Eficácia da limpeza manual versus automatizada para a remoção de Staphylococcus epidermidis aderido à superfície de instrumental cirúrgico em diferentes intervalos por contaminação experimental

Publication year: 2019
Theses and dissertations in Portugués presented to the Universidade Federal de Minas Gerais. Escola de Enfermagem. Departamento de Enfermagem Básica to obtain the academic title of Doutor. Leader: Adriana Cristina de Oliveira

Ao longo de sua vida útil, instrumentais cirúrgicos são submetidos a sucessivos ciclos de contaminação e processamento. A presença em áreas de difícil acesso, como serrilha e cremalheira, assim como a adoção de práticas inadequadas, durante a prélimpeza e a limpeza, pode dificultar a remoção de resíduos a cada reúso, favorecendo a formação de biofilme. Amplamente isolados como contaminantes de instrumentais cirúrgicos, após o uso, Staphylococcus epidermidis são reconhecidos pela sua capacidade de formar biofilme em diferentes superfícies. Neste sentido, questiona-se: como os métodos de limpeza manual e automatizada atuam na remoção de S. epidermidis aderido à superfície de instrumental cirúrgico submetido à contaminação experimental por diferentes intervalos? Objetivou-se comparar dois protocolos de limpeza, manual e automatizada, quanto à capacidade de remoção de S. epidermidis da superfície de instrumental cirúrgico submetido a diferentes intervalos de contaminação. Tratou-se de uma pesquisa experimental, realizada no Laboratório de Microbiologia Oral e Anaeróbios do Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais (ICB/UFMG) e no centro de microscopia da UFMG. Foram selecionadas pinças do tipo crile reta, para a análise de áreas com diferentes desafios ao processo de limpeza: superfície irregular (serrilha e cremalheira) e lisa (haste). Os corpos de prova foram contaminados por imersão em Triptical Soya Broth (TSB), contendo 106 UFC/mL de uma amostra clínica de S. epidermidis. A aderência bacteriana, logo após a contaminação e a capacidade de remoção desses microrganismos, submetidos à limpeza manual ou automatizada, foram verificadas depois de uma, duas, quatro, seis, oito e 12 horas. Os resultados foram avaliados por meio de cultura microbiológica e pela microscopia eletrônica de varredura (MEV). A análise dos resultados ocorreu pelo emprego de técnicas de estatística descritiva e análise de variância (ANOVA) em nível de confiança de 5%. No grupo submetido à contaminação, a carga bacteriana apresentou aumento, ao longo do tempo, variando entre 101–102 UFC/cm2 após uma hora e 104 UFC/cm2 em 12 horas. Verificou-se aderência bacteriana, depois de uma hora, com a formação de biofilme após duas horas e, em geral, um aumento na concentração de microrganismos nos tempos subsequentes. A carga microbiana foi reduzida em 1-2 log10 após limpeza manual e entre 1-3 log10 depois de limpeza automatizada, sendo significativa (p<0,05) em todos os fragmentos e tempos avaliados neste último grupo. A análise, por meio de MEV, demostrou a permanência de biofilme após ambos os métodos. Em geral, fragmentos de haste apresentaram menor carga microbiana, nos diferentes grupos avaliados, sendo essa diferença significativa (p<0,05) ao tempo de seis horas. Concluiu-se que S. epidermidis apresentou a capacidade de aderência rápida levando à formação de biofilme após duas horas de contato com o instrumental cirúrgico com carga bacteriana de 102 UFC/cm2. A limpeza automatizada foi mais efetiva que a limpeza manual, contudo nenhum dos métodos removeu o biofilme formado completamente. As condições de pré-limpeza, bem como a presença em áreas de difícil acesso, como cremalheira e serrilha, são fatores críticos à qualidade do processamento de instrumentais cirúrgicos.
Surgical instruments are subjected to successive contamination and processing cycles throughout their useful life. The presence of areas of difficult access, such as serration and rack, as well as the adoption of improper practices during pre-cleaning and cleaning, can make it difficult to remove residues after each use, favoring the formation of biofilm. Widely isolated as contaminants of surgical instruments after use, Staphylococcus epidermidis are recognized for their ability to form biofilm on different surfaces. In this sense, the question is: how the manual and automated cleaning methods perform on the removal of S. epidermidis adhered to the surface of surgical instruments submitted to experimental contamination for different intervals? We aimed at comparing two leaning protocols, manual and automated, regarding their capacity for removing S. epidermidis from the surface of surgical instruments submitted to different intervals of contamination. This was an experimental research conducted at the Oral and Anaerobic Microbiology Laboratory, ICB/UFMG and at the UFMG microscopy center.

Straight crile tweezers were selected to analyze areas with different challenges to the cleaning process:

uneven (serrated and rack) and smooth (rod) surface. The specimens were contaminated by immersion in Triptical Soya Broth (TSB), containing 106 CFU/mL of a clinical sample of S. epidermidis. The bacterial adherence and the removal capacity of these microorganisms, submitted to manual or automated cleaning, were verified after one, two, four, six, eight, and 12 hours. Results were evaluated by microbiological culture and scanning electron microscopy (SEM). The results were analyzed using descriptive statistics and analysis of variance (ANOVA) techniques at a level of 5% confidence. In the group subjected to contamination, the bacterial load increased over time, ranging from 101–102 CFU/cm2 after one hour to 104 CFU/cm2 within 12 hours. Bacterial adhesion was observed after one hour, with the formation of biofilm after two hours, and, in general, an increase in the concentration of microorganisms at subsequent times. The microbial load was reduced by 1-2 log10 after manual cleaning and between 1-3 log10 after automated cleaning and was considered significant (p<0.05) in all fragments and times evaluated in the last group. SEM analysis showed the permanence of biofilm after using both methods. In general, rod fragments presented lower microbial load during the evaluation period in the different groups evaluated, and this difference (p<0.05) was significant at six hours. In conclusion, the S. epidermidis presented fast adherence capacity and biofilm formation after two hours of contact with the surgical instruments with bacterial load of 102 CFU/cm2. The automated cleaning was more effective than manual cleaning. However, neither method completely removed the biofilm formed. Pre-cleaning conditions, as well as the presence of difficult access areas, such as serration and rack, are critical factors in the processing quality of surgical instruments.

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