AEROMICROBIOLOGÍA
Aerosoles Partículas suspendidas en el aire
𝑷𝑴𝟏𝟎• Partículas con diámetros
menores o iguales a 10 um
𝑷𝑴𝟐 ,𝟓• Partículas menores o iguales
a 2,5 um de diámetro
USEPA
• 65 ug/m3 durante 24 horas y 15 ug/m3 anualmente
• 150 ug/m3 durante 24 horas, y 50 ug/m3 como promedio anual
Bioaerosoles
Partículas suspendidas en el aire de origen biológico
NATURALEZA DE LOS BIOAEROSOLES
Contaminantes biológicosBacterias
Patógenos virales Toxinas
Ingeridos o inhalados
Pueden tener una composición líquida, sólida o una mezcla de los dos y podría ser considerada como la asociación de microorganismos con las partículas aerotransportadas
MODOS DE TRANSMISIÓN RESPIRATORIA
Contacto directo
Contacto indirecto
Gotas pequeñas Aerotransporte
LANZAMIENTO
Proceso por el cual las partículas se vuelven suspendidas dentro de la atmósfera de la Tierra
Los bioaerosoles deben ser lanzados a la atmósfera para ser transportados
Fuente puntual Es un sitio aislado y bien definido
Instantáneas
Continuas
TRANSPORTE
• Sub microescala: menos de 10 minutos, distancias de menos de 100 m.
• Microescala varía de 10 minutos a 1 hora, y de 100 m a 1 km.
• Mesoescala: transporte en términos de días y distancia de hasta 100 km.
• Macroescala, el tiempo y las distancias se amplían aún más.
Es el proceso por el cual la energía cinética proporcionada por el movimiento del aire se transfiere a las partículas transportadas.
DEPOSICIÓN
• Un bioaerosol en el aire eventualmente dejará la turbulencia del gas de suspensión y en última instancia será depositado en una superficie por uno o una combinación de mecanismos interrelacionados
DIFUSIÓN MOLECULAR HACIA ABAJO
Proceso al azarCorrientes de aire Remolinos
Movimiento descendente de partículas en el aire
Hacia abajo
Gravedad
Fuerza del viento
Turbulencias
Impacto superficial
Partículas hacen contacto con superficies Hojas, árboles
Pérdida de energía cinética
Potencial de impacto
Probabilidad de que un objeto choque con otro en su camino
Deposición de la partícula en una superficie cercana
La partícula vuelve a introducirse en el aire.
La lluvia y la deposición electrostática
Reacción de condensación entre dos partículas: gotas de lluvia + bioaerosol = bioaerosol con una mayor masa.Deposición electrostática se basa en la atracción de partículas electrovalentes
Los microorganismos tienen una carga - asociada a pH neutro, se asocian con otras partículas de carga +, lo que resulta en la condensación electrostática,
• La mayoría de las bacterias Gram - tienden a sobrevivir por períodos más largos en los niveles medios de humedad, las bacterias Gram +, tienden a permanecer viables en presencia de alta humedad.
• Algunos virus son estables a grandes rangos de humedad, lo que les hace agentes patógenos transportados muy exitosos.
Supervivencia microbiana en el aire
Mecanismos
Endosporas Quistes
Humedad Relativa
Asociación con partículas más grandes, pigmentos o carotenoides, alta humedad relativa y la cobertura de nubes.
Temperatura
Altas temperaturas
Inactivación
Bajas temperaturas Mayor tiempo de supervivencia
Radiación
Radiación UV Nucleótidos
Rayos X Daño en el ADN
Rupturas de hebras individuales o
dobles
Inhibición de la actividad biológica
Mecanismos de protección
Los iones positivos sólo causan deterioro físico de los microorganismos, mientras que los iones negativos exhiben efectos físicos y biológicos.
Oxígeno, OAF e iones
Inactivar especies de microbios
Toxicidad O2 se convierte en formas más reactivas
Rayo, radiación UV, contaminación
Causa daño al ADNLos factores de aire abierto (OAF)
Una mezcla de factores que se producen cuando la capa de ozono y los hidrocarburos reaccionan.
AEROMICROBIOLÓGIA DE EXTRAMUROS
Estudio de los mo. asociados a ambientes
al aire libre
La extensión de espacio y la presencia de turbulencias son
factores que controlan el movimiento de
bioaerosoles
Los factores ambientales como la
radiación UV, la temperatura y la humedad relativa
modifican los efectos de los aerosoles
Microbiología en las nubes
Los m.o pueden afectar los procesos meteorológicos.
Desempeñan un papel en la formación y
precipitación dentro de las nubes
Pueden modificar el entorno por
metabolización de compuestos orgánicos por lo que juegan un
papel en las propiedades físico-
químicas de las nubes.
Su abundancia varía según
la temporada
Agricultura
Principales patógenos son los
hongos formadores de esporas que causan graves enfermedades
Planta infectada produce miles de
esporas que se liberan en el aire ya sea por
perturbación atmosférica natural o
por el proceso de recolección.
