Detergentes enzimáticos no reprocessamento de produtos para a saúde

Enzymatic detergents in the reprocessing of health products

Maria Pasionaria Blanco Centurión

Fundação Oswaldo CruzBrasil

Adriana Sant’Ana da Silva

Fundação Oswaldo CruzBrasil

Leonardo de Souza Lopes

Fundação Oswaldo CruzBrasil

Célia Maria Carvalho Pereira Araujo Romão

Fundação Oswaldo CruzBrasil

Os produtos para saúde (PPS) passíveis de reprocessamento são fabricados a partir de matérias-primas e conformação estrutural, que permitem repetidas ações de limpeza, preparo e desinfecção ou esterilização, até que percam a sua eficácia e funcionalidade. Esses produtos incluem, por exemplo: endoscópios, instrumentos cirúrgicos e materiais odonto-hospitalares. O reprocessamento de PPS é o conjunto de ações relacionado à pré-limpeza, recepção, limpeza, secagem, avaliação da integridade e da funcionalidade, preparo, desinfecção ou esterilização, armazenamento e distribuição para as unidades consumidoras ¹.

Esses produtos são amplamente consumidos no mundo. No Brasil, um estudo realizado em São Paulo verificou o quantitativo de PPS consumidos em um Centro de Material Esterilização de um hospital de alta complexidade. De agosto de 2016 até o mês de abril de 2017, a média mensal foi de 48.777 itens, evidenciando como as principais unidades consumidoras, o Centro Cirúrgico (42%) e a Unidade de Terapia Intensiva (40%) ².

Os PPS podem se transformar em reservatórios ou fontes de microrganismos, em decorrência de práticas inadequadas de reprocessamento, e assim causar infecção hospitalar em pacientes expostos ³. Estudos têm revelado a presença de microrganismos de importância clínica em endoscópios após o reprocessamento. Chiu et al. ⁴ mostraram, em pesquisa prospectiva de cinco anos na Tailândia, que o número de culturas positivas obtidas no canal de biópsia foi de 13,6% (57/420), considerado significativo. Mais de 68,4% dos microrganismos identificados eram bactérias Gram negativas não fermentadoras da glicose, frequentemente associadas a uma variedade de infecções, principalmente em pacientes imunocomprometidos.

Na França, foram evidenciados 13 casos de pacientes infectados ou colonizados por Klebisiella pneumoniae produtora de carbapemanase (KPC). Dentre esses casos, sete se contaminaram durante o uso de um mesmo duodenoscópio, que havia sido previamente utilizado por um paciente identificado como caso fonte, e os demais casos ocorreram por transmissão paciente-paciente. Falhas no reprocessamento do duodenoscópio foram sugeridas como possível causa das infecções ⁵.

No Brasil, surtos epidêmicos de infecções após procedimentos vídeo-assistidos foram relatados no Rio de Janeiro e em outros estados. Foram detectadas irregularidades no reprocessamento dos artigos médicos, nas quais a limpeza manual inadequada e a possível tolerância do microrganismo causador das infecções ao desinfetante utilizado podem ter facilitado a ocorrência dos surtos por micobactérias de crescimento rápido ⁶. Southworth ⁷ e Dancer et al. ⁸ descreveram surtos de infecção relacionados à falha em alguma etapa do reprocessamento de PPS, principalmente, na etapa de limpeza.

A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) é o órgão regulador desses produtos no Brasil e atua no registro e na notificação antes de sua comercialização, observando e controlando critérios de qualidade para garantir sua eficácia e segurança ⁹. O detergente enzimático de uso hospitalar é regulamentado pela Resolução da Diretoria Colegiada (RDC) n° 55, de 27 de novembro de 2012, da Anvisa. Por este regulamento, os detergentes enzimáticos são considerados de risco II e estão sujeitos ao registro na Anvisa ¹⁰. Umas das exigências para o registro é a apresentação do laudo de atividade enzimática, compreendendo a determinação da atividade proteolítica e atividade amilolítica, quando esta estiver declarada.

