiscono la trascrizione del messaggio dal DNA al RNAm;

• Antibatterici che bloccano la sintesi proteica;

• Antibatterici che deviano la traduzione del messaggio genetico;

• Antibatterici che inibiscono la sintesi del peptoglicano della parete cellulare;

• Antibatterici che alterano la struttura e la funzione delle membrane cellulari;

• Antibatterici che agiscono come metaboliti, ossia si sostituiscono ai metaboliti in modo competitivo dando luogo ad una cellula inadeguata;

Ci sono anche meccanismi non chiaramente definiti.

Per capire tutti questi meccanismi, bisogna capire come è costituita una cellula.

La cellula batterica è costituita da una parete cellulare e dalla parete citoplasmatica, all’interno di cui c’è il citoplasma ed il nucleo. La parete cellulare funge da scheletro che rende indeformabile il batterio e lo protegge dall’esterno e rende possibile gli scambi tra le varie cellule (con l’esterno), gli elettroliti, acqua, uno strumento per l’equilibrio della sua vita.

I componenti fondamentali sono:

• peptoglicano, presente sia nei gram positivi che in quelli negativi;

• acidi tecoici, presenti solo nei gram positivi;

• lipoproteine e lipopolisaccaridi, presenti in misura maggiore nei gram negativi.

La membrana citoplasmatica è formata da molecole fosfolipidiche e proteiche.

E’ un processo in cui la cellula sintetizza le proteine partendo dall’informazione genetica che è contenuta nel DNA .

Il DNA è un acido nucleico costituito da due lunghe catene polinucleotidiche, che sono disposte a doppia elica intorno ad un asse centrale.

Ogni nucleotide è costituito da:

Una molecola di acido fosforico;

Una molecola di zucchero, in questo caso è un pentoso (desossiribosio nel DNA e ribosio nell’RNA);

Una base azotata purinica o pirimidinica (citosina, timina, guanina e adenina). Nell’RNA la timida viene sostituita dall’uracile.

La proporzione di queste quattro basi azotate varia a seconda delle varie specie batteriche.

Il DNA ha due funzioni: la replicazione e la trascrizione dell’informazione genetica.

La replicazione è la separazione delle due catene polinucleotidiche e la sintesi di due nuove catene complementari. Molti antibiotici agiscono proprio a livello della replicazione.

Lo stimolo iniziale è lo svolgimento della doppia elica in un punto

fisso della molecola detta forcina replicativa.

La separazione avviene per l’intervento di vari fattori tra cui due enzimi: la topoisomerasi 1 e la topoisomerasi 2 (detta anche DNA – girasi). Molti antibiotici agiscono invece a livello della DNA – girasi.

La polimerizzazione dei precursori delle nuove catene polipeptidiche avviene per opera di enzimi chiamati DNA – polimerasi.

La trascrizione altro non è che la riproduzione dell’informazione genetica su una molecole di RNA. Distinguiamo a tal proposito RNA messaggero, RNA transfert ed RNA ribosomiale, ognuno con una funzione ben specifica. L’ RNAm trasmette ai ribosomi il messaggio, l’RNAt trasferisce gli amminoacidi sull’RNAm per trasferire l’informazione genetica e l’RNAr è quello legato ai ribosomi. I ribosomi sono costituiti dalla subunità 30s e dalla subunità 50s.

Chinoloni: bloccano la replicazione del DNA a livello della forcina replicativa per interferenza con la DNA - girasi batterica.

Alcuni fluorochinoloni inibiscono anche la topoisomerasi IV che è specifica dei batteri gram positivi che interviene nella separazione delle catene durante la divisione cellulare.

La loro funzione principale è quella di bloccare la topoisomerasi II.

Rifamicine: impediscono il processo di trascrizione del DNA al RNAm. Sono battericidi perché si legano in modo irreversibile al batterio.

I più importanti sono: cloranfenicolo, Macrolidi, Oxazolidoni, Lincosamidi, streptogramine, tetracicline.

Tutti questi farmaci vanno ad agire sulla sintesi proteica e quindi bloccano l’attività del ribosoma laddove avviene proprio la fase a partire dall’informazione genetica raccolta dal DNA sull’RNAm.

Agiscono in sede ribosomiale bloccando a vari stadi la sintesi proteica.

Tutti gli antibiotici di questa classe sono batteriostatici, in quanto il loro legame con il ribosoma non è irreversibile e l’arresto è temporaneo.

I più importanti sono: aminoglicosidi (gentamin), Spectinomicina (tropicin).

Si fissano al sito accettore del ribosoma in modo irreversibile, causando la distorsione del sito e quindi la lettura del codone è inadeguata, e si ha un’errata incorporazione degli amminoacidi nella catena polipeptidica in via di formazione.

A livello della sintesi proteica agiscono deviando il processo con formazione di proteine errate.

Sono battericidi in quanto le proteine errate sono letali per la cellula.