Depósito de basura
- La eliminación de residuos es un proceso de mucho dinero y tiene riesgos asociados con los distintos tratamientos por ejemplo en el tratamiento de aguas residuales.
- Existen m.o patógenos como bacterias, virus y protozoos a los cuales están expuestos los centros de población cercanos, este es el riesgo de la comunidad.
- Uno de los principales métodos para la eliminación de biosólidos y estiércol es la aplicación al suelo agrícola.
Importantes Toxinas en el aire
Las toxinas microbianas
también pueden ser
aerotransportadas
LPS (lipopolisacárido) (endotoxina)
Agente biológico altamente antigénico que se deriva de la
membrana externa de bacterias Gram-
negativas
Principales fuentes son fábricas de algodón,
plantas de tratamiento de aguas residuales, gallineros hasta en edificios y casas.
Toxina botulínica (neurotoxina)
Potencial agente de guerra biológica, asociada con la
ingestión de alimentos contaminados.
AEROMICROBIOLOGÍA INTRAMUROS
El hogar y el lugar de trabajo son
entornos en los que los m.o en el aire crean importantes problemas de salud
Tienen circulación limitada de aire
Ambientes internos controlan la
temperatura y la humedad relativa
HOSPITALES Y
LABORATORIOS
Hospitales: alto porcentaje de personas,
que son activos portadores de patógenos
infecciosos aerotransportados.
Laboratorios: manejan patógenos para fines de investigación y clínicos,
incluso bajo las condiciones más estrictas pueden propagarse con
facilidad.
EDIFICIOS
Factores influyen en los bioaerosoles (filtrado de
aire, el diseño y funcionamiento de
sistemas de circulación, la salud, la higiene de los
ocupantes, la iluminación, la calidad del aire).
Algunos patógenos se adaptan para sobrevivir
y transmitirse por ejemplo la (Legionella
pneumophila) legionelosis es una
neumonía.
Es necesario el buen mantenimiento de
tuberías de agua, evitar mezclar el sistema de agua con el suministro de aire, utilizar agentes biocidas como el cloro o
el cobre.
CONTROL BIOAEROSOL
Ventilación Filtración Control de biocida Aislamiento
Mecanismos utilizados para el control de
bioaerosoles
BIOSEGURIDAD EN EL LABORATORIO
Existen cuatro niveles de control en los laboratorios, dependiendo del tipo de investigación que se está llevando a cabo, siendo 1 el menor nivel de control y 4 el más alto. Dentro de laboratorios, los gabinetes de bioseguridad son esencialmente cámaras de aislamiento que ofrecen ambientes seguros para la manipulación de microorganismos patógenos.
Clase II.- flujo de aire de presión negativa.Convenientes para la mayor parte del trabajo con agentes patógenos de riesgo moderado. El riesgo asociado al gabinete es el potencial para la interrupción del flujo de aire negativo.
Clase III.- contención total, ofreciendo el grado más alto de protección ambiental de bioaerosoles. Usados para patógenos de alto riesgo.Las operaciones se realizan a través de guantes de goma adjunta.
GABINETES DE SEGURIDAD BIOLÓGICA
Bioseguridad nivel 1
El trabajo con m.o puede
realizarse en mesas de trabajo usando técnicas microbiológicas
estándar.
Bioseguridad nivel 2
Manejo agentes de moderado peligro para
seres humanos y medio ambiente.
Personal especializado y
trabajar en gabinetes clase
II.
Bioseguridad nivel 3
Manejo agentes que pueden
causar enfermedades
graves, personal especializado para manejar
m.o patógenos. Trabajo en
gabinetes clase II.
Bioseguridad nivel 4
Manejo agentes con alto potencial
amenazante de enfermedades,
laboratorios 100% aislados. Trabajo
limitado exclusivamente a gabinetes clase
III.
LABORATORIOS DE BIOSEGURIDAD
Ambientes cuidadosamente diseñados para el manejo de agentes infecciosos o potencialmente infecciosos para fines de investigación o educativos. El objetivo es prevenir la exposición de los trabajadores y el medio ambiente a riesgos biológicos. Existen cuatro niveles de control biológico, que se designan como niveles de bioseguridad.
AGENTE BIOLÓGICO DE GRADO DE RIESGO
RIESGO INFECCIOSO
MANEJO O CONTENCIÓN EJEMPLO
1 Poco probable que cause enfermedad
Ningún equipo o aparato especial
Bacteria: E. Coli K12, Subtilis
2 Puede causar enfermedad
Técnicas de laboratorio comunes
Bacteria: Legionella pneumophilaVirrus: Virus de la gripeHongos: Penicilium sp.
3 Puede causar enfermedad grave
Contención especial
Bacteria: Mycrobacterium tuberculosisVirrus: Virus de la hepatitis BHongos: Histoplasma capsulatum
4 Pueden causar graves epidemias
Extrema contención
Bacteria: No hay ningunaVirrus: Virus de ÉbolaHongos: No hay ninguno
5 Patógenos del exterior
Prohibidos por la ley
AGENTE BIOLÓGICO CLASIFICACIÓN