Loading [MathJax]/extensions/TeX/boldsymbol.js
Skip to main content
Library homepage
 
Global

13.1: שליטה בצמיחה מיקרוביאלית

מטרות למידה

  • השווה חומרי חיטוי, חיטוי ועיקרים
  • תאר את עקרונות השליטה בנוכחות מיקרואורגניזמים באמצעות עיקור וחיטוי
  • הבדילו בין מיקרואורגניזמים ברמות בטיחות ביולוגיות שונות והסבירו שיטות המשמשות לטיפול בחיידקים בכל רמה

מיקוד קליני: חלק 1

רוברטה היא סוכנת נדל"ן בת 46 שעברה לאחרונה כריתת כיס מרה (ניתוח להסרת אבני מרה כואבות). הניתוח בוצע לפרוסקופית בעזרת דודינוסקופ, אנדוסקופ מיוחד המאפשר למנתחים לראות בתוך הגוף בעזרת מצלמה זעירה. כשחזרה הביתה מבית החולים, רוברטה פיתחה כאבי בטן וחום גבוה. היא גם חוותה תחושת צריבה בזמן מתן שתן והבחינה בדם בשתן שלה. היא הודיעה למנתח שלה על תסמינים אלה, לפי הוראותיה לאחר הניתוח.

תרגיל \PageIndex{1}

מהם הגורמים האפשריים לתסמינים של רוברטה?

כדי למנוע התפשטות של מחלות אנושיות, יש צורך לשלוט על הצמיחה והשפע של חיידקים בתוך או על פריטים שונים המשמשים לעתים קרובות על ידי בני אדם. פריטים דוממים, כגון ידיות דלת, צעצועים או מגבות, שעשויים להכיל חיידקים ולסייע בהעברת מחלות, נקראים פומיטים. שני גורמים משפיעים במידה רבה על רמת הניקיון הנדרשת עבור fomite מסוים, ומכאן, הפרוטוקול שנבחר כדי להשיג רמה זו. הגורם הראשון הוא היישום שעבורו ישמש את הפריט. לדוגמה, יישומים פולשניים הדורשים החדרה לגוף האדם דורשים רמת ניקיון גבוהה בהרבה מאשר יישומים שלא. הגורם השני הוא רמת ההתנגדות לטיפול מיקרוביאלי על ידי פתוגנים פוטנציאליים. לדוגמא, מזונות שנשמרים על ידי שימורים מזוהמים לרוב בחיידק קלוסטרידיום בוטולינום, המייצר את הנוירוטוקסין הגורם לבוטוליזם. מכיוון ש - C. botulinum יכול לייצר אנדוספורים שיכולים לשרוד בתנאים קשים, יש להשתמש בטמפרטורות ולחצים קיצוניים בכדי לחסל את האנדוספורים. אורגניזמים אחרים עשויים שלא לדרוש אמצעים קיצוניים כאלה וניתן לשלוט בהם על ידי הליך כגון שטיפת בגדים במכונת כביסה.

רמות בטיחות ביולוגיות במעבדה

עבור חוקרים או אנשי מעבדה העובדים עם פתוגנים, הסיכונים הכרוכים בפתוגנים ספציפיים קובעים את רמות הניקיון והבקרה הנדרשות. המרכזים לבקרת מחלות ומניעתן (CDC) והמכונים הלאומיים לבריאות (NIH) קבעו ארבע רמות סיווג, הנקראות "רמות בטיחות ביולוגיות" (BSLs). ארגונים שונים ברחבי העולם, כולל ארגון הבריאות העולמי (WHO) והאיחוד האירופי (EU), משתמשים בתכנית סיווג דומה. על פי ה- CDC, ה- BSL נקבע על פי זיהומיות הסוכן, קלות ההעברה וחומרת המחלה הפוטנציאלית, כמו גם סוג העבודה הנעשית עם הסוכן. 1

כל BSL דורש רמה שונה של הכלה ביולוגית כדי למנוע זיהום והתפשטות של גורמים זיהומיים לאנשי המעבדה ובסופו של דבר לקהילה. לדוגמה, BSL הנמוך ביותר, BSL-1, דורש את אמצעי הזהירות המועטים ביותר מכיוון שהוא חל על מצבים עם הסיכון הנמוך ביותר לזיהום מיקרוביאלי.

