Introdução

O ambiente nosocomial pode funcionar como um reservatório para patógenos oportunistas, de modo que as infecções relacionadas a assistência à saúde (IRAS), estão comumente associadas à limpeza e desinfecção inadequadas de ambientes, podendo ser adquiridas, não apenas por pacientes que apresentam maior susceptibilidade, mas também por funcionários do hospital, embora menos frequente por visitantes.(¹,²)

As IRAS representam um grave problema de saúde pública.(³,⁴) Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), aproximadamente 7% dos pacientes em hospitais de países de alta renda e 15% em países de baixa e média renda adquirem alguma forma de IRAS durante sua internação hospitalar. Além disso, cerca de 10% dos casos de IRAS evoluem para óbito devido às complicações da infecção.(⁵)

O manejo dessas infecções é ainda mais complicado devido a alta resistência antimicrobiana. De acordo com estimativas do Centers for Disease Control and Prevention (CDC), ocorrerão mais de 2,8 milhões de infecções resistentes a antibióticos e pelo menos 35.000 mortes em hospitais dos Estados Unidos da América (EUA) por ano.(⁶) A resistência antimicrobiana poderá levar à morte de 10 milhões de pessoas anualmente até 2050 a um custo total de cem trilhões de dólares sem intervenção.(⁷)

Controlar a propagação de patógenos em ambientes hospitalares é essencial para minimizar os riscos de transmissão de IRAS. Os métodos de validação da descontaminação incluem inspeção visual, análise microbiológica e, mais recentemente, o uso de marcadores fluorescentes, como o método de bioluminescência do trifosfato de adenosina (ATP),(⁸) que fornece avaliação objetiva e feedback imediato sobre a presença de contaminação biológica.(⁹)

Alguns produtos químicos comumente utilizados pelos serviços de saúde para limpeza e desinfecção de superfícies são hipoclorito de sódio a 0,1%, amônio quaternário e peróxido de hidrogênio (HP). Esses produtos químicos, de difícil decomposição, deixam resíduos tóxicos prejudiciais que ameaçam a saúde humana.(¹⁰)

O uso de água ozonizada é um método alternativo e eficaz para desinfetar superfícies de assistência à saúde.(¹¹) O ozônio (O₃), com sua instabilidade e alta reatividade oxidante, despertou o interesse dos pesquisadores. Além disso, o O₃ é considerado um germicida de amplo espectro natural, capaz de inativar vírus, bactérias, protozoários e fungos devido sua capacidade oxidativa, causando lesões em suas membranas celulares.(¹²)

Outra característica do O₃ é sua capacidade de ser dissolvido na água, mantendo a sua ação mi-crobicida.(¹³) Assim, esse estudo avaliou a eficácia da água ozonizada na desinfecção de superfícies assistenciais de uma Unidade de Terapia Intensiva (UTI) adulto de um hospital público de média e alta complexidade no interior da Amazônia, Brasil.

Métodos

Caracteriza-se como uma pesquisa exploratória, descritiva de abordagem quantitativa. Teve como cenário de investigação um hospital público de média e alta complexidade, que atende a uma população de cerca de 1,1 milhão de usuários do Sistema Único de Saúde (SUS). Realizada no primeiro semestre de 2022 em duas etapas: a primeira por meio de um luminômetro (SystemSure Plus, Hygiena®) para indicar a presença de contaminação biológica e a segunda utilizando a microbiologia automatizada (Phoenix M50, BD®) visando identificar, qualificar e definir o padrão de resistência microbiana das amostras analisadas.

Os métodos utilizados neste estudo foram o teste de bioluminescência de trifosfato de adenosina (ATP) e análises microbiológicas automatizada. A escolha do teste de bioluminescência está alinhada com as práticas estabelecidas pelo hospital, para detectar contaminação biológica nas superfícies assistenciais. A combinação desses dois métodos possibilita uma avaliação robusta e multidimensional da descontaminação das superfícies, o que é essencial para o controle eficaz das IRAS. Cada método traz suas vantagens únicas, e quando utilizados juntos, eles proporcionam uma visão abrangente que orienta as ações de controle de infecção, promovendo um ambiente hospitalar mais seguro para pacientes e profissionais de saúde.

