Nettoyage par rotation – Qu'est-ce que c'est et quels en sont les avantages ?

Pourquoi une salle blanche doit-elle être nettoyée ? Qu'est-ce que le nettoyage rotatif, et est-ce vraiment nécessaire ? Pourquoi existe-t-il autant de produits chimiques différents et comment fonctionnent-ils ? Parmi eux, lesquels devraient être utilisés ? En tant que responsable du développement commercial d'un fournisseur de matériaux consommables pour salles blanches, Rebecca Smith est confrontée quotidiennement à ces questions.
Pour répondre à ces questions, elle a consulté des spécialistes, examiné une multitude d'informations sur la résistance des micro-organismes et les modes d'action des désinfectants, et étudié les exigences en matière de propreté dans les différentes classes de salles blanches.

Nettoyer la salle blanche

La réponse à la première question est : bien sûr, les salles blanches doivent être nettoyées. Elles peuvent sembler propres, mais la plupart des particules à éliminer ne sont pas visibles à l'œil nu. Avec le temps, des particules de saleté, des résidus cellulaires et d'autres impuretés s'accumulent sur les surfaces de la salle blanche et doivent être enlevées. La norme DIN EN ISO 14644-1 définit une salle blanche comme suit :
« Espace dans lequel la concentration de particules en suspension dans l'air est contrôlée, conçu et utilisé de manière à ce que le nombre de particules introduites ou générées dans la salle, ainsi que leur dépôt, soient minimisés, et dans lequel d'autres paramètres liés à la pureté, tels que la température, l'humidité et la pression, sont régulés selon les besoins » [10].

Le nettoyage permet de réduire l'accumulation de particules dans la salle blanche. La technique de nettoyage la plus efficace pour une surface dans une salle blanche est le nettoyage humide. En général, cela implique l'utilisation de chiffons imprégnés d'une solution désinfectante ou nettoyante. Lors du nettoyage mécanique, une quantité spécifique de particules est enlevée de la surface. Si le chiffon et la surface sont humides, l'adhérence entre les particules et la surface est davantage réduite, ce qui permet d'en éliminer davantage.

Élimination des micro-organismes et bonnes pratiques de fabrication selon les lignes directrices de l'UE

Mais qu'est-ce que le nettoyage rotatif ? Il concerne la charge microbienne, c'est-à-dire le nombre de micro-organismes présents sur une surface non stérile. Le nettoyage rotatif vise non seulement à éliminer la saleté, les peluches, les résidus cellulaires, etc., mais aussi à tuer la contamination sous forme d'organismes vivants potentiels. Lors du nettoyage d'une salle blanche, une partie de la contamination microbienne est indubitablement éliminée. Cependant, il est peu probable que tous les micro-organismes soient « attrapés », c'est pourquoi ceux qui ne sont pas éliminés doivent être tués.

Pour réduire la charge microbienne de la salle blanche, des désinfectants sont nécessaires, c'est-à-dire des produits chimiques capables de tuer les micro-organismes. Il est probable que deux ou plusieurs de ces produits soient utilisés de manière alternée pour tuer tous les germes. Ce cycle s'appelle la rotation, d'où le terme nettoyage rotatif.

Dans la ligne directrice pour les bonnes pratiques de fabrication pour les médicaments humains et vétérinaires (EudraLex, volume 4), annexe 1 sur la fabrication de médicaments stériles, l'UE stipule au point 61 :
« La décontamination des zones propres est particulièrement importante. Elles doivent être nettoyées en suivant un programme écrit et rigoureux. Lors de l'utilisation de désinfectants, plus d'une sorte doit être employée. La zone doit être surveillée régulièrement pour détecter le développement de souches résistantes. » [6]

Pourquoi faut-il utiliser plus d'un désinfectant ? Pour éviter le développement de résistances. Il existe deux types de résistance : la résistance naturellement présente et la formation de souches résistantes par sélection.

Formation de souches résistantes par sélection

Chez des organismes comme MRSA, il a été possible de suivre le développement de résistances génétiques. Une bactérie initialement tuée par la méthicilline a, avec le temps, développé une résistance génétique, et cet antibiotique n'agit plus contre elle. On suppose que le même phénomène pourrait se produire avec l'efficacité des désinfectants contre les micro-organismes dans une salle blanche.

Avec le temps, par exemple, des bactéries qui étaient sensibles à l'alcool pourraient développer une résistance génétique à ces produits, rendant leur action inefficace. C'est pourquoi il semble prudent d'utiliser plusieurs désinfectants pour prévenir cet effet. Bien qu'il n'existe actuellement aucune preuve que cela se produise ou soit possible, des précautions doivent être prises.

Les conditions favorisant le développement de MRSA diffèrent toutefois de celles d'une salle blanche. Pour qu'une résistance se développe, en termes simplifiés, quelques bactéries doivent survivre à l'application d'un produit spécifique efficace contre elles. Ces bactéries peuvent alors se multiplier et transmettre l'avantage qu'elles ont obtenu, leur permettant de survivre. La souche survivante croît et se développe.