סוכני BSL-1 הם אלו שבדרך כלל אינם גורמים לזיהום אצל מבוגרים בריאים. אלה כוללים חיידקים לא זיהומיים, כגון זנים לא פתוגניים של Escherichia coli ו Bacillus subtilis, ווירוסים הידועים כמדביקים בעלי חיים שאינם בני אדם, כגון בקולווירוסים (נגיפי חרקים). מכיוון שעבודה עם סוכני BSL-1 מהווה סיכון מועט מאוד, יש צורך במעט אמצעי זהירות. עובדי מעבדה משתמשים בטכניקה אספטית סטנדרטית ועשויים לעבוד עם חומרים אלה בספסל או שולחן מעבדה פתוח, כשהם לובשים ציוד מגן אישי (PPE) כגון מעיל מעבדה, משקפי מגן וכפפות, לפי הצורך. מלבד כיור לשטיפת ידיים ודלתות להפרדת המעבדה משאר הבניין, אין צורך בשינויים נוספים.

סוכנים המסווגים כ- BSL-2 כוללים את אלה המהווים סיכון בינוני לעובדי המעבדה ולקהילה, והם בדרך כלל "ילידים", כלומר הם נמצאים בדרך כלל באזור גיאוגרפי זה. אלה כוללים חיידקים כגון Staphylococcus aureus ו סלמונלה spp., ווירוסים כמו הפטיטיס, חזרת ונגיפי חצבת. מעבדות BSL-2 דורשות אמצעי זהירות נוספים מעבר לאלה של BSL-1, כולל גישה מוגבלת; נדרש PPE, כולל מגן פנים בנסיבות מסוימות; ושימוש בארונות בטיחות ביולוגיים להליכים העלולים לפזר סוכנים באוויר (המכונים "אירוסוליזציה"). מעבדות BSL-2 מצוידות בדלתות סגורות עצמית, בתחנת שטיפת עיניים ובחיטוי, שהוא מכשיר מיוחד לעיקור חומרים עם אדים בלחץ לפני השימוש או הסילוק. במעבדות BSL-1 יכול להיות גם חיטוי.

לסוכני BSL-3 יש פוטנציאל לגרום לזיהומים קטלניים בשאיפה. אלה עשויים להיות ילידים או "אקזוטיים", כלומר הם נגזרים ממקום זר, וכוללים פתוגנים כגון שחפת Mycobacterium, Bacillus anthracis, וירוס הנילוס המערבי ונגיף הכשל החיסוני האנושי (HIV). בגלל האופי החמור של הזיהומים הנגרמים על ידי סוכני BSL-3, מעבדות העובדות איתן דורשות גישה מוגבלת. עובדי המעבדה נמצאים תחת מעקב רפואי, ואולי מקבלים חיסונים לחיידקים איתם הם עובדים. בנוסף ל- PPE הסטנדרטי שכבר הוזכר, אנשי מעבדה במעבדות BSL-3 חייבים גם ללבוש מכונת הנשמה ולעבוד עם חיידקים וחומרים זיהומיים בארון בטיחות ביולוגי בכל עת. מעבדות BSL-3 דורשות כיור ללא ידיים, תחנת שטיפת עיניים ליד היציאה ושתי סטים של דלתות סגירה ונעילה עצמית בכניסה. מעבדות אלה מצוידות בזרימת אוויר כיוונית, כלומר אוויר נקי נמשך דרך המעבדה מאזורים נקיים לאזורים שעלולים להיות מזוהמים. לא ניתן למחזר אוויר זה, ולכן נדרשת אספקה מתמדת של אוויר נקי.

סוכני BSL-4 הם המסוכנים ביותר ולעתים קרובות קטלניים. חיידקים אלה הם בדרך כלל אקזוטיים, מועברים בקלות בשאיפה וגורמים לזיהומים שאין להם טיפולים או חיסונים. דוגמאות לכך כוללות וירוס אבולה ונגיף מרבורג, שניהם גורמים לחום דימומי, ונגיף אבעבועות שחורות. יש רק מספר קטן של מעבדות בארצות הברית וברחבי העולם המצוידות כראוי לעבודה עם סוכנים אלה. בנוסף לאמצעי הזהירות של BSL-3, עובדי מעבדה במתקני BSL-4 חייבים גם להחליף את בגדיהם בכניסה למעבדה, להתקלח ביציאה ולטהר את כל החומר ביציאה. בזמן העבודה במעבדה, עליהם ללבוש חליפת מגן בגוף מלא עם אספקת אוויר ייעודית או לבצע את כל העבודות בתוך ארון בטיחות ביולוגי עם אספקת אוויר מסוננת באוויר חלקיקי (HEPA) ביעילות גבוהה ופליטה מסוננת HEPA כפולה. אם לובשים חליפה, לחץ האוויר בתוך החליפה חייב להיות גבוה מזה שמחוץ לחליפה, כך שאם מתרחשת נזילה בחליפה, לא ניתן למשוך אוויר מעבדה שעלול להיות מזוהם לחליפה (איור\PageIndex{1}). המעבדה עצמה חייבת להיות ממוקמת בבניין נפרד או בחלק מבודד של בניין ויש לה מערכת אספקת אוויר ופליטה משלה, כמו גם מערכת טיהור משלה. ה- BSLs מסוכמים באיור. \PageIndex{2}

