Nivel 4 de Bioseguridad (I) 

  Rosandra Mazzali de Ilja 

Resumen

El nivel 4 de bioseguridad debe utilizarse para trabajar con microorganismos exóticos de alta peligrosidad, capaces de producir infecciones graves y hasta mortales en el personal del laboratorio. Para todas las actividades a este nivel, se requieren cabinas de seguridad biológica clase III, prácticas microbiológicas rigurosas y un laboratorio con diseño especial,  para evitar la diseminación de microorganismos en el medio ambiente. 

  Biosecurity level 4 (I) 

Abstract

The biosecurity level 4 should be applied to work with exotic microorganisms of highly hazardous, able to produce serious and mortal infections in the laboratory personnel. For all the activities at this level, class III security biological cabinets, rigorous microbiological practices and a special laboratory design are required, to avoid microorganisms dissemination in the environment. 

Nivel 4 de bioseguridad en los laboratorios microbiológicos

    En vista de lo extenso y complejo de este capítulo, lo hemos dividido en dos partes para cubrir todos los aspectos relacionados con el mismo. En este número sólo nos ocuparemos de la bioseguridad en los laboratorios de nivel 4, mientras que  el próximo lo dedicaremos al nivel 4 de bioseguridad en lo referente al manejo de animales de experimentación.

Principio

    El nivel 4 de bioseguridad es el que se requiere para la manipulación  de microorganismos exóticos de alta peligrosidad, capaces de provocar en el individuo contaminado en el laboratorio, una incapacidad de por vida, o inclusive su muerte. Es recomendable que ciertos agentes que presentan estrecha o incluso  idéntica relación antigénica con los miembros de este nivel, sean manipulados bajo estos criterios, al menos mientras se logra suficiente información taxonómica como para ubicarlo en su nivel correspondiente. Los miembros del equipo de laboratorio que prestan sus servicios en este tipo de dependencia, deben recibir un estricto y específico entrenamiento para el manejo de agentes infecciosos de altísimo riesgo de contaminación. Este tipo de personal debe familiarizarse con los métodos de contención tanto primarios como secundarios de las prácticas tanto estándar como especiales, así como del equipo de contención y las características estructurales del local. Todo este equipo humano debe ser supervisado por científicos competentes, altamente entrenados y con muchos años de experiencia en el manejo de este grupo de microorganismos.

    El acceso a este tipo de laboratorio debe ser estrictamente autorizado y controlado por el director del mismo, también será su responsabilidad la adopción de un manual de procedimientos y operaciones, especial para este nivel 4. Su ubicación física debe estar aislada del resto de las otras dependencias de la Institución. En todas las áreas de trabajo de este tipo de laboratorio, deben realizarse las actividades en cabinas de bioseguridad clase III o eventualmente en las de clase II siempre y cuando el operador vista una indumentaria de una sola pieza, equipado con un dispositivo con presión positiva, y con un sistema de respiración.

    La arquitectura de estas estructuras está diseñada para prevenir que los microorganismos manipulados en su interior, sean expulsados al medio ambiente.

Características del laboratorio de bioseguridad del nivel 4 

A.   Prácticas estándar: son las mismas empleadas en todos los otros niveles.

B.   Prácticas especiales

1. Sólo se permite el ingreso a estas dependencias del personal requerido para determinado programa o como soporte de un programa específico. Personas inmunosuprimidas o inmunocomprometidas no deben acceder a estas áreas, pues su riesgo de contraer infecciones es sumamente elevado; igual consideración es aplicable a niños y mujeres embarazadas. El director de la Institución tiene la responsabilidad final para aprobar cada circunstancia y determinar quienes son aptos para trabajar o ingresar a la misma. El acceso a la dependencia está limitado por una doble puerta cerrada, y el acceso debe estar autorizado bien sea por el director del laboratorio, el oficial de control de riesgos u otra persona responsable de la seguridad física del local. Las personas autorizadas para su ingreso, deben recibir previamente las instrucciones correspondientes, indicando claramente dónde están ubicadas tanto la entrada como la salida, así mismo deben firmar un cuaderno de control, indicando su nombre, persona solicitada, hora y fecha de la visita, etc.; adicionalmente el laboratorio debe llevar un libro de protocolos para las situaciones de emergencia, donde quede registrado por escrito cada detalle.

2. En las áreas donde existe material o animales infectados, deben utilizarse siempre los símbolos de riesgos específicos, así como el símbolo universal de riesgo biológico. En los mismos se coloca: la identificación del agente infeccioso, el nombre del responsable del laboratorio, indicando cualquier medida especial para su ingreso, ej.: necesidad de ciertas inmunizaciones, empleo de respiradores, etc.

