Bioseguridad en Bioterios de Experimentación (Parte I)

Articulos Cientificos 15 August 2013 , por Juan Manuel Baamonde

Bioseguridad en Bioterios de Experimentación
Riesgo Biológico y niveles de protección
Parte I - Procedimientos y Prácticas

Autor: Joel Majerowicz MV MSc

Los riesgos biológicos en los bioterios existen porque los animales son reservorios naturales de varias zoonosis y pueden, por lo tanto, hospedar o ser susceptibles a diversos agentes infecciosos capaces de causar enfermedades en el ser humano. Son también productores de alérgenos y que dependiendo de la sensibilidad individual de la persona pueden desencadenar en el desarrollo de una reacción de hipersensibilidad, causando problemas alérgicos de baja gravedad hasta enfermedades respiratorias graves..

Las infecciones asociadas a la experimentación con animales es el resultado de numerosos factores, a saber, el agente infeccioso, los animales que sirven como reservorios,  la susceptibilidad del técnico envuelto en el uso, la observación, el manejo  o en otras actividades relacionadas con la experimentación y mantenimiento animal.

Si el propósito del uso de animales es el estudio de una enfermedad que involucre al agente infeccioso, el agente y su reservorio están presentes. Cuando no fuera el caso, la presencia del agente depende del estado de la enfermedad o la infección del animal. La utilización de animales obtenidos de criaderos confiables y que certifiquen el patrón sanitario de los animales, reduce el potencial de que porten agentes infecciosos. Un período de cuarentena adecuado para la realización de pruebas de diagnóstico y el tratamiento adecuado, cuando sea posible, ayuda a prevenir las infecciones en los animales y los técnicos.

La susceptibilidad del técnico depende de su estado inmunológico. Tres factores adicionales pueden estar presentes en las enfermedades del trabajo: Si ocurre el escape del agente del área de experimentación, si el agente puede ser transmitido hacia el técnico y si el agente invade el lugar de trabajo. Métodos para el control de los riesgos biológicos o prácticas de bioseguridad son primariamente utilizados. El conocimiento de estos factores, en particular, el agente en que se manipula, ayuda en la selección de las medidas de bioseguridad adecuadas.

Forma de escape

El agente infeccioso puede escapar por vía natural o artificial. La eliminación del agente por la orina, saliva y heces o a través de lesiones en la piel son ejemplos de escape natural. Hay varios mecanismos de escape artificial, como biópsia, muestras de sangre, tejidos y fluidos corpóreos, necropsia e instrumental quirúrgico contaminado.

Transmisión

La transmisión del agente del animal o del laboratorio puede ocurrir por varias rutas. La más común consiste en agujas y jeringas contaminadas y la formación de aerosoles.

Exposición

La inhalación, el contacto con membranas mucosas y la inoculação parenteral son las formas de exposición más frecuentes. En situaciones que implican la actividad ocupacional, la exposición puede ser similar a la natural o muy diferente. Por ejemplo la Tularemia que normalmente es adquirida por el contacto con las membranas mucosas o la inoculación percutánea de sangre o tejidos de los conejos y en el laboratorio la inhalación de aerosoles al manipular cultivos infectados, es el principal medio de transmisión.

Los mecanismos más comunes de exposición, cuando se trata de animales de laboratorio son:

• Inoculación directa por agujas, contaminación de cortes o arañazos preexistentes, por instrumentos contaminados y agresión animal;

• Inhalación de aerosoles durante el manejo animal y en los procedimientos y manipulación en la experimentación animal;

• Contacto de las membranas mucosas de los ojos, boca o fosas nasales por gotitas de materiales, manos y superficies contaminadas;

• La ingestión es poco común, una vez que las buenas prácticas de laboratorio cohíben la práctica de “pipetar” con la boca.

Las características del animal, el agente infeccioso implicado, la formación y experiencia del personal, las actividades y procedimientos requeridos en la experimentación, deben ser considerados en la evaluación y selección de las normas de bioseguridad. Sólo con la conciencia y el conocimiento de las particularidades vinculadas a la experimentación con animales y que se puede seleccionar las normas de bioseguridad adecuadas,  con el fin de minimizar o incluso eliminar los riesgos existentes, pero sólo con el uso continuo y por todos los involucrado es que se obtienen resultados seguros.

