Microrganisms resistance from water purification systems and hospital environment and use of the green fluorescent protein (GFP) as a potential biological indicator / Resistência de microrganismos presentes em ambiente hospitalar e sistema de purificação de água e uso de proteína verde fluorescente (GFP) como potencial indicador biológico

Priscila Gava Mazzola

Devido ao número crescente de surtos de infecção hospitalar, torna-se proeminente o estabelecimento de um programa de sanitização que liste os agentes químicos a serem empregados e o modo de aplicação mais efetivo. Processos de desinfecção também são relevantes em sistemas de tratamento de água (em indústrias farmacêuticas e centros de saúde) para que a qualidade da água seja assegurada e atenda os parâmetros estabelecidos, evitando proliferação microbiana. Validação da eficácia de descontaminação é uma tarefa ao mesmo tempo importante e desafiadora. Indicadores biológicos são sistemas ou moléculas que detectam atividade biológica, permitindo a validação de processos de descontaminação ou desinfecção. O indicador biológico pode ser uma suspensão de microrganismos específicos (sistema biológico) com resistência definida a um determinado processo de descontaminação. Enzimas e proteínas também têm sido empregadas como indicadores biológicos para avaliar a eficácia de processos industriais. A proteína verde fluorescente (GFP) tem sido sugerida como potencial indicador biológico para tratamentos de desinfecção, devido facilidade de sua detecção por espectrofluorimetria ou por inspeção visual. Para estudar e comparar o comportamento dos microrganismos selecionados e da GFP foram realizados ensaios de concentração inibitória mínima (CIM) e tempo de redução decimal (valor D). A CIM capaz de reduzir o bioburden inicial (>8log10) foi: 59 - 156 mg/L- 3250 mg/mL de glutaraldeído, 39 - 246 mg/L de formaldeído, 43750 - 87500 mg/L de álcool etílico 1250 - 6250 mg/L de polivinilpirrolidona iodo, 150 - 4491 mg/L de compostos liberadores de cloro, 469 -2500 mg/L de peróxido de hidrogênio e 2310 - 18500 mg/L de ácido peracético. A. calcoaceticus apresentou resistência à maioria dos agentes químicos testados, seguido de E. cloacae e S. marcescens. No sistema de purificação de água os resultados para Pseudomonas aeruginosa foram: (i) 0,5% de ácido cítrico, D = 3,8 min; (ii) 0,5% de ácido clorídrico, D = 6,9 min; (iii) 70% álcool etílico, D = 9,7 min; (iv) 0,5% bissulfito de sódio, D = 5,3 min; (v) 0,4% de hidróxido de sódio, D = 14,2 min; (vi) 0,5% de hipoclorito de sódio, D = 7,9 min; (vii) mistura de peróxido de hidrogênio (2,2%) e ácido peracético (0,45%), D = 5,5 min. GFP testada frente a soluções cloradas (com diferentes valores de pH e concentração) resultou em diminuição da fluorescência, sendo mais evidente em concentrações de cloro maiores que 150 ppm, com valores D entre 1,3 - 1,7 min. Em soluções de cloro em tampão fosfato (pH=7,15±0,08), a proteína manteve sua estrutura em contato com soluções 52-94 ppm de cloro. Frente a 110 ppm de cloro a estabilidade da proteína foi reduzida 10 vezes. A proteína GFP se mostrou um marcador fluorescente apropriado para monitorar eficácia de desinfecção. Para ser empregada como indicador biológico a proteína deve ser purificada através de um método de fácil ampliação de escala e com boa relação custo benefício, com este intuito o sistema micelar de duas fases aquosas foi estudado, e a proteína GFP foi parcialmente recuperada do homogeneizado celular de E. coli, outros contaminantes presentes no meio foram removidos na mesma etapa. A demonstração de que é possível se extrair uma biomolécula alvo utilizando ligantes de afinidade representa um passo importante no desenvolvimento de um método eficaz de separação que poderá ser utilizado na purificação de outras biomoléculas.

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