3. El director del laboratorio es el responsable de la selección del personal que presta  servicios en el nivel 4 de bioseguridad; el mismo debe demostrar un amplio conocimiento y experiencia en el manejo de técnicas  y prácticas microbiológicas, tanto estándar como especiales Esto debe incluir experiencia previa en el manejo de patógenos humanos y cultivos celulares, de lo contrario este tipo de personal debe ser sometido a un programa especial de entrenamiento, bajo la supervisión del director u otro científico seleccionado para tal fin.

4. Todo el personal que presta sus labores en estas áreas debe recibir inmunizaciones contra los agentes que manipula o potencialmente presentes en el laboratorio, siempre y cuando ellas estén disponibles.

5. Al inicio de las actividades de cada persona que comienza en este tipo de dependencia, así como de cualquiera que se encuentre bajo riesgo de los microorganismos incluidos en este nivel, se le debe extraer una muestra de suero basal, almacenándose en congelación; esto debe repetirse periódicamente de acuerdo al agente manipulado. Este tipo de laboratorios debe implantar un programa de seguimiento inmunológico con dichas muestras, de acuerdo  a  los procedimientos que se determinen en cada caso; los resultados de dichos exámenes periódicos deben ser informados al interesado.

6. El laboratorio debe preparar y adoptar un manual de bioseguridad; su personal debe estar consciente que está sometido a altos riesgos, por lo tanto debe leer cuidadosamente y seguir todas las instrucciones sobre prácticas y procedimientos.

7.  El personal de este tipo de laboratorio debe recibir un adecuado entrenamiento acerca de los potenciales riesgos que implica la manipulación de agentes del nivel 4, adoptando las respectivas medidas de precaución para prevenir exposiciones, y de ocurrir saber cómo manejarlas. Anualmente deben recibir actualizaciones, o entrenamientos adicionales en caso de que se introduzca algún cambio n la ejecución del procedimiento.

8. Todo el personal que trabaja en estas áreas debe cambiarse de indumentaria y tomar una ducha, cada vez que entre o salga de ellas.

9. Toda la ropa personal del operador es retirada en el cuarto externo de cambio y debe permanecer allí; al ingresar al laboratorio debe vestirse con toda la indumentaria correspondiente, incluyendo: ropa interior, pantalones, camisas (o monos), zapatos, guantes, gorros, etc. Al dejar el laboratorio y antes de entrar al área de duchas, el personal debe retirarse toda esa ropa en el cuarto interno de cambio; la misma debe ser autoclavada antes de ser enviada a la lavandería.

10. Todo implemento y el material requerido en el área de trabajo es recibido a través de un autoclave de doble puerta, cámara de fumigación o cámara bajo presión. Todas esas puertas deben ser muy bien cerradas una vez que se ha retirado el material.

11. Un máximo grado de precauciones debe tomarse al manipularse cualquier objeto cortante (jeringas con agujas, láminas y laminillas porta y cubreojetos, pipetas, tubos capilares, bisturíes, etc.); todo este tipo de material solo debe utilizarse cuando no hay otra alternativa; el material plástico debe ser preferido al de vidrio, siempre que las circunstancias lo permitan.

a. Solo deben utilizarse jeringas ajustadas a la aguja o las unidades plásticas desechables para la inyección o aspiración de material infeccioso, inmediatamente deben ser descartadas en envases rígidos, sin intentar separarlas. El material cortante no desechable, debe ser trasladado al área de descontaminación, preferiblemente mediante autoclavado.

b.  El material de vidrio que se haya roto o deteriorado, no debe manipularse con las manos, sino con algún dispositivo mecánico (pinzas, cepillo y pala, etc.). Todos los recipientes que contienen material cortante o vidrios rotos deben ser descontaminados antes de ser desechados, de acuerdo a las adecuadas regulaciones.

12.  Todo el material biológico viable que deba ser retirado de una cabina clase III o de un laboratorio de bioseguridad nivel 4, debe colocarse primero en un contenedor primario irrompible, con tapa hermética, y posteriormente colocar éste en un contenedor secundario, también cerrado e irrompible. Todo el conjunto es extraído del área a través de un ducto de desinfección, de una cámara de desinfección o de una cámara bajo presión ,diseñada para este fin.

13. Ningún material, excepto el biológico que debe permanecer viable o intacto, debe ser retirado de este tipo de laboratorio antes de ser autoclavado o descontaminado. En relación al equipo o material que pueda dañarse por las altas temperaturas o por el vapor, debe tratarse por métodos que emplean vapor o gases, en una cámara bajo presión u otro dispositivo diseñado para este propósito.