Los laboratorios que manipulan microrganismos patógenos o que tengan la posibilidad de contenerlos en el material de trabajo son especiales. En esos ambientes de trabajo hay riesgo de contraerse enfermedades infecciosas, tanto por el personal que en él trabaje, como para los que están cerca. Con la experiencia adquirida al largo del tiempo y con el desarrollo de las ciencias y tecnologías, la disminución o aún la eliminación de los riesgos se hace posible, cuando se hace uso de buenas técnicas de laboratorio y se emplean las recomendaciones de bioseguridad específicas al nivel del riesgo en potencia.

Contención

Son los métodos y las técnicas, procedimientos y prácticas, equipo de protección personal y colectiva y las condiciones de las instalaciones del laboratorio, que deben ser empleados en la manipulación o almacenamiento de agentes infecciosos en el ambiente de laboratorio. El objetivo de la contención es eliminar o reducir la exposición al agente de riesgo, el personal, el laboratorio y el ambiente externo.

Contención primaria

Es la protección individual y del laboratorio delante de un agente infeccioso. Esa contención es eficaz por el empleo de técnicas de laboratorio y el uso de equipamientos de protección individual (EPI) y o/colectivo (EPC).

Fig 2. Vestimenta (EPI)

 

Fig 3. Cabina de Seguridad biológica (EPC)

Contención secundaria

Es la protección de las áreas externas al laboratorio de una contaminación del agente microbiológico experimental en uso. Esa protección es dada por las instalaciones, sistemas de utilidades brutas y métodos operacionales.

Esos elementos de seguridad individual y colectivo, así como las instalaciones, permiten eliminar o disminuir los riesgos asociados a un determinado agente de riesgo.

Clases de riesgo

Fig 4. Símbolo de Riesgo Biológico

El organismo, a ser utilizado en el trabajo, será clasificado en función de su potencial patógeno en cuatro clases de riesgo:

• Clase 1 - Organismo que no cause enfermedad al hombre o animal;

• Clase 2 – Microrganismo asociado con enfermedad humana o animal, pero que no consiste en un serio riesgo a quién lo manipula, al ambiente de trabajo y al medio ambiente. Normalmente la forma de contaminación se da por auto inoculación, ingestión o exposición de las membranas mucosas;

• Clase 3 – Microrganismo patógeno que cause enfermedad grave al hombre o la especie animal. Puede representar serio riesgo para quien lo manipula y riesgo a la comunidad. Existen formas de tratamiento y/ó de prevención. En la mayoría de los casos, de alto potencial de contaminación por aerosoles;

• Clase 4 -  Microrganismo patógeno que ponen en riesgo la vida del hombre o de la especie animal por inexistencia de tratamiento o prevención. Representando gran riesgo a quién lo manipula y teniendo gran poder de diseminación de un individuo a otro. La transmisión se da por aerosoles o por otra forma desconocida de transmisión.

Recomendaciones de bioseguridad en bioterios de experimentación

Existen cuatro niveles de bioseguridad, creciente en función del grado de contención y complejidad del nivel de protección.

El nivel de bioseguridad de un experimento se determina según el microorganismo de mayor riesgo. La selección del nivel apropiado de bioseguridad para el trabajo con un agente particular o experimentos con animales, depende de numerosos factores. Algunos de los más importantes son: la virulencia, la patogenicidad, la estabilidad biológica, el medio de propagación, la naturaleza y función del laboratorio, los procedimientos y manipulaciones que implican al agente, la endemicidad del agente y la existencia de vacunas o medidas terapéuticas efectivas.

Los bioterios de experimentación como los laboratorios de microbiologia, deben ser proyectados de acuerdo con el grupo de riesgo de los agentes que serán trabajados y sobre la visión de las recomendaciones de bioseguridad para los niveles 1, 2, 3 y 4. Otros factores deben ser considerados, en función de la particularidad de cada laboratorio y/ó bioterio. En relación a los animales, se debe considerar su agresividad y tendencia a morder, o arañar; los ectoparasitos y endoparasitos que puedan estar presentes; las zoonosis que son susceptibles y la posibilidad de diseminación de alergenos.

Los procedimientos y prácticas que deben ser considerados en el desarrollo de actividades que involucran animales vertebrados y en función del nivel de bioseguridad están descritos a continuación.

Orientaciones recomendadas para bioterios de experimentación
Procedimentos y prácticas:

Niveles 1, 2, y 3

El acceso es limitado o restricto al criterio de la autoridad. Se recomienda que no sea permitido el acceso a las salas de animales y áreas donde son manipulados animales y materiales que tuvieron contactos con los animales o sus desechos a embarazadas, niños, u otras personas que no tengan actividades a desarrollar en el bioterio o que no estén debidamente imunizadas;

Las manos deben ser higienizadas, siempre que sea posible, después de quitarse los guantes y antes de salir del ambiente de manipulación, así como antes de salir del bioterio;

No está permitido en las áreas de animales comer, beber, fumar, guardar comida, usar cosméticos, manipular lentes de contacto.

