H2O2 Biodecontaminazione come integrazione alla pulizia disinfettante classica

Disinfezione con perossido di idrogeno (H2O2)

Figura 1: Efficienza della decontaminazione secondo French et al, J Hosp Infect, 2004.

Tabella 1

Disinfezione manuale è un processo necessario e allo stesso tempo difficile da convalidare negli ambienti sterili. Questo è dovuto principalmente dall'imprevedibilità del fattore umano. La disinfezione automatica degli ambienti può rappresentare un'alternativa valida.

Per i produttori di prodotti altamente sensibili all'igiene come farmaci, dispositivi medici o alimenti, la pulizia per la riqualificazione dell'ambiente sterile e la loro eventuale convalida sono argomenti complessi. Fondamentalmente, la linea guida GMP richiede che «ad ogni fase del processo i prodotti e i materiali siano protetti da contaminazioni microbiologiche e di altro tipo» e che «siano formulate istruzioni operative scritte per questi processi». Inoltre, si dovrebbero utilizzare «procedure di pulizia e decontaminazione con efficacia nota, poiché una pulizia insufficiente delle attrezzature può essere una causa frequente di contaminazione crociata». Tuttavia, l'influenza del fattore umano non deve essere sottovalutata, poiché può variare significativamente. Questo può essere mantenuto in modo accettabile nella convalida di un processo di pulizia e nel rispetto di queste norme solo attraverso un monitoraggio stretto e formazione continua del personale. Spesso ciò porta a mantenere le procedure e i prodotti di disinfezione e pulizia, una volta convalidati, anche se nel tempo sono disponibili metodi e strumenti migliori, più sicuri ed efficaci.

Disinfezione manuale

L'efficacia della disinfezione manuale dipende fortemente dal metodo e dall'attrezzatura utilizzati. In linea di principio, si può affermare che, per motivi economici, raramente tutte le superfici presenti in un ambiente vengono disinfettate manualmente, poiché soprattutto le camere sterili, ma anche ambienti in ospedali, produzioni alimentari o stabilimenti di produzione, sono spesso molto complessi. Una pulizia e disinfezione completa di tutte le superfici richiederebbe molto tempo e, in tempi di controllo e risparmio, sarebbe difficile da giustificare. Questo problema è particolarmente rilevante quando la pulizia viene esternalizzata. La tendenza è di affidare il lavoro a fornitori molto economici, senza valutare criticamente se le operazioni di pulizia possano essere effettivamente completate nel tempo previsto. Quando possibile, vengono utilizzati sistemi chiamati CiP (Cleaning-in-Place), che puliscono e disinfettano automaticamente l'intera apparecchiatura. Tuttavia, questa tecnologia non può essere applicata a interi ambienti. In questi casi, è indispensabile l'intervento del personale. Tuttavia, questo metodo presenta anche errori. Tra i più frequenti ci sono la sovra- o sotto-dosaggio dei disinfettanti, l'uso della temperatura dell'acqua sbagliata, una nebulizzazione imprecisa o incompleta di tutte le superfici da disinfettare, un uso scorretto delle attrezzature di pulizia, pulizie intermedie troppo rare o non eseguite per rimuovere residui di disinfettante, e la mancata considerazione dei tempi di contatto, ecc. Spesso, inoltre, le istruzioni operative standard (SOP) presenti in azienda non vengono seguite correttamente. Ciò riguarda in particolare una pulizia troppo rapida e quindi scorretta, una pulizia incompleta delle superfici o tecniche di pulizia sbagliate. Questi errori portano a una scarsa efficacia della dosatura o a residui indesiderati sulla superficie. Byers et al. (Infection Control and Hospital Epidemiology, 1998) hanno dimostrato che la disinfezione non ha successo nemmeno quando il personale è informato sui punti di campionamento e sulla procedura di controllo della disinfezione. Le superfici, tuttavia, svolgono un ruolo importante come causa di trasmissione di contaminazioni microbiologiche, chimiche o fisiche. Queste contaminazioni possono avvenire attraverso le mani del personale, i dispositivi e le installazioni utilizzate, o anche attraverso l'aria. Inoltre, l'uso ripetuto di tessuti di pulizia in ambienti diversi può favorire la contaminazione crociata. Vari studi hanno anche mostrato che le spore possono sopravvivere anche a disinfezioni con candeggina (ad esempio Boyce et al., Infect Control Hosp, 2008) o che i batteri possono essere trasmessi dalle superfici «pulite» alle mani (Bhalla et al., Infect Control Hosp Epidemiol, 2004). Una possibile soluzione a questo problema è una formazione migliorata del personale. Uno studio di Hayden et al. (2006, Clinical Infectious Diseases) ha mostrato che, dopo un intervento formativo, i dipendenti avevano meno microrganismi sulle mani e le superfici trattate risultavano meno contaminate nel tempo, senza che fosse necessario un nuovo addestramento. Un modo per aumentare la conformità alle procedure di pulizia e disinfezione è l'uso di sistemi di dosaggio per evitare errori di dosaggio, e di sistemi di pulizia validabili con pre-umidificazione dei tessuti di pulizia (ad esempio i sistemi PPS Pfennig). Un monitoraggio igienico più accurato e l'uso di marcatori visibili solo con luce UV possono migliorare l'efficacia della disinfezione. Tuttavia, dato che anche queste misure hanno limiti, è utile considerare procedure di decontaminazione automatizzate come alternativa o integrazione.