14.  El equipo de laboratorio debe ser descontaminado rutinariamente al final de cada jornada de trabajo con material infeccioso, especialmente después de cualquier actividad que involucre evidentes salpicaduras, aerosol, o cualquier otro accidente que acarrea contaminación del operador. También debe ser tratado con desinfectantes cualquier equipo o material que deba ser enviado a reparación.

15.  Cualquier accidente por salpicaduras con material infeccioso, debe ser atendido por un profesional indicado y entrenado para dicha tarea.

16.  Debe llevarse un riguroso sistema de registro donde se reporta cualquier accidente de laboratorio, así como cualquier exposición y ausentismo laboral, mediante un seguimiento médico de potenciales enfermedades asociadas a la tarea desarrollada por el operador. Este tipo de laboratorio de nivel 4 de bioseguridad debe disponer de un área donde un trabajador infectado accidentalmente pueda ser sometido a cuarentena, aislamiento y cuidado médico especial.

17.  Ningún material no relacionado con el experimento en curso, debe ser  permito en estas dependencias (plantas, animales, objetos personales, etc.). 

  C.   Equipo de Seguridad (Barreras primarias) 

1.    Todos los procedimientos que se  han asignado al nivel 4 de bioseguridad, deben ser llevados a cabo en cabinas biológicas  de clase III o en su ausencia,  en las de clase II conjuntamente con una vestimenta personal de una sola pieza, dotada de presión positiva y respirador, para asegurar la supervivencia del operador.

2.    Todo el personal que tiene acceso a este tipo de dependencia debe estar adecuadamente equipado en su vestimenta: ropa interior, pantalones, camisa (o mono), bata de mangas largas, zapatos, guantes, etc. Todo este equipo de protección personal debe ser retirado en el cuarto de cambio antes de la ducha y la salida del laboratorio.

D.   Facilidades del Laboratorio (Barreras secundarias) 

1.    Las facilidades del laboratorio para el nivel 4 de bioseguridad pueden ubicarse bien sea en una edificación separada o en una dependencia anexa pero bien separada y aislada de las otras áreas.  Debe estar dotado de dos cabinas para cambios de ropa, una interna y otra externa, separadas por una ducha, a utilizarse tanto para el ingreso como al egreso del personal de laboratorio que allí trabaja. Además debe ser equipado con un autoclave de doble puerta, cámara de fumigación o cámara de ventilación con presión positiva, todo ello para permitir el paso de material, utensilios o equipo que no debe ingresarse a través de las cabinas de cambio.

2.    Tanto las paredes como los pisos y los cielo rasos son construidos de tal manera que interiormente forman una capa contínua que puede facilitar su limpieza y fumigación, quedando adicionalmente a prueba de animales e insectos. Dicha superficie debe ser resistente contra líquidos y químicos, de manera de facilitar tanto su limpieza como su desinfección del; cualquier ranura o pequeño espacio deben ser sellados. Todos los drenajes que se encuentran en el piso deben contener trampas que son llenadas con desinfectantes químicos que demuestren una alta eficiencia contra los agentes que se manipulan en esas dependencias; los mismos deben estar conectados directamente al sistema de descontaminación  de desechos líquidos. Todas las líneas de ventilación, incluyendo las que comunican con aguas negras, deben contener filtros HEPA. 

3.    Todas las instalaciones y pertenencias internas del laboratorio, tales como las conexiones de luz, ductos de aire y demás tuberías, deben ser conectados de tal manera de minimizar las superficies horizontales, donde el polvo pudiera almacenarse.

4.    Los topes de los mesones del laboratorio deben tener superficies lisas, sin uniones ranuradas, resistentes tanto al agua como a los ácidos, álcalis, solventes orgánicos y calor moderado.

5.    El mobiliario de estos laboratorios deben ser de simple y muy resistente construcción; los espacios entre los mesones, las cabinas y el resto del equipo, deben ser lo suficientemente accesibles para permitir su limpieza.

6.    Cerca de la puerta del laboratorio debe  haber un lavamanos operado bien sea por pedal o mediante algún dispositivo mecánico, nunca debe tocarse con las manos.

7.    Si en la dependencia hay un sistema de vacío central, éste no debe suplir otras áreas fuera del laboratorio. Filtros HEPA en línea deben estar colocados lo mas cerca posible a cada punto de uso o grifo. Los filtros deben instalarse de tal manera que permitan su descontaminación o reemplazo en el sitio. Otros servicios tanto de gases como de líquidos también deben estar protegidos por dispositivos que prevengan el reflujo.

8.    Si se requieren bebederos, deben ser operados con pedal, debiendo estar localizados en el corredor, fuera del laboratorio, y no conectados al sistema de agua del mismo.

9.    Las puertas de acceso del laboratorio deben abrirse y cerrarse por sí mismas al ingreso o egreso del operador; además deben poder cerrarse con llaves al terminar las tareas en el mismo.