Fig 5. Señalización de prohibido comer

Las puertas deben abrir hacia el interior de las áreas de mayor riesgo y deben, siempre que sea posible, poseer brazo hidraúlico o similar para que no permanezcan abiertas;

La erradicación de insectos, roedores y otros animales indeseables deben ser efectivo y regular.

Niveles 2 y 3

Todas las recomendaciones para el nivel 1 más:

• Evitar movimientos bruscos, para evitar la formación de aerosoles.

• Las áreas, bancadas e equipamentos devem ser desinfetadas após o uso ou quando da contaminação com material patogênico;

• Las áreas, los asientos y equipamientos deben ser desinfectados después de su uso o cuando haya contaminación con material patógeno;

Fig 6. Higienización del ambiente

• Los materiales, residuos y basuras provenientes de las áreas de animales son descontaminados, pero es preferible que sean esterilizados por autoclave, y después de ese procedimiento pueden ser considerados basura común. Las carcasas infectadas son incineradas.

• Las jaulas de animales deben ser descontaminadas por autoclave, antes de que sean enviadas para el área de lavado, donde se retirarán los desechos y el material utilizado como cama y posterior lavado;

Nivel 4

Todas las recomendaciones para los niveles 1, 2 y 3, más:

Los equipamientos y asientos de trabajo deben ser desinfectados regularmente e inmediatamente después del trabajo con patógenos e inmediatamente después de la contaminación accidental con material patógeno. Equipamientos contaminados deben ser desinfectados antes de ser retirados de las instalaciones.

Procedimentos y prácticas específicas
Nivel 1

Debe haber un responsable por la liberación del acceso de las personas a las áreas de animales y con riesgo biológico. Las personas deben ser informadas de los potenciales riesgos.

Las personas enferma o con baja resistencia inmunológica no deben tener acceso a las áreas de animales.

Las normas y procedimientos deben ser elaborados de forma que las personas tomen conocimiento de los riesgos específicos y los procedimientos que sean adoptados.

El material utilizado como “cama” para los animales y que se coloca en las jaulas debe ser manipulado cuidadosamente para evitar la creación de aerosoles.

Figs 7 e 8 – Cabina de descarte de desechos

Las jaulas pueden ser lavadas sin ninguna recomendación específica, sin embargo el uso de agua caliente ayuda en la reducción de la flora microbiológica presente en esos materiales.

Se recomienda que la ropa sea la apropiada y exclusiva de uso en el bioterio.

Debe haber un manual que contemple las cuestiones de bioseguridad y que ese sea de conocimiento de todos. Todos deben practicar las recomendaciones de ese manual.

Fig 9. Manuales de bioseguridad / Fiocruz

Nivel 2

Todas las recomendaciones para los niveles 1, más:

• En cuanto al uso de agentes patógenos en las salas de animales, deben estar disponibles equipamientos de protección individual para el acceso a esas salas, como por ejemplo gafas o visor de protección, máscaras con elemento filtrante, etc.

• En la puerta de acceso debe haber un aviso con el símbolo de bioseguridad, donde identifique el agente de riesgo, responsables, teléfonos de contacto y equipamientos de uso obligatorio;

Fig 10. Aviso de riesgo

• Todas las personas deben ser imunizadas contra la enfermedad específica, en caso de que exista una vacuna;

• Serología periódica de las personas involucradas debe realizarse en función del patógeno;

• Todas las personas deben tener entrenamiento en aspectos de bioseguridad y, en especial, a los relativos al agente en estudio. Ese entrenamiento debe ser reforzado anualmente y siempre que haya cambios en los procedimientos o prácticas;

• Los materiales contaminados deben ser objeto de cuidados especiales, principalmente los cortopunzantes. Estos deben ser exclusivos a las áreas de animales y usados solamente cuando no hubiera método alternativo;

• Nunca se debe reencapsular las agujas hipodérmicas por el riesgo de puncionar los dedos, así como no deben ser manipuladas con las manos después de desechadas o cuando se caen sobre el asiento o suelo. En este y en el caso de frascos de vidrio quebrados utilizar pinza para recogerlos. Los cortopunzantes deben ser desechados en cajas apropiadas, de pared rígida e impermeable.