A limpeza pode ser considerada a remoção de sujidades presentes em objetos, normalmente realizada utilizando-se água com detergentes ou produtos enzimáticos ¹¹. Essa etapa é determinante para a efetividade do processo. Os detergentes enzimáticos para limpeza de PPS contêm em sua formulação, além de um tensoativo, pelo menos uma enzima hidrolítica da subclasse das proteases, podendo conter também outras enzimas como amilase e lipase que têm como finalidade, por meio de sua atividade enzimática, catalisar uma reação de degradação de substratos específicos e com isso remover a sujidade clínica ¹. As enzimas incluídas nas formulações de detergentes de uso restrito em estabelecimentos de assistência à saúde possuem ação de dissolver resíduos orgânicos, desta forma higienizando os PPS e desobstruindo canais com resíduos e substâncias coaguladas ¹².

A matéria orgânica presente nos instrumentos após o uso, se não removida adequadamente, interfere no processo de desinfecção de duas maneiras: reage com o agente químico impedindo sua ação ou protege o microrganismo da ação do produto ¹¹. Dois principais tipos de riscos estão associados com o reúso de um PPS: de transmissão de microrganismos infecciosos e o de alteração do desempenho do produto após o reprocessamento, podendo resultar em um dano e um problema de segurança para pacientes e profissionais de saúde ³. Considerando a importância dos agentes de limpeza para que o reprocessamento de PPS seja efetivo, surge a preocupação com relação à eficácia dos detergentes enzimáticos disponíveis no mercado. Desta forma, objetivou-se identificar estudos que abordassem a qualidade dos detergentes enzimáticos em relação a sua eficácia no reprocessamento de PPS no âmbito da sua utilização em estabelecimentos de assistência à saúde, visando responder a questionamentos em relação à ação efetiva destes detergentes.

O método utilizado neste estudo foi o da revisão integrativa da literatura referente ao uso de detergente enzimático no reprocessamento de produtos para a saúde. Este tipo de estudo permite a análise de pesquisas científicas de forma ampla e sistemática, favorecendo a caracterização e a divulgação do conhecimento produzido ¹³. Foi definida como questão norteadora: Os detergentes enzimáticos utilizados no reprocessamento de produtos para a saúde são eficazes para a remoção de sujidades?

Foram delimitados os seguintes critérios de inclusão: artigos nos idiomas inglês ou português que abordassem o uso de detergente enzimático em estudos não experimentais (exemplo: avaliação de dificuldades de reprocessamento, aplicação de instrumentos de avaliação de detergentes enzimáticos, avaliação situacional) e em estudos experimentais, envolvendo a avaliação da eficácia dos detergentes enzimáticos no reprocessamento de PPS.

A presente pesquisa englobou artigos publicados no período de 2002 a 2017. Foi realizado um levantamento de pesquisas por meio dos seguintes bancos de dados disponíveis eletronicamente: Scientific Electronic Library Online (SciELO), National Library of Medicine (PubMed), Scopus e Web of Science. Utilizando como termos de busca Enzymatic and Detergents and Cleaning. Foram excluídos os artigos que, embora abordassem o tema detergentes enzimáticos, não apresentavam estudos não experimentais e nem experimentais no que diz respeito ao uso desses detergentes no reprocessamento de PPS.

A seleção dos artigos foi realizada primeiramente a partir da análise dos títulos e resumos. Nos casos em que os títulos e resumos não eram suficientes para definir essa primeira seleção, buscou-se os textos completos das publicações. Em relação a duplicidade de artigos encontrados nas diferentes bases, os documentos originalmente identificados em cada uma delas foram ordenados pelo título, sendo excluídos aqueles que apareceram mais de uma vez. Prevaleceu como informação da fonte de pesquisa aquela em que o artigo aparecia pela primeira vez, na seguinte ordem: SciELO, PubMed, Scopus e Web of Science.

Para análise dos artigos encontrados utilizou-se como sistematização a seguinte categorização: tipo de estudo, tipo de PPS investigado, tipos de análises realizadas. Os motivos da exclusão dos artigos e respectivo quantitativo encontram-se na Tabela 1.

Tabela 1
Motivos da exclusão e quantitativo dos artigos sobre eficácia de detergentes.

PPS: Produtos para saúde; DE: Detergente enzimático.

Na sua maioria, os documentos excluídos tratavam de estudo de pesquisa sobre uso de detergente enzimático envolvendo outros produtos como: tecidos, tratamento de algodão, limpeza óssea, indústrias de laticínios, limpeza de membranas, solos gordurosos e superfícies duras.

