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