O teste de bioluminescência utiliza a detecção de ATP para indicar a presença de contaminação biológica, método que não distingue os tipos de microrganismos, mas sinaliza a presença de matéria biológica ativa.(²) Neste estudo, foi utilizado o swab UltraSnap e o luminômetro (SystemSure Plus Hygiena), que preconiza uma escala de ≤100 URL para considerar uma superfície adequadamente limpa e desinfectada.

Para coleta das amostras microbiológicas utilizou-se um swab Stuart nas superfícies que apresentaram maior valor de ATP. As amostras foram semeadas em placas de petri e transferidas para os tubos do sistema Phoenix utilizados para identificação das bactérias (ID) e combo para o teste de sensibilidade antimicrobianos (AST), na sequência transferido para o painel correspondente (gram-negativos e/ou gram-positivos) a fim de garantir a viabilidade, pureza e definir o padrão de resistência microbiana das amostras analisadas.

Para seleção da amostra, foram eleitas três áreas distintas para cada superfície das 15 unidades assistenciais avaliadas (colchão pneumático, grades laterais da cama e mesa de cabeceira). Cada área foi subdividida em quatro subgrupos (GC, GPH, GHDEO3 e GO3), e submetidos a 12 testes de ATP por superfície, totalizando 36 testes por unidade assistencial. A área de aquisição da amostra foi delimitada em 100 cm² para cada teste.

A marcação das áreas nas grades laterais das camas apresentou desafios devido à sua forma irregular. Utilizamos uma fita métrica para medir e marcar precisamente as áreas de teste, especificamente em locais de alto contato que são mais propensos a reter contaminação. As áreas de teste foram demarcadas com uma circunferência de 12 cm e um comprimento de 8,33 cm, assegurando a padronização das medições.

Os critérios de inclusão para as amostras envolveram leitos que estiveram ocupados por mais de sete dias, antes da limpeza concorrente e antes do banho do paciente. A seleção foi baseada em resultados de bioluminescência iguais ou superiores a 100 Unidades Relativas de Luz (URL), indicando a necessidade de desinfecção.

Para determinar o custo da descontaminação das superfícies selecionadas (colchão pneumático, grades laterais da cama e mesa de cabeceira) de uma UTI adulto com água ozonizada, foram necessários investimentos em um gerador de ozônio (R$ 8.000,00) e infraestrutura adicional. O hospital já possuía elementos essenciais, como um filtro de água de osmose reversa (modelo Permution® RO05201, R$ 5.000,00), contêineres de abastecimento, câmara de exaustão (R$ 15.000,00), oxigênio medicinal e equipamentos de proteção (EPI). Os custos operacionais incluíram eletricidade (R$ 209,00/mês), manutenção anual (R$ 4.000,00) e oxigênio medicinal (R$ 300,00/mês).

O custo da água tratada por litro foi de R$ 0,50, considerando o sistema de osmose reversa. A infraestrutura incluiu sistemas de ventilação e sensores de detecção de ozônio, garantindo a segurança dos pesquisadores. A implementação seguiu as diretrizes da CONITEC para práticas seguras e eficazes na saúde.(¹⁴)