Na avaliação foram verificados: percentual de publicações por bases de dados, ano de publicação, origem das revistas e conteúdo dos artigos (estudos experimentais e/ou não experimentais).

Foram encontrados na busca eletrônica 148 artigos. Desse total, 113 foram excluídos ( Tabela 1) a partir da leitura analítica dos textos, sendo selecionados 35 documentos. A distribuição segundo a base de dados é apresentada na Figura 1. Na base PubMed, foi encontrado o maior percentual de artigos (74%).

Figura 1
Publicações sobre eficácia de detergentes enzimáticos segundo as bases de dados pesquisadas.

De acordo com a origem das revistas nas quais os trabalhos foram publicados ( Figura 2), destacam-se os Estados Unidos (40%) e a Inglaterra (34%). No Brasil, houve quatro estudos realizados dentro do período analisado.

Figura 2
Publicações sobre eficácia de detergentes enzimáticos por nação de origem.

A avaliação relativa aos anos de publicação mostrou o maior número de publicações em 2004 e 2006 ( Figura 3).

Figura 3
Publicações sobre eficácia de detergentes enzimáticos no período de 2002 a 2017

Dos artigos incluídos na presente investigação, 89% tratavam de estudos do tipo experimental, envolvendo diferentes métodos e tipos de sujidades (biofilme e resíduos como sangue e proteínas) e, ainda, comparações entre a eficácia dos detergentes enzimáticos versus não enzimáticos (31/35) e apenas 11% eram de estudos não experimentais.

Vinte artigos experimentais relacionados à eficácia apresentaram como conclusão que os detergentes enzimáticos são de fato ativos para a remoção de carga microbiana e/ou biofilmes e resíduos. Quatro artigos se enquadravam em mais de um tipo de estudo (artigos 15, 17, 25 e 26) ( Tabela 2).

Tabela 2
Distribuição dos artigos com estudos experimentais sobre a eficácia de detergentes enzimáticos.

* Resíduos incluem matérias orgânicas como: proteína, sangue, hemoglobina. + Artigo enquadrado em mais de um tipo de estudo.

Em três publicações os detergentes enzimáticos utilizados não foram considerados eficazes. Da Costa Luciano et al. ²⁸ avaliaram quatro detergentes enzimáticos de uso hospitalar para remoção de um biofilme de Enterococcus faecalis e Pseudomonas aeruginosa, frente ao qual nenhum dos detergentes testados forneceu uma redução acima de 1 log ₁₀ de unidades formadoras de colônias (UFC)/cm ², conforme critério adotado pelos autores. A avaliação foi realizada por meio de contagem de microrganismos viáveis, quantificação de proteínas e carboidratos e microscopia eletrônica de varredura.

Uma outra investigação do mesmo grupo de pesquisadores também utilizando biofilme de E. faecalis e P. aeruginosa foi realizada. Quatro detergentes (dois enzimáticos e dois não enzimáticos) foram testados isoladamente ou em combinação com ortoftalaldeído, glutaraldeído ou peróxido de hidrogênio. Os resultados mostraram que nenhum dos detergentes isoladamente foi capaz de remover o biofilme ou reduzir o nível bacteriano ²⁹. A etapa de pré-imersão em detergente enzimático antes da limpeza ultrassônica foi avaliada em artigos endodônticos por Aasim et al. ³⁶. Os autores realizaram experimentos em processos de limpeza com e sem detergente enzimático, concluindo que não há benefício no uso desses detergentes, pois não foi encontrada diferença significativa com a inclusão da pré-imersão.

Entre os artigos selecionados, cinco comparavam a eficácia de detergentes enzimáticos e não enzimáticos para a remoção de biofilmes ( Tabela 3). Em quatro estudos, tanto os detergentes enzimáticos quanto os não enzimáticos mostraram um efeito na remoção do biofilme, mas os detergentes não enzimáticos apresentaram um efeito superior ^{37, 38, 39, 40}. Porém, quando foi estudado o tempo de contato de três, cinco e sete min para ação dos detergentes enzimáticos sobre endoscópios, nenhuma diferença significativa foi observada ³⁷. Por outro lado, no estudo de Alfa et al. ¹⁵ foram encontrados resíduos e microrganismos como E. faecalis e P. aeruginosa após a utilização de detergente não enzimático ( Tabela 3).