Lors du nettoyage suivant, seules quelques-unes de ces bactéries survivront à nouveau, se multiplieront, et l'avantage de survie sera transmis, devenant de plus en plus marqué. Si le même produit est utilisé de façon répétée, ce processus se répète souvent. L'avantage devient plus grand, jusqu'à ce que la souche devienne totalement résistante au produit. Étant donné que dans les environnements de salles blanches, les nettoyages sont généralement très fréquents et avec des produits très puissants, très peu de micro-organismes survivent. Il est donc peu probable que des souches résistantes se forment par sélection. De plus, les antibiotiques ont une action très spécifique et ciblée, ce qui rend la sélection moins probable. Les désinfectants, en revanche, ont un large spectre d'action, ce qui réduit la probabilité de sélection.

La formation de souches résistantes par sélection est un processus d'évolution progressif. La résistance n'est pas une propriété inhérente à l'organisme. Cela distingue cette forme de résistance de la résistance naturellement présente.

Résistance naturellement présente

La résistance naturellement présente repose sur le fait que différents désinfectants agissent de différentes manières. Tous ne sont pas également efficaces contre tous les organismes. Certains sont très efficaces contre les bactéries, mais pas contre les champignons, d'autres contre les virus, mais pas contre les endospores.

En raison des différentes modes d'action des désinfectants, certains micro-organismes sont naturellement mieux équipés pour y résister. Cette propriété n'est ni apprise, ni sélectionnée, ni héritée génétiquement, mais est inhérente à la structure du micro-organisme lui-même. Une comparaison permet de clarifier cela : il est évident que les personnes de grande taille ont plus de facilité à jouer au basketball que les petites, ce qui n'est ni appris ni entraîné. Leur avantage réside simplement dans leur taille corporelle.

Modes d'action des désinfectants

Les désinfectants à base d'alcool sont efficaces contre la plupart des micro-organismes, mais pas contre les endospores. Ils agissent par dénaturation des protéines dans la cellule, ce qui provoque leur agglutination et leur perte de fonction. Cela entraîne la perte de structure et l'effondrement de la paroi cellulaire.

Les ammoniums quaternaires (QAV ou quats) agissent en endommageant la membrane cellulaire, ce qui entraîne la fuite et la décomposition des composants internes. Ils sont efficaces contre les bactéries, les virus enveloppés et les champignons, mais peu contre les virus non enveloppés et les endospores.

Les biguanides modifient la perméabilité de la membrane cellulaire. Ils endommagent les couches extérieures et attaquent les couches internes, entraînant également la fuite de composants cellulaires. Leur action est similaire à celle des QAV.

Le chlore est un puissant agent oxydant. Il oxyde l'ADN et les protéines cellulaires, détruisant ainsi leur activité. Les désinfectants à base de chlore tuent presque tout à des concentrations élevées, y compris les endospores.

Le peroxyde d'hydrogène est très réactif et agit par oxydation, générant des radicaux hydroxyles libres. Ceux-ci attaquent les composants cellulaires essentiels. Les désinfectants à base de peroxyde d'hydrogène tuent tout, y compris les endospores, mais peuvent également endommager les surfaces à nettoyer.

De la façon dont les biguanides agissent sur la paroi et la membrane cellulaires, il en découle que ces produits sont peu efficaces contre les micro-organismes à paroi très résistante. Ces micro-organismes possèdent une résistance naturelle aux effets des biguanides.

Endospores

Les endospores sont extrêmement difficiles à éliminer. Elles représentent un stade d'un bactérien ou d'un virus que celui-ci adopte dans des conditions défavorables, comme un manque de nutriments, d'eau, ou en cas de variations de température ou de pH. Une coque très résistante se forme autour du noyau cellulaire et des éléments essentiels. Ce stade peut durer longtemps, jusqu'à ce que des conditions plus favorables se présentent. La coque devient alors perméable et la cellule redevient active.

En raison de cette coque très résistante, l'endospore est très difficile à détruire ; elle résiste à la radiation gamma et à l'action de nombreux désinfectants. Les désinfectants à base de chlore ou de peroxyde d'hydrogène agissent contre les endospores et sont donc souvent qualifiés de sporicides. Le chlore augmente la perméabilité de la coque de l'endospore, et le peroxyde d'hydrogène peut faire éclater les protéines à l'intérieur.

Spectre d'action

En utilisant différents désinfectants, il est possible d'élargir le spectre d'action, c'est-à-dire la proportion de micro-organismes pouvant être tués. Le spectre d'action peut être représenté de manière similaire à celui des ondes électromagnétiques. Si l'on ne considère que la lumière visible, une grande partie du spectre est ignorée, car il existe également des rayons X et ultraviolets. De même, si l'on n'utilise que des désinfectants capables de tuer les bactéries, rien ne sera fait contre les endospores et autres micro-organismes. Lors du choix des désinfectants, il est donc important de privilégier ceux qui couvrent la plus grande partie possible du spectre.