10.    Todas las ventanas deben ser irrompibles y herméticas.

11.    Este tipo de dependencia debe estar equipado de un autoclave de doble puerta para descontaminar todo el material que sale del área. La puerta que abre hacia la parte externa, está sellada a la pared externa y controlada de forma automática que solamente pueda ser abierta después de completado el ciclo de esterilización del autoclave.

12.    El laboratorio debe estar equipado por un tanque de paso, una cámara de fumigación u otro método equivalente de descontaminación, para el tratamiento del material que no se pueda esterilizar en autoclave.

13.    Los efluentes líquidos  que llegan a los sumideros del laboratorio, así como los que provienen de las cabinas biológicas y de los autoclaves, deben ser descontaminados con calor antes de que pasen a la cloaca del edificio. Por otra parte los efluentes de las duchas y de los baños, pueden pasar al sistema de aguas negras sin tratamiento. El procedimiento utilizado para la descontaminación de desechos líquidos debe ser validado tanto física como biológicamente, mediante un constante reporte del censor de temperatura, conjuntamente con la utilización de un microorganismo indicador que posea un perfil definido de resistencia o sensibilidad a  determinada temperatura.

14.    Este tipo de laboratorio debe estar equipado de un sistema de ventilación no recirculante; tanto sus componentes de suministro como de expulsión deben estar balanceados para asegurar la dirección del flujo de aire desde el área de bajo riesgo hacia las de mayor riesgo potencial. Todo este sistema debe ser monitoreado para asegurar que el flujo de aire se mantenga en cero.

15.    Todo el aire que es expulsado de este tipo de laboratorio, debe realizarse a través de filtros HEPA, los cuales deben estar colocados lo mas cerca posible de la fuente de contaminación, a objeto de que no circule aire contaminado a través de todo el ducto, hasta su salida al medio ambiente. Este tipo de filtros HEPA está diseñados de tal manera que induce su descontaminación in situ antes de ser eliminados, o en otras ocasiones permiten retirar el filtro en un contenedor primario sellado, para su posterior destrucción o descontaminación. Se recomienda utilizar los filtros HEPA pre-certificados para este tipo de dependencia; la vida media de este equipo puede ser alargada si se somete a previa filtración el aire que ingresa a la unidad.

16.    Como alternativa para la clase III de cabina biológica, existe una indumentaria especial que protege al operador con el mismo grado de seguridad. Consiste en el uso de un traje de una sola pieza equipado con presión positiva, con un dispositivo que permite la respiración de la persona que lo viste; éste incluye tanto alarmas, como un tanque de aire de emergencia. La entrada a esta área se realiza a través de puertas especiales herméticas que impiden la salida del aire. Para la descontaminación de la superficie de este tipo de indumentaria se utiliza un tipo de ducha química, que deberá usar el operador antes de abandonar la dependencia. El aire usado, contenido dentro de ese traje especial, debe ser filtrado a través de dos capas de filtros HEPA instaladas en serie; además de la unidad duplicada de filtración, deberá instalarse un extractor de aire y una fuente de poder que se activa automáticamente ante una emergencia. La presión de aire dentro de dicho traje debe ser menor a la del área adyacente; también debe haber una iluminación de emergencia así como un sistema de comunicación. Toda fisura o cavidad que penetre dentro de la superficie de  dicha indumentaria, debe ser cuidadosamente sellada; para su descontaminación debe utilizarse el autoclave de doble puerta del laboratorio.

17.    El aire tratado que es expulsado de una cabina biológica clase II, cuando se emplea un operador protegido por el traje descrito, puede eliminarse a través de cualquiera de los ductos de la dependencia, bien sea hacia el medio ambiente, o hacia el área de animales. Todas las cabinas de bioseguridad deben ser evaluadas y certificadas a intervalos de 12 meses. El aire que sale de las cabinas biológicas clase III es pasado previamente a través de dos filtros HEPA conectados en serie; si el mismo es expulsado directamente al ducto principal, debe ser conectado al sistema de manera de evitar cualquier interferencia con el balance del aire de la cabina.

  Referencias 

1. Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories. Section III: Laboratory Safety Level Criteria, Section III, Biosafety level 4, pag. 32-42. CDC.NIH, 1999.          [ Links ]

2. Biosafety in the Laboratory. Prudent practices for handling and disposal of infectious materials. Appendix A, section III: Laboratory Biosafety level criteria, Biosafety Level 4, pag.94-98. National Academy Press, 1989.          [ Links ]

3. Barreras de Contención Empleadas en Laboratorios Microbiológicos, parte I. Rosandra Mazzali de Ilja. Rev Soc. Ven. Microbiol. 22: 91-95, 2002.         [ Links ]