תצלום של עובד מעבדה בחליפה המכסה אותם לחלוטין (כולל הפנים והידיים).
איור\PageIndex{1}: חליפת מגן כמו זו מהווה אמצעי זהירות נוסף למי שעובד במעבדות BSL-4. לחליפה זו אספקת אוויר משלה ושומרת על לחץ חיובי ביחס לחוץ, כך שאם תתרחש דליפה, האוויר יזרום מהחליפה, ולא לתוכה מהמעבדה. (קרדיט: שינוי העבודה על ידי המרכזים לבקרת מחלות ומניעתן)
טבלה שכותרתה רמות בטיחות ביולוגית. ה- CDC מסווג חיידקים בסיכון נמוך כ- BSL-1 וחיידקים בסיכון גבוה כ- BSL-4. רמת בטיחות ביולוגית -4 משמשת כאשר חיידקים מסוכנים ואקזוטיים, מהווים סיכון גבוה לזיהומים המועברים באירוסול, אשר לעיתים קרובות קטלניים ללא טיפול או חיסונים. מעט מעבדות ברמה זו. דוגמאות לכך כוללות נגיפי אבולה ומרבורג. BSL-3 משמש כאשר חיידקים הם ילידים או אקזוטיים וגורמים למחלות קשות או שעלולות להיות קטלניות באמצעות העברת נשימה. דוגמאות לכך כוללות שחפת מיקובקטריום. BSL-2 משמש כאשר חיידקים הם בדרך כלל ילידים וקשורים למחלות בדרגת חומרה משתנה. הם מהווים סיכון בינוני לעובדים ולסביבה. דוגמאות לכך כוללות סטפילוקוקוס אאורוס. BSL-1 משמש כאשר חיידקים אינם יודעים לגרום למחלות במארחים בריאים ומהווים סיכון מינימלי לעובדים ולסביבה. דוגמאות כוללות זנים לא פתוגניים של אי קולי.
איור\PageIndex{2}: ה- CDC מסווג חומרים זיהומיים לארבע רמות בטיחות ביולוגית בהתבסס על סיכון פוטנציאלי לאנשי המעבדה ולקהילה. כל רמה דורשת רמה גבוהה יותר של זהירות. (אשראי "פירמידה": שינוי העבודה על ידי המרכז לבקרת מחלות ומניעתן)
קישור ללמידה

למידע נוסף על ארבעת ה- BSLs, בקר באתר האינטרנט של ה- CDC.

תרגיל \PageIndex{2}

מהם כמה גורמים המשמשים לקביעת ה- BSL הדרוש לעבודה עם פתוגן ספציפי?

עיקור

הפרוטוקולים הקיצוניים ביותר לבקרת חיידקים שואפים להשיג עיקור: הסרה מלאה או הרג של כל התאים הצמחיים, האנדוספורים והנגיפים מהפריט או הסביבה הממוקדים. פרוטוקולי עיקור שמורים בדרך כלל למסגרות מעבדה, רפואה, ייצור ותעשיית המזון, שם עשוי להיות הכרחי שפריטים מסוימים יהיו נקיים לחלוטין מגורמים שעלולים להיות זיהומיים. עיקור יכול להתבצע באמצעים פיזיים, כגון חשיפה לחום גבוה, לחץ או סינון באמצעות פילטר מתאים, או באמצעים כימיים. כימיקלים שניתן להשתמש בהם כדי להשיג עיקור נקראים סטרילנט s. סטרילנטים הורגים ביעילות את כל החיידקים והנגיפים, ועם זמן חשיפה מתאים, יכולים גם להרוג אנדוספורים.