Tabela 3
Distribuição dos artigos com estudos de comparação sobre a eficácia de detergentes enzimáticos e não enzimáticos.

*Resíduos incluem matérias orgânicas como: proteína, sangue, hemoglobina. + Artigo enquadrado em mais de um tipo de estudo. DE: Detergente enzimático; DNE: Detergente não enzimático.

Foram analisadas três publicações referentes à avaliação experimental de indicadores de limpeza em máquinas automatizadas, sendo apontados como adequados os indicadores thermostable Adenylate Kinases (tAK) e Pinnacle Monitor for Automated Enzymatic Cleaning Proces (PNCL). Este último é considerado mais sensível a mudanças nos parâmetros do ciclo de limpeza, quando comparado com outros indicadores como Wash-Checks (WC) e Test Object Surgical Instrument (TOSI®) ( Tabela 4).

Tabela 4
Estudos experimentais referentes à avaliação de indicadores de limpeza em máquinas automatizadas.

WC: Wash-Checks; TOSI: Test Object Surgical Instrument.

Foram ainda incluídos na presente pesquisa quatro estudos classificados como não experimentais, nos quais foram avaliados parâmetros como: protocolos, fluxo relativo ao reprocessamento de PPS, risco envolvido na etapa de limpeza e consequentes implicações na segurança do processo de desinfecção e esterilização. Entre eles, um estudo realizado no Brasil, em serviços de endoscopia, mostrou falhas em várias etapas de reprocessamento que podem comprometer a qualidade do processo ⁴⁵. O grau de dificuldade na limpeza impacta, na mesma proporção, na qualidade do processo de esterilização ⁴⁶, sendo necessária uma avaliação criteriosa quanto à qualidade e à eficiência dos detergentes enzimáticos antes de sua aquisição. A eficiência do processo foi relacionada também ao tempo adequado de imersão dos PPS na solução enzimática e o número de enzimas de um detergente enzimático foi também considerado essencial ⁴⁷. Estudo realizado na Romênia, em Centrais de Processamento de Equipamentos de hospitais universitários e unidades ambulatoriais privadas ou públicas, evidenciou que, em geral, a desinfecção e a esterilização dos endoscópios e acessórios eram realizadas adequadamente, com base em protocolos preestabelecidos, sendo que aproximadamente 76% das unidades usavam soluções detergentes do tipo enzimático ⁴⁸.

O uso de detergente enzimático no reprocessamento de PPS aumentou nos últimos anos, devido ao fato de que a limpeza com agente enzimático, que atua em pH neutro, parece ter efeito menos prejudicial em PPS em comparação com agentes de limpeza alcalinos ²⁵.

A maioria dos artigos analisados aborda estudos experimentais, que se concentram na avaliação da eficácia de detergentes enzimáticos para a eliminação de sujidades representadas pela presença de biofilmes microbianos. Os biofilmes podem se formar em canais de equipamentos contaminados por matéria orgânica como sucos digestivos e gastrointestinais, muco, restos de comida, sangue e outras bactérias. Prevenir a formação de biofilme é crítico, porque nem todos os métodos de reprocessamento podem eliminar com segurança bactérias viáveis dentro da matriz de biofilme ¹⁵, e essa dificuldade ainda pode variar em relação ao tipo de PPS envolvido. Desta forma, segundo Vickery et al. ³⁹, pequenas falhas no protocolo de reprocessamento podem resultar em um acúmulo de material, por exemplo; dentro de endoscópios, e propiciar o desenvolvimento do biofilme. Somado a isso os PPS que não podem ser totalmente desmontáveis para completa limpeza, ficam susceptíveis à presença de biofilmes. As bactérias e fungos presentes podem se proteger de fatores externos e se multiplicarem nos biofilmes, representando um alto risco de infecção cruzada ¹⁴.

Os estudos incluídos na presente pesquisa mostraram diversas avaliações sobre a eficácia de detergentes enzimáticos. Zühlsdorf et al. ²⁵ analisaram dez diferentes processos de limpeza e concluíram que a redução de carga biológica foi o parâmetro mais sensível, e importante para ser considerado, no estudo quando a eficácia de processos de limpeza para o reprocessamento endoscópios flexíveis foi avaliada ²⁵.