Decontaminazione con acqua ossigenata (H2O2)

Un esempio di procedimento automatizzato è la decontaminazione con H2O2. Il processo di decontaminazione inizia con un'analisi dettagliata della situazione sul posto. Questo serve a valutare la fattibilità e la sicurezza della decontaminazione, poiché materiali, planimetrie, installazioni e sistemi di ventilazione variano molto da cliente a cliente. Sulla base delle informazioni raccolte, viene elaborato un piano di processo e concordato con il gestore dell'ambiente sterile. Successivamente, vengono stabiliti i punti di misurazione del monitoraggio igienico. Oltre ai test di campionamento superficiale e alle raccolte di microbi nell'aria, vengono utilizzati indicatori biologici (BI) e indicatori chimici (CI). I BI consistono in 1 milione di spore di Geobacillus stearothermophilus, applicate su una piastra di acciaio inossidabile e racchiuse in una copertura di Tyvek. Questi vengono posizionati insieme ai CI, che sono stati validati sui BI, nei punti del ambiente che il gas può raggiungere con difficoltà o che sono critici per il prodotto o il processo. Questi punti devono essere individuati tramite una valutazione del rischio e richiedono un alto livello di esperienza. Tale valutazione serve anche a convalidare il processo, che dovrebbe essere eseguito prima in aree regolamentate. La convalida è possibile perché l'intero processo è automatizzato e, a seconda di parametri come concentrazione di H2O2, umidità relativa, carico ambientale, presenza di materiali aspiranti e temperatura ambientale, si svolge sempre nello stesso modo. La situazione peggiore viene convalidata per coprire il maggior numero di configurazioni possibili. La preparazione dell'ambiente inizia con la chiusura di tutti gli accessi che conducono all'area da decontaminare, come prese d'aria, porte o altri passaggi. Questo serve sia per motivi di sicurezza, sia per garantire che all’interno si raggiunga la concentrazione desiderata di H2O2. Le superfici devono essere asciutte e visibilmente pulite per garantire il successo del processo, poiché i microrganismi possono essere protetti dai residui di decontaminazione. Le superfici di contatto (cioè quelle in diretto contatto tra loro) devono essere evitate, perché l'H2O2 può agire in modo insufficiente. Se non si possono eliminare, si procederà con una disinfezione manuale usando una soluzione sporizida. Ciò riguarda anche le apparecchiature di decontaminazione utilizzate. Anche le attrezzature devono essere disinfettate. I rilevatori di fumo devono essere spenti o coperti per evitare che si attivino durante il processo. Gli indicatori biologici e chimici vengono posizionati nel locale secondo il piano di monitoraggio igienico. Successivamente, si avvia la decontaminazione. Alcune tecnologie prevedono che l'ambiente venga saturato di H2O2 fino a raggiungere una condizione di saturazione e formazione di microcondensa. A seconda della tecnologia, si utilizza H2O2 con concentrazione dal 12% al 35%. Dopo il tempo di contatto, si interrompe la ventilazione e l'H2O2 viene decomposto in acqua e ossigeno. I sistemi HVAC possono supportare la ventilazione, ma non sono indispensabili, poiché si possono usare catalizzatori che scompongono l'H2O2 in acqua e ossigeno. Il processo è quindi privo di residui — a condizione che i prodotti chimici siano puri — e può essere ri-entrato in sicurezza dopo circa 4-8 ore, una volta completata la decontaminazione. Gli indicatori CIs mostrano immediatamente se la decontaminazione ha avuto successo, perché cambiano colore quando sono stati esposti a una certa quantità di H2O2 per un determinato periodo. Gli indicatori BI devono essere protetti per evitare la crescita di spore. Con le spore si simula uno scenario di worst-case, poiché sono molto resistenti e difficili da uccidere. Poiché queste spore crescono a circa 54°C e sono molto resistenti ai disinfettanti tradizionali, rappresentano un metodo affidabile e valido di controllo della qualità. Se le spore non crescono, si può presumere che anche eventuali contaminazioni siano state eliminate (vedi figura 1).

Il processo descritto garantisce una decontaminazione efficace. Tuttavia, è altrettanto importante che il personale di decontaminazione si comporti correttamente anche dopo la decontaminazione, evitando di introdurre contaminazioni nell'ambiente sterile. L'uso di indicatori biologici e chimici informa sul successo della decontaminazione, ma non sul comportamento successivo. Per garantire che il personale abbia seguito correttamente le procedure di pulizia e protezione, si devono adottare misure di sicurezza come sistemi di dosaggio per evitare errori di dosaggio e sistemi di pulizia validabili con pre-umidificazione dei tessuti (ad esempio i sistemi PPS Pfennig). Un monitoraggio igienico più approfondito e l'uso di marcatori visibili solo con luce UV possono migliorare l'efficacia della disinfezione. Tuttavia, anche queste misure hanno limiti, ed è quindi consigliabile valutare procedure di decontaminazione automatizzate come alternativa o integrazione.