למטרות קליניות רבות, טכניקה אספטית נחוצה כדי למנוע זיהום של משטחים סטריליים. טכניקה אספטית כוללת שילוב של פרוטוקולים השומרים ביחד על סטריליות, או אספסיס, ובכך מונעים זיהום של המטופל בחיידקים וחומרים זיהומיים. אי תרגול טכניקה אספטית במהלך סוגים רבים של הליכים קליניים עלול להכניס חיידקים לגוף המטופל ולהעמיד את המטופל בסיכון לאלח דם, תגובה דלקתית מערכתית לזיהום המביא לחום גבוה, עלייה בקצב הלב והנשימה, הלם ו, אולי, מוות. יש לבצע הליכים רפואיים הנושאים סיכון לזיהום בשדה סטרילי, אזור ייעודי המוחזק נקי מכל החיידקים הצמחיים, האנדוספורים והנגיפים. שדות סטריליים נוצרים על פי פרוטוקולים המחייבים שימוש בחומרים מעוקרים, כגון אריזה ועטיפות, ונהלים קפדניים לשטיפה ויישום של חומרי עיקור. פרוטוקולים אחרים מתבצעים כדי לשמור על השדה סטרילי בזמן ההליך הרפואי מתבצע.

פרוטוקול עיקור מזון אחד, עיקור מסחרי, משתמש בחום בטמפרטורה נמוכה מספיק כדי לשמור על איכות המזון אך גבוהה מספיק כדי להרוס פתוגנים נפוצים האחראים להרעלת מזון, כגון C. botulinum. כי C. botulinum והאנדוספורים שלו נמצאים בדרך כלל באדמה, הם עלולים לזהם יבולים בקלות במהלך הקטיף, ואנדוספורים אלה יכולים לנבוט מאוחר יותר בתוך הסביבה האנאירובית לאחר שימורי מזון. פחיות מתכת של מזון המזוהמות ב - C. botulinum יתנפחו עקב ייצור הגזים של החיידק; צנצנות מזון מזוהמות בדרך כלל בולטות במכסה המתכת. כדי למנוע את הסיכון לזיהום C. botulinum, פרוטוקולי שימורי מזון מסחריים מתוכננים עם מרווח טעות גדול. הם מניחים אוכלוסייה גדולה באופן בלתי אפשרי של אנדוספורים (10 12 לפחית) ומטרתם לצמצם אוכלוסייה זו לאנדוספור אחד לפחית כדי להבטיח את בטיחותם של מזון משומר. לדוגמה, מזון דל ובינוני חומצי מחומם ל 121 מעלות צלזיוס למשך מינימום של 2.52 דקות, וזה הזמן שייקח להפחית אוכלוסייה של 10 12 אנדוספורים לפחית עד 1 אנדוספור בטמפרטורה זו. למרות זאת, עיקור מסחרי אינו מבטל את נוכחותם של כל החיידקים; במקום זאת, הוא מכוון לאותם פתוגנים הגורמים לקלקול ומחלות הנישאות במזון, תוך שהוא מאפשר לאורגניזמים לא פתוגניים רבים לשרוד. לכן, "עיקור" הוא מעט שם שגוי בהקשר זה, ועיקור מסחרי עשוי להיות מתואר בצורה מדויקת יותר כ"עיקור מעין".

תרגיל \PageIndex{3}

מה ההבדל בין עיקור לטכניקה אספטית?

קישור ללמידה

איגוד הטכנולוגים הכירורגיים מפרסם תקנים לטכניקה אספטית, כולל יצירה ותחזוקה של שדה סטרילי.

שיטות אחרות של שליטה

פרוטוקולי עיקור דורשים נהלים שאינם מעשיים, או נחוצים, במסגרות רבות. שיטות שונות אחרות משמשות במסגרות קליניות ולא קליניות כדי להפחית את העומס המיקרוביאלי על פריטים. למרות שהמונחים לשיטות אלה משמשים לעתים קרובות לסירוגין, ישנן הבחנות חשובות (איור). \PageIndex{3}

תהליך החיטוי משבית את רוב החיידקים על פני השטח של fomite באמצעות כימיקלים אנטי מיקרוביאליים או חום. מכיוון שנותרו כמה חיידקים, הפריט המחוטא אינו נחשב סטרילי. באופן אידיאלי, חומרי חיטוי צריכים להיות פועלים במהירות, יציבים, קלים להכנה, זולים וקלים לשימוש. דוגמה לחומר חיטוי טבעי הוא חומץ; חומציותו הורגת את רוב החיידקים. חומרי חיטוי כימיים, כגון אקונומיקה כלור או מוצרים המכילים כלור, משמשים לניקוי משטחים שאינם חיים כגון ספסלי מעבדה, משטחים קליניים וכיורי אמבטיה. חיטוי אופייני אינו מוביל לעיקור מכיוון שאנדוספורים נוטים לשרוד גם כאשר כל התאים הצמחיים נהרגו.