Para Stiefel et al. ¹⁷, a incorporação de enzimas apropriadas melhora significativamente o desempenho na limpeza de endoscópios. Nesse estudo constatou-se a remoção de 95% de Staphylococcus aureus e 90% dos biofilmes de P. aeruginosa em um sistema de placas de 96 poços. Outra pesquisa realizada no Brasil, onde a limpeza dos instrumentos laparoscópicos de uso único (ILUU) com lavadora ultrassônica e detergente enzimático, após contaminação com esporos bacterianos e sangue de carneiro, apresentou resultados 100% negativos para a recuperação dos microrganismos contaminantes ¹⁴.

Uma investigação conduzida em biofilme multiespécie de Flavimonas oryzihabitans, Lactobacillus brevis, Euconostoc mesenteroides e Saccharomyces cerevisiae com detergente enzimático, composto por várias enzimas, demonstrou uma redução significativa no número de células microbianas viáveis. Esses detergentes podem ajudar a remover biofilmes degradando as camadas de exopolissacarídeos aos quais os microrganismos estão incorporados ²⁷. O tipo de detergente, a concentração ideal e o tempo de ação são fatores importantes na remoção de microrganismos. Com isso, no estudo de Augustin et al. ²⁴, os detergentes enzimáticos estudados foram mais potentes contra biofilmes bacterianos após 30 min de incubação. Quando a eficácia da remoção bacteriana de gastroscópios por detergente enzimático foi comparada à eficácia de produto à base de clorexidina, ambas mostraram redução da carga microbiana, observando-se para os dois produtos a presença de espécies de Pseudomonas²².

Em relação a outros PPS, a eficácia de detergentes enzimáticos mostrou-se eficaz na limpeza de endoscópios nasais rígidos, após a inoculação in vitro com S. aureus, Streptococcus pneumoniae e Haemophilus influenzae¹⁸; e em dispositivos eletrônicos implantáveis cardíacos com a redução da carga biológica ²⁶. Para Alvarado et al. ²⁰, o uso de uma bainha de poliuretano descartável, estéril e de alta qualidade em um nasofaringoscópio durante um exame clínico, combinado com a limpeza com detergente enzimática e desinfecção com etanol a 70%, podem fornecer um instrumento confiável para ser empregado com o paciente. Embora o tratamento enzimático não forneça a descontaminação requerida “imediatamente após o uso”, para um PPS altamente sujo, seu uso representou um protocolo de limpeza eficaz para a redução de carga biológica ²¹. Outro estudo apontou a sobrevivência de microrganismos somente quando o detergente não enzimático foi utilizado, enfatizando a importância do detergente utilizado na etapa de limpeza de reprocessamento de endoscópios ¹⁵ e outros PPS passiveis de reprocessamento.

Em contraste, um estudo realizado com modelo de biofilme de E. faecalis e P. aeruginosa constatou que nenhum dos detergentes sozinhos utilizados no estudo, poderia remover o biofilme ou reduzir o nível bacteriano ²⁹. Neste sentido, caso o biofilme se acumule nos canais flexíveis do endoscópio durante repetidas rodadas de reprocessamento, nem o detergente nem o desinfetante de alto nível fornecerão o nível esperado de remoção ou morte bacteriana ²⁸. Essas controvérsias em relação aos estudos sobre eficácia esperada na remoção de biofilme, na prática ⁴⁹, pode ser justificada por uso de parâmetros inadequados no desenvolvimento do agente de limpeza, podendo levar a uma superestimação do seu desempenho, pela relevância dos microrganismos utilizados, condições de formação de biofilme, ou leitura da remoção do biofilme ¹⁷.

Segundo Vickery et al. ³⁸, as bactérias residentes nos biofilmes são difíceis de cultivar, portanto, uma cultura “negativa” nessas circunstâncias não significa necessariamente a ausência de bactérias vivas capazes de estabelecer infecção in vivo. Outra questão é a especificidade de cada enzima e a natureza desconhecida do biofilme, dificultando a obtenção de uma mistura de enzimas que possa tratar universalmente todos os biofilmes encontrados em um ambiente hospitalar ²⁷.