A água ozonizada foi obtida usando um gerador de ozônio da marca OzonLife, Medical Systems®, Brasil. A taxa de fluxo de oxigênio de 1/8 L/min foi ajustada na entrada do dispositivo, resultando na saída de gás ozônio a uma concentração de 50 mg/L.(¹¹) Uma capela de exaustão foi utilizada como medida de segurança para produzir água ozonizada (Figura 1). O fluido foi transferido para a água utilizando o sistema de reator de coluna de bolhas (BCR)(¹⁵) através de um difusor de aço inoxidável sinterizado imerso em 500 ml de água tratada por osmose reversa. A água ozonizada foi produzida a uma temperatura de 6,9°C, atingindo uma concentração de 2,7 mg/L, e saturando em 4 minutos. Para preservar as propriedades microbicidas da solução desinfetante da água ozonizada, ela foi mantida a uma temperatura entre 8°C e 10°C. Utilizando dois cubos de gelo de 10 ml cada, feitos com o mesmo grau de pureza da água utilizada. A solução foi acondicionada em um recipiente de vidro envolto em gelo por um período de 30 minutos em temperatura ambiente média de 23°C para uso imediato.

Para o GPH foi utilizado Oxivir Five 16 Concentrate (Diversey, Inc., Charlotte, NC), com concentração inicial de peróxido de hidrogênio equivalente a 42,5 g/L. A solução utilizada foi obtida a partir da diluição em uma proporção de 1:64 que produz uma concentração final de 664 mg/L de peróxido de hidrogênio. Este foi borrifado sobre as superfícies e após dois minutos removido com auxílio dos panos multiuso descartável (Perfex®), conforme protocolo de descontaminação do próprio hospital. Com relação ao GHDEO_3, as superfícies foram limpas com detergente enzimático (Neozime5®), a uma concentração de 20mg/L e, logo em seguida secas com panos multiuso descartável (Perfex®); Imediatamente após a secagem, as superfícies eleitas foram aspergidas com água ozonizada a uma concentração de 2,7 mg/L e temperatura entre 8°C e 10°C, de forma perpendicular e unidirecional, a uma distância de aproximadamente 25 cm de cada área selecionada das superfícies. Após dois minutos foi realizado a secagem com uma compressa limpa, e repetido no quarto e sexto minuto. Para o GO₃ foi repetido o mesmo protocolo do GHDEO₃, com exceção do detergente enzimático.

Com a finalidade de avaliar o potencial da água ozonizada como solução desinfetante de alto nível, foi criado o protocolo do grupo GHDEO3, justificado pela capacidade de oferecer uma limpeza mais completa e uma desinfecção mais eficaz em comparação com métodos que utilizam um único agente. A combinação de detergente enzimático e água ozonizada proporcionou um método abrangente e robusto para enfrentar a complexidade das superfícies hospitalares e a diversidade dos desafios microbianos encontrados no ambiente hospitalar.

A análise quantitativa do grau de desinfecção foi realizada considerando a diferença antes e depois do procedimento de desinfecção para cada grupo a partir dos valores de ATP (bioluminescência, RLU), e uma análise qualitativa a partir do ensaio microbioló-gico automatizado (Phoenix, MD50, BD®). O conjunto de dados obtidos foram processados estatisticamente usando Microsoft Excel® 2013 e Origin® 8.5. O teste de normalidade de Kolmogorov-Smirnov foi aplicado aos dados coletados. Uma análise estatística intergrupo comparou os quatro grupos usando o teste ANOVA one-way, seguido do teste post-hoc de Bonferroni. Todas as análises de dados estatísticos foram realizadas com o programa Prism® 8.0 (GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, USA), com um nível de significância de 5% (p<0,05). Para as análises qualitativas e caracterização dos microrganismos, foi utilizada a frequência relativa.

Ressalta-se que esse estudo é um recorte do projeto de Doutorado em Engenharia Biomédica aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade do Estado do Pará - UEPA sob o parecer: 4.743.235 (Certificado de Apresentação de Apreciação Ética: CAAE -39785220.4.0000.5168).

Resultados

Foram realizados um total de 540 ensaios de biolu-minescência em 15 superfícies assistenciais (colchão pneumático, grade lateral e mesa de cabeceira) para cada um dos quatro grupos (GC; GPH, GHDEO3 e GO3). Os resultados obtidos mostraram maior índice de contaminação para grade lateral da cama com média de 736,2 ± 190,4 URL, seguido da mesa de cabeceira com média de 718,6 ± 149,4 URL e do colchão pneumático que apresentou menor grau de contaminação com média de 331,4 ± 30,1 URL (Figura 2).