שלא כמו חומרי חיטוי, חיטוי הם כימיקלים אנטי מיקרוביאליים בטוחים לשימוש על עור או רקמות חיים. דוגמאות לחיטוי כוללות מי חמצן ואלכוהול איזופרופיל. תהליך החלת חיטוי נקרא אנטיספסיס. בנוסף למאפיינים של חומר חיטוי טוב, חיטוי חייב להיות יעיל באופן סלקטיבי כנגד מיקרואורגניזמים ומסוגל לחדור עמוק לרקמות מבלי לגרום נזק לרקמות.

סוג הפרוטוקול הנדרש להשגת רמת הניקיון הרצויה תלוי בפריט המסוים שיש לנקות. לדוגמה, אלה המשמשים קלינית מסווגים כקריטיים, חצי קריטיים ולא קריטיים. פריטים קריטיים חייבים להיות סטריליים מכיוון שהם ישמשו בתוך הגוף, ולעתים קרובות חודרים לרקמות סטריליות או לזרם הדם; דוגמאות לפריטים קריטיים כוללים מכשירים כירורגיים, צנתרים ונוזלים תוך ורידיים. אנדוסקופים במערכת העיכול וסוגים שונים של ציוד לטיפולי נשימה הם דוגמאות לפריטים סמי-קריטיים; הם עשויים ליצור קשר עם ריריות או עור לא שלם אך אינם חודרים לרקמות. פריטים חצי קריטיים בדרך כלל אינם צריכים להיות מעוקרים אך דורשים רמה גבוהה של חיטוי. פריטים שעשויים ליצור קשר אך לא לחדור לעור שלם הם פריטים לא קריטיים; דוגמאות לכך הן מצעי מיטה, רהיטים, קביים, סטטוסקופים ואזיקי לחץ דם. מאמרים אלה צריכים להיות נקיים אך לא מחוטאים במיוחד.

פעולת שטיפת הידיים היא דוגמה לניתוק, שבו מספר החיידקים מופחת באופן משמעותי על ידי קרצוף עדין של רקמה חיה, לרוב העור, עם חומר כימי עדין (למשל סבון) כדי למנוע העברת חיידקים פתוגניים. ניגוב העור עם ספוגית אלכוהול באתר הזרקה הוא דוגמה נוספת של degerming. שיטות סילוק אלה מסירות את רוב החיידקים (אך לא את כולם) מעל פני העור.

המונח חיטוי מתייחס לניקוי פומיטים כדי להסיר מספיק חיידקים כדי להשיג רמות הנחשבות בטוחות לבריאות הציבור. לדוגמה, מדיחי כלים מסחריים המשמשים בתעשיית שירותי המזון משתמשים בדרך כלל במים ואוויר חמים מאוד לשטיפה וייבוש; הטמפרטורות הגבוהות הורגות את רוב החיידקים, ומחטאות את הכלים. משטחים בחדרי בית חולים מחוטאים בדרך כלל באמצעות חומר חיטוי כימי למניעת העברת מחלות בין חולים. איור \PageIndex{3} מסכם פרוטוקולים נפוצים, הגדרות, יישומים וסוכנים המשמשים לשליטה בצמיחת חיידקים.