Si l'on n'utilise que des produits qui tuent uniquement les bactéries, sans agir sur les virus, cela crée des conditions encore plus favorables aux virus. Dans un environnement très favorable aux virus, même un désinfectant spécialement choisi ne sera plus efficace contre eux.

Choix d'un désinfectant

Quels désinfectants doivent être utilisés ? Il a été clairement montré que l'utilisation d'un sporicide est très importante, mais que les désinfectants sporicides sont généralement si puissants qu'ils ne peuvent pas être utilisés quotidiennement. C'est pourquoi il est recommandé d'alterner leur utilisation avec un autre désinfectant efficace, plus adapté à une utilisation régulière. Il serait également conseillé d'utiliser un produit à base d'alcool, car il agit efficacement contre la plupart des germes et peut également éliminer facilement les résidus d'autres désinfectants.

Résumé

Les salles blanches doivent être nettoyées pour minimiser, conformément à la norme DIN EN ISO 14644-1, l'accumulation de particules. Lors du nettoyage rotatif, différents désinfectants sont utilisés de manière alternée pour réduire la charge microbienne dans la salle blanche.

Les lignes directrices de l'UE pour les bonnes pratiques de fabrication recommandent un nettoyage approfondi, un programme écrit de nettoyage, et, en cas d'utilisation de désinfectants, l'emploi de plus d'un produit. La raison de ces précautions est d'éviter le développement de résistances. Il s'agit bien sûr des résistances naturellement présentes, qui rendent les micro-organismes insensibles à un désinfectant particulier, et des souches résistantes qui pourraient se développer par sélection à partir d'organismes initialement sensibles.

Il est conseillé d'utiliser différents types de désinfectants, car leurs principes actifs diffèrent dans leur mode d'action. Ils agissent contre différents types de germes, offrant ainsi un spectre d'action plus large. La fréquence d'utilisation de chaque désinfectant dépend de nombreux facteurs, tels que le processus de nettoyage lui-même, la classe de la salle blanche, le type de contamination, les formes galéniques des produits, la convivialité d'utilisation et la compatibilité environnementale. En règle générale : alterner entre trois produits, à savoir un à base d'alcool, un autre désinfectant général, et un sporicide.

Sources :
1. Sandle, T. (2012) A guide to cleaning & disinfecting cleanrooms, Surrey : Grosvenor House Publishing.
2. Whyte, W. (2010) Cleanroom Technology, Fundamentals of design, testing and operation, West Sussex : John Wiley & Sons Ltd.
3. Araújo, P. Lemos, M. Mergulhão. Melo, L. Simões, M. (2011) Antimicrobial resistance to disinfectants in bio-films, Science against microbial pathogens: communicating current research and technological advances, p826.
4. Sartain, E. (2005) Disinfectant Rotation, Disponible : www.cemag.us/print/articles/2005/03/disinfectant-rotation.
5. Martinez, J.E. (2009) The rotation of disinfectants principle: true or false ? Disponible : http://www.pharmtech.com/pharmtech/Article/The-Rotation-of-Disinfectants-Principle-True-or-Fa/ArticleStandard/Article/detail/580032.
6. « Annexe 1 : Fabrication de médicaments stériles », Bonnes pratiques de fabrication (GMP), Bruxelles, nov. 2008, Disponible : http://ec.europa.eu/health/files/eudralex/vol-4/2008_11_25_gmp-an1_en.pdf.
7. McDonnell, G. Denver Russell, A. (1999) Antiseptics and disinfectants : activity, action and resistance, Clinical Microbiology Reviews, janv. 1999, vol 12. no 1, 147-179.
8. Critical Cleaning Bulletin (2007) contact Weitzel, S. Critical Process Cleaning, CANI, Inc, Disponible : http://cdn.shopify.com/s/files/1/0186/2832/files/BULLETIN_selection_and_rotation_of_disinfectants.pdf?380.
9. Guide pour la désinfection et la stérilisation dans les établissements de santé, 2008, Centers for Disease Control and Prevention, Disponible : http://www.cdc.gov/hicpac/disinfection_sterilization/6_0disinfection.html.
10. « Partie 1 : Classification de la propreté de l'air » Les salles blanches et environnements contrôlés associés, La norme européenne EN ISO 14644-1 :1999.

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A propos de l'auteur Rebecca Smith
Son intérêt scientifique l'a conduite à étudier la biologie, qu'elle a complétée par un Bachelor. Ensuite, elle s'est tournée vers le secteur pharmaceutique, chez Merck Sharp and Dohme (MSD). Elle a travaillé pendant 5 ans comme représentante pharmaceutique pour MSD, acquérant ainsi une expérience précieuse, essentielle également dans le domaine des salles blanches. Depuis 2 ans, elle est responsable du développement commercial chez Connect 2 Cleanrooms. Dans ce poste, elle soutient les utilisateurs de salles blanches dans leur travail quotidien. Pendant son temps libre, elle se détend en éduquant son Labrador, Charlie.