Para todos os grupos de intervenção, de todas as superfícies, após descontaminação observou-se uma redução significativa (p<0,0001) quando comparado com ao GC. O GHDEO₃, comparado com o grupo do GO₃ não apresentou diferença significativa (p>0,05) entre eles, indicando que a adição do detergente enzimático, neste protocolo, não interferiu na descontaminação das superfícies analisadas.

Ao comparar o GO₃ com GPH, houve diferença significativa (p<0,05), indicando que a água ozonizada à uma concentração de 2,7 mg/L foi mais eficiente que o peróxido de hidrogênio à uma concentração de 664 mg/L.

Os resultados apresentados nos gráficos evidenciam uma tendência consistente em que os grupos GHDEO3 e GO3 demonstram menores níveis de luminescência de ATP em comparação com GPH. Nos três conjuntos de gráficos (a x b, c x d, e x f), GHDEO3 mostra-se como o método mais eficaz de desinfecção, seguido por GO3 e GPH. A presença do grupo controle (GC) nos gráficos (a c e) ressalta a eficácia dos métodos de desinfecção, mostrando reduções significativas na contaminação em comparação com nenhuma intervenção. Os dados sugerem que a desinfecção com GHDEO3 e GO3 é superior ao GPH.

A análise qualitativa demonstrou que das 55 amostras obtidas, 23,6% testaram positivo para bactérias MDR e 76,4% não mostrou crescimento microbiano. Dos resultados positivos, 50% encontraram-se no grupo gram-negativo, (Enterobacter cloacae, Klebsiella Pneumoniae, Acinetobacter spp.) e 50% testaram para gram-positivo (Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus schleiferi). As bactérias mais prevalentes foram Staphylococcus haemolyticus, Klebsiella pneumoniae e Acinetobacter spp (Quadro 1).

Discussão

O presente estudo avaliou a eficácia da água ozonizada na descontaminação de superfícies, em comparação ao peróxido de hidrogênio, tradicionalmente adotado em práticas hospitalares globais.(¹⁷)

Para o colchão pneumático, se obteve média de 331,4 URL e uma expressiva presença de mi-crorganismos patogênicos, conforme a análise mi-crobiológica. Esse fato pode ser atribuído ao maior tempo de contato com o paciente e/ou condições de temperatura e umidade propícias ao crescimento microbiano.

Com relação a contaminação por microrga-nismos presentes no colchão, foram encontrados: Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus schleiferi, Klebsiella pneumoniae e Acinetobacter spp. A respeito Staphylococcus haemolyticus e Staphylococcus schleiferi, estafilococos gram-positivos, são descritos como bactérias nosocomiais, com destaque para MDR, causadoras de IRAS como endocardite, bactere-mia,(¹⁸) meningite e infecções.(¹⁹)

A presença desses agentes patogênicos, por si só, não configura um risco direto de transmissão; no entanto, a interação entre fatores ambientais e o hospedeiro susceptível pode facilitar a disseminação de infecções relacionadas à assistência à saúde (IRAS).(⁴,²⁰)

Outro fator a ser considerado é a transferência destes microrganismos que pode ocorrer por meio do contato direto com superfícies contaminadas ou através de aerossóis em procedimentos assistenciais. Sobre a Klebsiella pneumoniae e Acinetobacter spp. estes tem sido relacionados ao tempo de permanência em UTI,(²⁰,²¹) são bactérias gram-negativas anaeróbia facultativa, com capacidade de produzir enzimas ß-lactamase capazes de hidrolisar anéis ß-lactâmicos de antibióticos como penicilinas, cefalosporinas e carbapenêmicos. Tem como principal fonte de contaminação o trato gastrointestinal, que contaminam as superfícies hospitalares podendo ser transferidos por mãos tanto de funcionários quanto dos pacientes, formando biofilmes de difícil remoção.(²¹,²²)