טבלה שכותרתה: פרוטוקולים נפוצים לשליטה בצמיחת חיידקים. ארבע עמודות: פרוטוקול, הגדרה, יישום משותף וסוכנים נפוצים. הטבלה מחולקת לפי פרוטוקולים המשמשים לפומיטים ואלה המשמשים על רקמה חיה. פרוטוקולים לפומיטים כוללים חיטוי, תברואה ועיקור. חיטוי מפחית או הורס עומס מיקרוביאלי של פריט דומם באמצעות יישום של חום או כימיקלים אנטי-מיקרוביאליים. חיטוי כולל ניקוי משטחים כמו ספסלי מעבדה, משטחים קליניים וחדרי אמבטיה ומשתמש באקונומיקה כלור, פנולים (למשל, ליזול), גלוטאראלדהיד. חיטוי מפחית עומס מיקרוביאלי של פריט דומם לרמות בריאות הציבור הבטוחות באמצעות יישום של חום או כימיקלים אנטי-מיקרוביאליים. התברואה כוללת שטיפת כלים מסחרית של כלי אכילה, ניקוי שירותים ציבוריים ומשתמשת בחומרי ניקוי המכילים פוספטים (למשל, גימור), חומרי ניקוי בעלי חוזק תעשייתי המכילים תרכובות אמוניום רבעוניות. עיקור מבטל לחלוטין את כל התאים הצמחיים, האנדוספורים והנגיפים מפריט דומם. עיקור כולל הכנת ציוד כירורגי ומחטים המשמשות להזרקה ומשתמש בקיטור בלחץ (חיטוי), כימיקלים, קרינה. פרוטוקולים לרקמות חיות כוללים אנטיספסיס וניתוק. אנטיספסיס מפחית עומס מיקרוביאלי על עור או רקמות באמצעות יישום של כימיקל אנטי-מיקרוביאלי. אנטיספסיס כרוך ניקוי עור שבור עקב פציעה; ניקוי העור לפני הניתוח ומשתמש חומצה בורית, אלכוהול איזופרופיל, מי חמצן, יוד (betadine). Degerming מפחית עומס מיקרוביאלי על העור או הרקמה באמצעות קרצוף עדין עד מוצק ושימוש בכימיקלים קלים. Degerming כרוך שטיפת ידיים ומשתמש סבון, ספוגית אלכוהול.
איור\PageIndex{3}: פרוטוקולים נפוצים לשליטה בצמיחה מיקרוביאלית

תרגיל \PageIndex{4}

  1. מה ההבדל בין חומר חיטוי לחיטוי?
  2. מה היעיל ביותר בהסרת חיידקים ממוצר: חיטוי, פירוק או עיקור? תסבירי.

מיקוד קליני: חלק 2

הרופא של רוברטה חשד כי זיהום חיידקי אחראי לחום הגבוה הפתאומי שלה, כאבי בטן ושתן עקוב מדם. בהתבסס על תסמינים אלה, הרופא איבחן דלקת בדרכי השתן (UTI). מגוון רחב של חיידקים עלול לגרום ל- UTI, המופיעים בדרך כלל כאשר חיידקים ממערכת העיכול התחתונה מוחדרים לדרכי השתן. עם זאת, ניתוח אבן המרה האחרון של רוברטה גרם לרופא לחשוד שהיא נדבקה בזיהום נוזוקומיאלי (שנרכש בבית חולים) במהלך הניתוח שלה. הרופא לקח דגימת שתן והורה על תרבית שתן כדי לבדוק אם יש תאי דם לבנים, תאי דם אדומים וחיידקים. תוצאות בדיקה זו יסייעו לקבוע את סיבת הזיהום. הרופא גם רשם קורס של הציפרופלוקסצין האנטיביוטי, בטוח שהוא ינקה את הזיהום של רוברטה.

תרגיל \PageIndex{5}

מהן כמה דרכים אפשריות בהן ניתן היה להכניס חיידקים לדרכי השתן של רוברטה במהלך הניתוח שלה?

מדידת בקרת חיידקים

שיטות פיזיקליות וכימיות לשליטה מיקרוביאלית ההורגות את המיקרואורגניזם הממוקד מזוהות על ידי הסיומת -cide (או -cidal). הקידומת מציינת את סוג החיידק או החומר הזיהומי שנהרג בשיטת הטיפול: קוטלי חיידקים הורגים חיידקים, קוטלי וירוסים הורגים או משביתים וירוסים, וקוטלי פטריות הורגים פטריות. שיטות אחרות אינן הורגות אורגניזמים אלא, במקום זאת, עוצרות את צמיחתן, מה שהופך את אוכלוסייתן לסטטית; שיטות כאלה מזוהות על ידי הסיומת -stat (או -static). לדוגמה, טיפולים בקטריוסטטיים מעכבים את צמיחת החיידקים, ואילו טיפולים פטריסטטיים מעכבים את צמיחת הפטריות. גורמים הקובעים אם טיפול מסוים הוא -צידלי או -סטטי כוללים את סוגי המיקרואורגניזמים הממוקדים, ריכוז הכימיקל המשמש ואופי הטיפול המיושם.