Fig 11. Recipiente para descarte de cortopunzantes

• Los cultivos celulares y bacterianos, así como los tejidos son acondicionados en cajas apropiadas, de paredes sólidas e impermeables en los procesos de recolección, almacenamiento y transporte;

• Los accidentes con material patógeno son comunicados al responsable para que este pueda procurar los cuidados pertinentes y registros, así como la asistencia médica correspondiente;

• Los animales que no estén relacionados al experimento no deben ser admitidos en el biotério. 

Nivel 3

Todas las recomendaciones para los niveles 1 y 2, más:

• No deben tener acceso o trabajar en ese nivel de riesgo embarazada, imunodeficientes o imunodeprimidos y niños.

• Todas las personas deben ser informadas sobre los potenciales riesgos y orientadas de cómo actuar para su protección y la de los demás.

• Las personas que salgan del área donde se encuentran los animales deberán quitarse la vestimenta dentro del lugar y colocarlas en recipiente específico para su posterior esterilización. Dicha vestimenta debe estar compuesta de todas las piezas que sean necesarias a fin de cubrir todo el cuerpo del técnico, componiéndose de blusa, pantalón, calzado, gorro, máscara, medias y guantes apropiados a la especie animal en cuestión. Todos harán uso de esa vestimenta en las áreas de animales. En la salida, es necesario quitarse la vestimenta antes del baño obligatorio;

• Toda la basura y materiales provenientes de las áreas de animales son autoclavados, las carcasas de animales son incineradas. El transporte de animales para el incinerador es hecho en cajas apropiadas de paredes rígidas e impermeables.

Nivel 4

Todas las recomendaciones para los niveles 1, 2 y 3, más:

• Sólo los técnicos con actividades específicas en los trabajos en marcha pueden entrar en esa área. Las personas debilitadas imunologicamente no pueden entrar en esas instalaciones. Niños, embarazadas, imunideficientes o imunodeprimido no deben tener acceso a las áreas de riesgo.

• La entrada al biotério debe tener seguridad para controlar el acceso de las personas.

• Debe establecerse un procedimiento operacional para situaciones de emergencias;

• Las jeringas y las agujas hipodérmicas son usadas solamente para situaciones en las que no haya métodos alternativos, como obtención de sangre e inoculaciones.

• Las personas que entren y salgan deberán obligatoriamente hacer un cambio de vestimenta y bañarse en la salida.

• Los materiales, insumos y otros productos deben ser descontaminados o esterilizados en el “airlock”, antecámara o autoclave de doble-puerta, antes de introducirse en el área de animales;

• Debe haber un programa de emergencia para casos de accidentes y contaminación con patógenos, así como la verificación de ausencia del personal.

• La asistencia médica debe ser implantada, principalmente, para enfermedades asociadas al trabajo/investigación. En esas instalaciones debe haber una área específica para la cuarentena, aislamiento y cuidados médicos para técnicos sospechosos o con enfermedad asociada a la actividad;

Bibliografía

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Joel Majerowicz MV MSc. Médico Veterinario, graduado en la Universidad Federal Rural de Río de Janeiro (1981). Especialización en la mantención de animales libres de microrganismos patógenos específicos en el Institute of Veterinary Medicine, Alemania (1988). Maestro en Tecnología en Imunobiológicos por la Fundación Oswaldo Cruz – Fiocruz (2005). Jefe del Servicio de Crianza de Roedores, Lagomorfos, Ovinos y Equinos del Departamento de Bioterios del Instituto de Tecnología en Imunobiológicos / Fiocruz: 1988 la 1995. Jefe del Laboratorio de Experimentación Animal (LAEAN) de Bio-Manguinhos / Fiocruz: 1996 la 2007. Gerente del proyecto del Centro Integrado de Prototipos, Biofármacos y Reactivos para Diagnóstico (CIPBR) / Bio-Manguinhos / Fiocruz: 2007 la 2009. Director del Centro de Crianza de Animales de Laboratorio (Cecal) / Fiocruz: 2009 la 2013. Asesor para bioterios y bioseguridad en el Centro de Desarrollo Tecnológico en Salud (CDTS) / Fiocruz (2013). Coordinador del Curso de Actualización Profesional en Bioseguridad en Bioterios de la Escuela Politécnica de Salud Joaquim Venâncio / Fiocruz. Organizador del libro Biossegurança em Biotérios (Molinaro, Majerowicz & Valle, 2008). Autor del libro Boas Práticas em Biotérios e Biossegurança (Majerowicz, 2008).