Quanto aos estudos relacionados à remoção de outras sujidades como, por exemplo: sujidade clínica, proteína e hemoglobina residuais, vários apontam a eficácia dos detergentes enzimáticos na remoção desses resíduos em PPS ^{17, 26, 30, 31, 33, 35}.

No estudo de Stiefel et al. ¹⁷, a remoção de sangue artificial foi confirmada por meio do uso de indicadores de limpeza, certificando a remoção eficiente dos resíduos envolvendo o uso de detergente enzimático. Neste sentido, um protocolo padronizado desenvolvido por Crawford et al. ²⁶, que envolveu o uso de detergente enzimático para limpeza e posterior esterilização de dispositivos eletrônicos implantáveis cardíacos, também se mostrou eficaz resultando em esterilidade, redução significativa de proteína e hemoglobina residual e conformação com os padrões de biocompatibilidade para dispositivos médicos reutilizáveis.

Na literatura, são relatados processos eficazes na remoção de resíduos em instrumentos endodônticos ^{31, 33, 34}, que apresentam vantagem em relação aos outros PPS, uma vez que esses instrumentos não têm superfícies internas que não podem ser alcançadas ³⁴. Por outro lado, para Aasim et al. ³⁶ não há nenhum benefício em relação à pré-imersão em detergente enzimático para artigos endodônticos antes da limpeza ultrassônica.

Neste sentido, um estudo que avaliou o desempenho de 15 produtos, entre eles detergentes enzimáticos e não enzimáticos, demonstrou que a maioria dos detergentes enzimáticos possui eficácia para remoção de biofilme de Escherichia coli, assim como alguns produtos não enzimáticos, indicando que a afirmação de que os detergentes enzimáticos são melhores do que os não enzimáticos deve ser considerada com cautela ²³. Nos estudos selecionados neste trabalho em que esses detergentes são comparados, foi evidenciado um efeito superior do detergente não enzimático para remoção de biofilme ^{37, 38, 39, 40}. Em relação à remoção de outras sujidades no estudo desenvolvido por Walker et al. ⁴¹, um limpador de uso geral não enzimático produziu a remoção máxima de sangue.

Quanto a estudos não experimentais, estes enfatizam a necessidade de se estabelecer protocolos para assegurar a qualidade do reprocessamento de PPS e a prevenção da contaminação cruzada ⁴⁵. Falhas nas etapas de reprocessamento, dificuldades na limpeza em função das características dos equipamentos, necessidades de avaliação da qualidade dos detergentes enzimáticos utilizados e tempo de exposição foram os pontos críticos evidenciados nessas investigações. O tempo de imersão sugerido pelos fabricantes dos produtos analisados neste estudo foi de 2 a 5 min ⁴⁷.

Foi considerada como a principal dificuldade encontrada na presente pesquisa a definição das categorias de estudo, para possibilitar uma análise quali-quantitativa, ocorrendo situações em que um mesmo artigo foi enquadrado em duas diferentes categorias.

Na literatura científica é claramente reconhecida que a limpeza bem efetuada é de grande relevância para o reprocessamento eficaz de PPS. Por conseguinte, esta revisão permitiu identificar diferentes estudos a respeito da eficácia de detergentes enzimáticos no reprocessamento de tais equipamentos. Em sua maioria (71% – 20/28), as pesquisas de caráter experimental sobre ação dos detergentes enzimáticos enfatizaram sua eficácia na remoção de carga microbiana e/ou biofilme e outras sujidades. Portanto, são indicados para o reprocessamento de PPS, como os laparoscópicos, endoscópios e instrumentos endodônticos. Sendo que este último apresenta vantagem em relação aos demais PPS, uma vez que esses instrumentos não têm superfícies internas que não podem ser alcançadas. Em relação a parâmetros empregados no estudo, o tempo de imersão vai depender do recomendado pelo fabricante.

Fica evidente a necessidade de se estabelecer protocolos, padronizando os processos de limpeza, considerando as peculiaridades de cada estabelecimento de assistência à saúde e, assim, garantir que os PPS sejam adequadamente reprocessados de forma a não representarem risco à saúde dos pacientes.