למרות שטיפולים סטטיים אינם הורגים למעשה חומרים זיהומיים, הם לרוב פחות רעילים לבני אדם ובעלי חיים אחרים, ועשויים גם לשמר טוב יותר את שלמות הפריט המטופל. טיפולים כאלה מספיקים בדרך כלל כדי לשמור על אוכלוסיית החיידקים של פריט בבדיקה. הרעילות המופחתת של חלק מהכימיקלים הסטטיים הללו מאפשרת גם לספוג אותם בבטחה בפלסטיק כדי למנוע צמיחה של חיידקים על משטחים אלה. פלסטיק כזה משמש במוצרים כגון צעצועים לילדים לוחות חיתוך להכנת מזון. כאשר משתמשים בהם לטיפול בזיהום, טיפולים סטטיים מספיקים בדרך כלל באדם בריא אחרת, ומונעים מהפתוגן להתרבות, ובכך מאפשרים למערכת החיסון של הפרט לנקות את הזיהום.

ניתן להעריך את מידת השליטה המיקרוביאלית באמצעות עקומת מוות מיקרוביאלית כדי לתאר את ההתקדמות והיעילות של פרוטוקול מסוים. כאשר נחשפים לפרוטוקול בקרה מיקרוביאלי מסוים, אחוז קבוע של החיידקים בתוך האוכלוסייה ימות. מכיוון שקצב ההרג נשאר קבוע גם כאשר גודל האוכלוסייה משתנה, אחוז ההרוגים הוא מידע שימושי יותר מהמספר המוחלט של חיידקים שנהרגו. עקומות מוות מתוארות לעתים קרובות כחלקות סמילוג בדיוק כמו עקומות גדילה מיקרוביאליות מכיוון שההפחתה במיקרואורגניזמים היא בדרך כלל לוגריתמית (איור). \PageIndex{4} משך הזמן שלוקח לפרוטוקול ספציפי לייצר ירידה בסדר גודל אחד במספר האורגניזמים, או מוות של 90% מהאוכלוסייה, נקרא זמן ההפחתה העשרוני (DRT) או ערך D.

טבלה המציגה ירידה במספר כאשר תאים מיקרוביאליים מתים. בזמן 0 יש 10 עד 10 תאים. בזמן 5 יש 10 עד 9 תאים. בזמן 10 יש 10 עד 8 תאים. בזמן 15יש 10 עד 7 תאים. בזמן 20 יש 10 עד 6 תאים. בזמן 25 יש 10 עד 5 תאים. בזמן 30 יש 10 עד 4 תאים. בזמן 35 יש 10 עד 3 תאים. בזמן 40 יש 10 עד 2 תאים. בזמן 45 יש 10 עד 1 תאים. בזמן 50 יש 10 עד 0 תאים. גרף שכותרתו עקומת מוות מיקרוביאלית. ציר ה- X הוא זמן וציר Y הוא מספר התאים. שתי שורות מציינות כיצד נראה גרף זה באמצעות סולם אריתמטי ולוגריתמי. שני הקווים מתחילים בשעה 10 עד 10 בזמן 0. הסולם האריתמטי יורד במהירות ולא ניתן להבחין בין 0 ל -10 דקות. הסולם הלוגריתמי משתפל באלכסון נקי. ערך D מוצג כזמן שלוקח לעבור מ- 10 ל- 6 ל- 10 ל- 5; זה מתרחש תוך 5 דקות.
איור\PageIndex{4}: מוות מיקרוביאלי הוא לוגריתמי ונצפה בקלות באמצעות עלילת semilog במקום אריתמטית. זמן ההפחתה העשרוני (ערך D) הוא הזמן שלוקח להרוג 90% מהאוכלוסייה (ירידה של יומן אחד באוכלוסייה הכוללת) כאשר הוא נחשף לפרוטוקול בקרה מיקרוביאלי ספציפי, כפי שמצוין על ידי הסוגר הסגול.

מספר גורמים תורמים ליעילות של חומר חיטוי או פרוטוקול בקרה מיקרוביאלית. ראשית, כפי שמוצג באיור\PageIndex{4}, משך זמן החשיפה חשוב. זמני חשיפה ארוכים יותר הורגים יותר חיידקים. מכיוון שמוות מיקרוביאלי של אוכלוסייה שנחשפת לפרוטוקול ספציפי הוא לוגריתמי, לוקח יותר זמן להרוג עומס אוכלוסין גבוה מאשר עומס אוכלוסייה נמוך שנחשף לאותו פרוטוקול. יש צורך בזמן טיפול קצר יותר (הנמדד בכפולות של ערך D) כאשר מתחילים במספר קטן יותר של אורגניזמים. האפקטיביות תלויה גם ברגישות של הסוכן לאותו חומר חיטוי או פרוטוקול. חשוב גם ריכוז חומר החיטוי או עוצמת החשיפה. לדוגמה, טמפרטורות גבוהות יותר וריכוזים גבוהים יותר של חומרי חיטוי הורגים חיידקים במהירות וביעילות רבה יותר. תנאים המגבילים את המגע בין הסוכן לתאי התאים הממוקדים - למשל, נוכחות של נוזלי גוף, רקמות, פסולת אורגנית (למשל בוץ או צואה) או ביופילמים על משטחים - מגדילים את זמן הניקוי או העוצמה של פרוטוקול הבקרה המיקרוביאלית הנדרש כדי להגיע לרמת הניקיון הרצויה. כל הגורמים הללו יש לקחת בחשבון בעת בחירת הפרוטוקול המתאים כדי לשלוט בצמיחה מיקרוביאלית במצב נתון.

