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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/62570
EFEITO DE BAIXAS CONCENTRAÇÕES DE OZÔNIO SOBRE BACTÉRIAS DE IMPORTÂNCIA SANITÁRIA
Cabral, Fellipe de Oliveira | Date Issued:
2022
Author
Advisor
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Controle de Qualidade em Saúde. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
As Infecções Relacionadas à Assistência à Saúde (IRAS) são consideradas como o efeito adverso de maior frequência durante a prestação de cuidados a saúde e as superfícies, os equipamentos e dispositivos médicos presentes nos hospitais desempenham um importante papel na sua disseminação. Apesar da desinfecção eficaz de superfícies e ambientes ser considerada uma das principais medidas de controle da disseminação de IRAS, hospitais permanecem como reservatórios negligenciados estimulando a busca por novos métodos de descontaminação. Sendo assim, o ozônio (O3) surge como um composto promissor para controle antimicrobiano em diversas áreas. O estudo teve como objetivo avaliar o poder bactericida de baixas concentrações do O3 gasoso sobre bactérias Gram-positivas e Gram-negativas sensíveis ou multirresistentes de importância sanitária. A viabilidade celular, permeabilidade da membrana, os níveis de espécies reativas de oxigênio intracelular (ERO) e as alterações morfológicas visualizadas por microscopia eletrônica de varredura (MEV) também foram investigadas. Quatro cepas padrão e uma cepa clínica multirresistente (MDR) foram expostas a baixas doses de O3 em diferentes tempos de exposição e concentrações bacterianas. A inativação bacteriana (cultivabilidade, dano de membrana) foi investigada usando contagens de colônias, resazurina como indicador metabólico e iodeto de propídio (IP). Uma sonda fluorescente (H2DCFDA) foi usada nas análises de ERO. Após a exposição ao O3 não foi detectada nenhuma redução na contagem de unidades formadoras de colônia (UFC) em comparação ao grupo controle. No entanto, a viabilidade celular de Escherichia coli (30%), Pseudomonas aeruginosa (25%) e Acinetobacter baumannii (15%) foi consideravelmente reduzida. A membrana bacteriana de todas as cepas não foi afetada pelo O3, mas apresentou aumento significativo de ERO em E. coli (90 ± 14%), P. aeruginosa (62,5 ± 19%) e A. baumanni (52,6 ± 5%). Baixas doses de O3 foram capazes de interferir na viabilidade celular da maioria das cepas estudadas e, embora não cause danos à membrana bacteriana, níveis elevados de ERO são responsáveis por causar um efeito prejudicial no metabolismo de lipídios, proteínas e DNA. A análise morfológica mostrou que A. baumannii, E. coli e P. aeruginosa apresentam alterações de membrana após o tratamento com O3.
Abstract
Health care-associated Infections (HAIs) are considered the most frequent adverse effect during the provision of health care and surfaces, equipment and medical devices present in hospitals play an important role in their spread. Although the effective disinfection of surfaces and the environment is considered one of the main measures to control the spread of HAI, hospitals remain neglected reservoirs, stimulating the search for new decontamination methods. Thus, ozone (O3) appears as a promising compound for antimicrobial control in several areas. The study aimed to evaluate the bactericidal power of low concentrations of gaseous O3 on Grampositive and Gram-negative sensitive or multidrug-resistant bacteria of sanitary importance. Cell viability, membrane permeability, levels of intracellular reactive oxygen species (ROS) and morphological changes visualized by scanning electron microscopy (SEM) were also investigated. Four standard strains and one clinical multidrug-resistant (MDR) strain were exposed to low doses of ozone at different
exposure times and bacterial concentrations. Bacterial inactivation (culturability, membrane damage) was investigated using colony counts, resazurin as a metabolic indicator, and propidium iodide (PI). A fluorescent probe (H2DCFDA) was used in the ROS analyses. After exposure to O3, no reduction in colony forming units (CFU) count was detected compared to the control group. However, the cell viability of Escherichia coli (30%), Pseudomonas aeruginosa (25%) and Acinetobacter baumannii (15%) was considerably reduced. The bacterial membrane of all strains was not affected by O3, but showed a significant increase in ROS in E. coli (90 ± 14%), P. aeruginosa (62.5 ± 19%) and A. baumanni (52.6 ± 19%). 5%); Low doses of O3 were able to interfere with the cell viability of most of the strains studied and, although it does not cause damage to the bacterial membrane, high levels of ROS are responsible for causing a harmful effect on the metabolism of lipids, proteins and DNA. Morphological analysis showed that A. baumannii, E. coli and P. aeruginosa show membrane changes after O3 treatment.
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