I farmaci che fanno parte di questa categoria sono fosfomicina, teicoplanina, vancomicina, bacitracina, ßlattamine (ampicilline e cefalosporine). Questi farmaci sono caratterizzati dalla presenza dell’anello ßlattamico nella loro molecola, che è causa della loro funzione e della loro in attivazione. I batteri vanno ad agire rompendo l’anello ßlattamico; molti sono resistenti a questi antibiotici perché riescono a rompere questo anello, a seguito di resistenze che si vengono a creare per un uso prolungano di questi antibiotici.

Sono battericidi in quanto determinano la formazione di strutture cellulari che vanno incontro a lisi osmotica, in quanto alterano la formazione del peptoglicano rendendo la parete cellulare più vulnerabile.

Tra i più importanti ci sono le polimixine: sono antibiotici che agiscono esclusivamente sui gram negativi; si fissano sulla membrana batterica esterna, si dispongono tra gli strati lipidici e proteici disorganizzandola, alterando le proprietà osmotiche e alterando la permeabilità.

Sulfamidici (trimetropim e bactrim): agiscono con meccanismo competitivo, hanno una molecola simile all’acido paraminobenzoico (PABA), molto importante per l’attività delle cellule batteriche perché permette la sintesi dei folati (acido folico), non presente invece nei mammiferi. Il meccanismo è quello di sostituirsi all’acido PABA cellulare, in modo da non far produrre più i folati, che come detto sono molto importanti alla vita del batterio.

Sono abbastanza selettivi in quanto i mammiferi non sintetizzano acido folico ma lo introducono dall’ambiente al contrario dei batteri. Quindi poco tossici per l’ospite, che non necessita di acido PABA.

Sono farmaci che agiscono sui virus e necessitano di penetrare all’interno del virus, non come gli antibatterici che possono operare sulla parete cellulare. Questo è un limite notevole, perché rende fa in modo che le infezioni virali possono dar effetti diversi in base alla zona del corpo. Il farmaco virale deve entrare nel virus e quindi anche nella cellula ospite, riuscendo ad essere meno tossico possibile per la cellula ospite.

Sono farmaci antivirali anche quelli chemioterapici a spettro ristretto (agiscono solo su un determinato virus), tra cui abbiamo quattro categorie:

Chemioterapici antierpetici (acyclovir, gancyclovir), agiscono sugli Herpes-virus: herpes simplex, varicella zooster, cytomegalovirus, virus di Epstein Barr.

Sono nucleotidi che devono essere attivati dalle timidinochinasi virali per poter inibire a loro volta le DNA polimerasi ed inibire la sintesi di DNA. Quindi per poter inibire la DNA polimerasi e la sintesi del DNA del virus, è necessario che questi farmaci debbano essere attivati dalle timidinochinasi del virus. Una volta attivati agiscono contro il virus stesso. E’ molto importante la loro capacità di penetrazione nei tessuti, per poter compiere la loro azione a danno dei virus. La presenza o meno di enzimi cellulari può influenzare sull’azione antivirale.

Chemioterapici antinfluenzali, tra cui c’è l’amantadina, attiva sul virus influenzale di tipo A.

Chemioterapici antiretrovirali, tra cui ci sono AZT (zidovudina), abacavir, lamiduvina, e altri farmaci di ultimissima generazione utilizzati nell’infezione da HIV. Il precursore di questi farmaci è la zidovudina.

L’infezione da HIV provoca un danno grandissimo a carico del sistema immunitario, accompagnato da infezioni opportunistiche severe e tumori. L’agente responsabile è un retrovirus, un virus a RNA dotato di un enzima particolare denominato transcriptasi inversa che le permette la duplicazione. Questi farmaci vanno ad agire sulla transcriptasi inversa, impedendo la duplicazione del DNA.

Sono farmaci antivirali anche quelli chemioterapici ad ampio spettro (sono attivi su molti tipi di virus), tra cui abbiamo:

• La ribaverina, attiva su tutti i virus a RNA (tra cui quello dell’epatite C), virus a DNA (come adenovirus e citomegalovirus), virus influenzali, alcuni retrovirus. Blocca la sintesi di RNA virale.

• Le citochine, sono delle glicoproteine elaborate da cellule dell’organismo (interferoni). Le cellule dell’organismo una volta infettate dal virus incominciano a produrre queste sostanze, definite interferoni. Una volta prodotte aumentano la difesa della cellula stessa al virus. Gli interferoni sono tanti:

• Interferone alfa o leucocitario, prodotto dai leucociti dopo la stimolazione con il virus. In commercio abbiamo l’interferone estratto dai leucociti umani, Linfoblastoide estratto da colture di linfoblastoidi infestate da virus Epstein Barr, ricombinante prodotto con tecniche di ingegneria genetica.

• Interferone ß o fibroblastico, prodotto dai fibroblasti infettati dal virus;

• Interferone gamma, prodotto dai linfociti T. Non possono essere somministrati per via orale, ma sono assunti soltanto per via sottocutanea e intramuscolare.