תרגיל \PageIndex{6}

  1. מהן שתי סיבות אפשריות לבחירת טיפול בקטריוסטטי על פני קוטל חיידקים?
  2. ציין לפחות שני גורמים שיכולים לפגוע ביעילותו של חומר חיטוי.

מושגי מפתח וסיכום

  • פריטים דוממים שעשויים להכיל חיידקים ולסייע בהעברתם נקראים פומיטים. רמת הניקיון הנדרשת לפומיט תלויה הן בשימוש בפריט והן בחומר הזיהומי איתו הפריט עלול להיות מזוהם.
  • ה- CDC וה- NIH קבעו ארבע רמות בטיחות ביולוגיות (BSLs) למעבדות המבצעות מחקר על גורמים זיהומיים. כל רמה נועדה להגן על אנשי המעבדה ועל הקהילה. BSLs אלה נקבעים על פי זיהומיות הסוכן, קלות ההעברה וחומרת המחלה הפוטנציאלית, כמו גם סוג העבודה המתבצעת עם הסוכן.
  • חיטוי מסיר פתוגנים פוטנציאליים מפומיט, ואילו אנטיספסיס משתמש בכימיקלים אנטי-מיקרוביאליים בטוחים מספיק לרקמות; בשני המקרים, העומס המיקרוביאלי מופחת, אך חיידקים עשויים להישאר אלא אם כן הכימיקל המשמש חזק מספיק כדי להיות מעקר.
  • כמות הניקיון (עיקור לעומת חיטוי ברמה גבוהה לעומת ניקיון כללי) הנדרשת לפריטים המשמשים קלינית תלויה בשאלה אם הפריט יבוא במגע עם רקמות סטריליות (פריט קריטי), ריריות (פריט חצי קריטי) או עור שלם (פריט לא קריטי).
  • יש לבצע הליכים רפואיים עם סיכון לזיהום בשדה סטרילי המתוחזק בטכניקה אספטית מתאימה למניעת אלח דם.
  • עיקור נחוץ ליישומים רפואיים מסוימים כמו גם לתעשיית המזון, שם נהרגים אנדוספורים של קלוסטרידיום בוטולינום באמצעות פרוטוקולי עיקור מסחריים.
  • שיטות פיזיקליות או כימיות לשליטה בצמיחה מיקרוביאלית הגורמות למוות של החיידק מסומנות על ידי הסיומות -cide או -cidal (למשל, כמו עם קוטלי חיידקים, קוטלי וירוסים וקוטלי פטריות), ואילו אלה המעכבים צמיחה מיקרוביאלית מסומנים על ידי הסיומות -stat או -סטטי (למשל, בקטריוסטטי, פטרייתי).
  • עקומות מוות מיקרוביאליות מציגות את הירידה הלוגריתמית של חיידקים חיים שנחשפו לשיטה של שליטה מיקרוביאלית. הזמן שלוקח לפרוטוקול להניב הפחתה של 1-log (90%) באוכלוסיית החיידקים הוא זמן ההפחתה העשרוני, או ערך D.
  • בעת בחירת פרוטוקול בקרה מיקרוביאלית, גורמים שיש לקחת בחשבון כוללים את משך זמן החשיפה, סוג החיידק הממוקד, הרגישות שלו לפרוטוקול, עוצמת הטיפול, נוכחות של חומרים אורגניים שעלולים להפריע לפרוטוקול, ואת התנאים הסביבתיים שעשויים לשנות את האפקטיביות של הפרוטוקול.

הערות שוליים

  1. 1 מרכזים אמריקאים לבקרת מחלות ומניעתן. "הכרה ברמות הבטיחות הביולוגית." http://www.cdc.gov/training/quicklearns/biosafety/. גישה ל- 7 ביוני 2016.