No entanto, os protocolos utilizados neste estudo conseguiram eliminar não só a Klebsiella pneumoniae, que é reconhecida pela sua importância epidemiológica, mas também todos os patógenos encontrados nas superfícies avaliadas, o que sugere a eficácia da água ozonizada na concentração de 2,7 mg/L como um desinfetante de alto nível. Esse efeito está relacionado à sua ação oxidante, liberando radicais livres que inativam bactérias, fungos, vírus e protozoários.(²³,²⁴,²⁵)

Esses resultados corroboram com os encontrados no estudo de revisão de literatura integrativa sobre o uso do O3 para desinfetar superfícies, que revelou a ação do O3 em diferentes microrganismos, indicando uma taxa de inibição igual ou superior a 90%, o elegendo como uma nova proposta para o desenvolvimento de novos protocolos de descontaminação.(²⁶)

Já os Acinetobacter spp. são bacilos aeróbios gram-negativos classificados como membros da família Moraxellaceae, que sobrevivem em superfícies secas por até um mês, e muitas vezes, permanecem na pele dos profissionais de saúde aumentando a probabilidade de colonização de pacientes e contaminação de equipamentos.(²⁷)

Estudos experimentais, mostraram a eficácia da água ozonizada como microbicida.(²³,²⁴,²⁵) No entanto, seu uso deve ser cuidadosamente gerenciado para evitar exposição ao gás ozônio, que pode levar ao comprometimento respiratório, a manipulação de agentes químicos, como produtos oxidantes e de alta reatividade usados na desinfecção, requer atenção especial, embora eficazes na eliminação de patógenos, podem apresentar riscos por contato direto ou inalatório.

Com relação ao preparo da água ozonizada geralmente é realizado por profissionais treinados, podem fazer parte da equipe de manutenção de um hospital ou serem técnicos especializados contratados para essa finalidade O preparo seguro da água ozonizada requer o uso de uma câmera exaustora devido à toxicidade do ozônio em altas concentrações. Essa exigência implica a necessidade de uma infraestrutura especial planejada, incluindo sistemas de ventilação adequados para dispersar o ozônio de maneira segura, sensores de detecção de ozônio para monitorar os níveis no ambiente.(²⁸)

Outrossim, é fundamental que os profissionais utilizem equipamentos de proteção individual (EPIs) adequados, como máscaras respiratórias com filtro de carvão ativado, luvas de silicone, aventais de mangas longas e óculos de proteção, para mitigar os riscos de exposição durante o preparo, e utilização da água ozonizada.(¹⁴)

Acerca do Staphylococcus schleiferi, encontrado nos colchões das amostras deste estudo, mostrou-se sensível à água ozonizada a uma concentração de 2,7 mg/L. Esses achados corroboram com os resultados de um estudo que avaliou a eficácia da água ozonizada na desinfecção de superfícies de mesas de instrumental, onde foi identificado a presença de cocos gram-positivos antes do processo de descontaminação, mas após o uso da água ozonizada, não foi detectado crescimento microbiano.(²⁸)

Nessa perspectiva, outro estudo utilizou água ozonizada como desinfetante de alto nível para inativar Staphylococcus aureus em um protocolo experimental de contaminação por colonoscópio com resultado eficaz.(²⁹) Resultados semelhantes foram observados em outro estudo,(¹⁶) incluindo a inativação de MDR.(²⁰)

Com relação as grades laterais da cama, que obteve o maior índice de contaminação por meio da bioluminescência com média de 736,2 URL, foram encontrados resultados de um estudo que sugerem que a fonte de contaminação pode estar relacionada tanto aos pacientes, quanto aos profissionais de saúde.(³⁰)

Os microrganismos encontrados nas amostras das grades laterais da cama (Staphylococcus epidermidis e Staphylococcus haemolyticus gram-positivo), esses tem sido descritos como agentes causadores de infecção da corrente sanguínea, além de estarem associados à IRAS, que podem acometer o indivíduo, principalmente quando o sistema imunológico está comprometido.(³¹,³²,³³)

No entanto, um achado inesperado deste estudo foi a elevada contaminação da mesa de cabeceira com média de 718,6 URL, por se tratar de um hospital acreditado pela Organização Nacional de Acreditação nível 3 (ONA) o qual tem protocolos rígidos de limpeza e desinfecção voltados para segurança do paciente com objetivo de prevenção das IRAS.

Além disso, os microrganismos isolados nesse local foram Staphylococcus haemolyticus discutido anteriormente e a Enterobacter cloacae gram-negativo, que pode estar relacionada a contaminação das mãos durante a troca de fralda, indicando uma higienização deficiente das mãos após a manipulação realizadas pelos profissionais.

Esse resultado corrobora com os encontrados em estudo que observou que a contaminação de superfícies pode persistir mesmo após processos de descontaminação, devido à formação de biofilmes. Essas estruturas complexas protegem as comunidades microbianas aderidas às superfícies, dificultando a ação de agentes antimicrobianos.(¹⁰) Essa observação é corroborada em estudo que evidencia como os biofilmes presentes em superfícies ambientais de UTI podem abrigar bactérias multirresistentes, mostrando a dificuldade de erradicá-los e a necessidade de métodos de desinfecção mais eficazes(³⁴)

O protocolo do GPH, que utilizou o Oxivir Five 16 Concentrate em uma concentração de 664 mg/L, mostrou-se eficaz na descontaminação das superfícies avaliadas. Este método é considerado o padrão ouro para a desinfecção de alto nível devido à sua ação rápida, que ocorre por meio da desnaturação de proteínas e ruptura da membrana celular. No entanto, ele tem um custo relativamente alto e não é capaz de eliminar formas esporuladas em baixas concentrações.(³⁵)

Portanto, o ambiente hospitalar requer uma abordagem multifacetada para a prevenção de IRAS. Isso inclui não apenas a melhoria contínua das técnicas de descontaminação, mas também uma ênfase renovada na proteção ocupacional para garantir a segurança de todos os usuários do ambiente de saúde.

A pesquisa confirmou que o grupo GHDEO3 demonstrou uma eficácia equivalente ao grupo GO3 na desinfecção das superfícies investigadas. Este achado é extremamente importante, pois indica que ambos os métodos são eficazes na redução da contaminação microbiana. No entanto, é importante reconhecer algumas limitações do estudo: a investigação não explorou o efeito residual da ausência de MDR nas superfícies tratadas.

A multifatoriedade da recontaminação, que inclui fatores como a frequência de uso das superfícies, os procedimentos realizados e a qualidade do ar ambiente, não foi avaliada em profundidade. Além disso, o estudo foi realizado em um único centro e não estabeleceu uma correlação direta com as taxas de IRAS. O método de inspeção visual também não foi incluído no protocolo do estudo. Portanto, embora os resultados sejam promissores, são necessárias mais pesquisas para confirmar a eficácia da água ozonizada na prevenção de IRAS em diferentes contextos e configurações assistenciais, garantindo assim a manutenção de um ambiente hospitalar seguro.

Conclusão

A água ozonizada se mostrou uma alternativa promissora para a descontaminação de superfícies assistenciais contaminadas por microrganismos MDR em UTIs. Tem como vantagens a sua decomposição espontânea em substâncias em oxigênio e o baixo custo. Esta abordagem não só minimiza o risco ambiental, mas também atua efetivamente contra patógenos resistentes a múltiplos medicamentos, destacando-se como um desinfetante de alto nível, contribuindo para a segurança e controle de infecções em ambientes hospitalares críticos.

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