Adenosina trifosfato bioluminescência para avaliação da limpeza de superfícies:
uma revisão integrativa
INTRODUÇÃO
As infecções relacionadas a assistência a saúde (IRAS) representam um risco
substancial à segurança do paciente no processo assistencial, sendo
frequentemente relacionada à contaminação cruzada. Apesar de não estar claro o
papel do ambiente na aquisição de potenciais patógenos, diversos micro-
organismos de relevância epidemiológica têm sido isolados de diferentes locais
no ambiente hospitalar. Acredita-se que uma vez contaminadas, estas superfícies
podem favorecer a disseminação de bactérias(1-7).
As medidas de higiene ambiental em estabelecimentos de saúde são consideradas
parte primordial das múltiplas estratégias necessárias para a prevenção e o
controle das IRAS. Contudo, evidências apontam que o processo de limpeza nas
instituições de saúde tem sido ineficaz, uma vez que não atende aos propósitos
ao qual se destina, como a redução dos micro-organismos presentes nas
superfícies(8-13).
Acrescenta-se ao exposto a importância dos métodos para avaliar a efetividade
da limpeza ambiental, sendo o mais conhecido a inspeção visual, como também
mais utilizado, além da aplicação de tintura fluorescente, adenosina trifosfato
(ATP) bioluminescência e análises microbiológicas, tais como a contagem de
colônias aeróbicas totais (ACC) e a identificação de organismo indicador(10,14-
5).
Dentre estes, o ATP bioluminescência tem se configurado como método amplamente
utilizado na indústria alimentícia para validar e monitorizar a limpeza
ambiental. Todavia, sua utilização nos estabelecimentos de saúde é, ainda,
incipiente(11,16).
De forma semelhante à área alimentícia, para avaliar a limpeza ambiental em
estabelecimentos de saúde o método consiste da reação entre a enzima luciferase
e as moléculas de ATP, derivadas de matéria orgânica microbiana e não
microbiana, recuperadas da superfície a partir de swabs. As concentrações de
ATP são quantificadas por um luminômetro e os resultados são expressos em
unidade relativa de luz (URL) do inglês relative light units. Valores de
referência de 25 a 500 URL tem sido propostos para avaliar a eficácia do
processo de limpeza(7,17).
Comparado às análises microbiológicas tradicionais, este oferece como vantagem
resultados rápidos, obtidos em até dois minutos, associados à técnica simples e
de fácil emprego. Entretanto, controvérsias relacionadas à sensibilidade e
especificidade do método e à interpretação dos seus resultados, têm se
constituído em importantes empecilhos para a incorporação efetiva do sistema de
ATP nos serviços de saúde(7,11-2,18-22).
Diante do interesse na adoção de métodos efetivos para avaliar a limpeza de
superfícies, especialmente aqueles quantitativos, e da recente introdução do
ATP bioluminescência nos serviços de saúde, tornou-se relevante realizar a
presente revisão integrativa com o objetivo de identificar na literatura as
indicações e controvérsias do método de ATP bioluminescência para avaliação da
efetividade da limpeza de superfícies em estabelecimentos de saúde.
MÉTODO
Trata-se de um estudo de revisão integrativa da literatura, que tem por
finalidade reunir e sintetizar resultados de pesquisas sobre um determinado
tema ou questão, de maneira sistemática e ordenada, contribuindo para o
aprofundamento deste e para a prática baseada em evidência(23).
A construção da revisão integrativa contemplou as seguintes etapas:
identificação do tema e definição da questão de pesquisa, estabelecimento de
critérios para inclusão e exclusão dos estudos (amostragem), definição das
informações a serem extraídas dos artigos selecionados, avaliação dos estudos
incluídos na revisão, interpretação dos resultados e apresentação da revisão.
Para nortear o presente estudo formulou-se a seguinte questão: Quais as
indicações e controvérsias do uso do ATP bioluminescência para a avaliação da
efetividade da limpeza de superfícies em estabelecimentos de saúde?
Para a seleção dos artigos foram utilizadas as seguintes bases de dados, a
saber: Bibliografia Médica (MEDLINE), Literatura Latino Americana e do Caribe
em Ciências da Saúde (LILACS), Science Direct, SCOPUS (Database of research
literature) e plataforma virtual de pesquisa Isi Web of Knowledge. Utilizaram-
se os descritores disponíveis no Decs/Mesh: adenosine triphosphate, trifosfato
de adenosina, hospital housekeeping, serviço hospitalar de limpeza,
contamination, contaminação.
Os critérios de inclusão das publicações selecionadas para a presente revisão
foram: artigos originais publicados em inglês ou português, com referência ao
uso do ATP bioluminescência em superfícies de estabelecimentos de saúde, no
período compreendido entre 2000 e 2012. Optou-se por trabalhos publicados neste
período por se tratar de tema com abordagem ainda escassa.
A busca foi realizada pelo acesso on-line, entre janeiro e março de 2013, e,
inicialmente, foram obtidos 212 artigos. Após a leitura criteriosa do título e
resumo desses, foram excluídos aqueles que não se relacionavam ao tema (170),
bem como os repetidos nas bases de dados e os artigos não originais (27).
Utilizando os critérios de inclusão, a amostra final desta revisão foi
constituída de 15 artigos, conforme evidenciado na Figura_1.
Figura 1 Fluxograma representativo da seleção dos artigos incluídos na revisão
integrativa
Para a coleta dos dados dos artigos que foram incluídos nesta revisão, foi
elaborado um formulário contemplando os seguintes itens: identificação do
artigo original, objetivos, características metodológicas do estudo, principais
resultados e conclusões.
Para análise e posterior síntese das publicações foi utilizado um quadro
sinóptico construído para esse fim, o qual contemplou os seguintes aspectos:
nome do artigo, material e método, resultados e recomendações∕conclusões.
A apresentação da revisão e a discussão dos dados foram realizadas de forma
descritiva a fim de permitir ao leitor a avaliação crítica dos resultados
obtidos e a sua aplicabilidade nas práticas de saúde.
RESULTADOS
Na análise dos 15 artigos incluídos na presente revisão, observou-se um
predomínio de publicações provenientes do Reino Unido 46,6% (7∕15) e Estados
Unidos 40% (6∕15), seguidos da Irlanda 6,7% (1∕15) e Brasil 6,7% (1∕15). O
Quadro_1 apresenta as especificações de cada um dos artigos.
Quadro 1 Publicações incluídas na revisão integrativa segundo o título do
artigo, país, autores e periódico
Título do País Autores Periódicos (volume, número, página,
artigo ano)
Monitoring the
effectiveness
of hospital
cleaning
practices by Estados Boyce JM. Infect Control Hosp Epidemiol.30:678-
use of an Unidos 84, 2009.
adenosine
triphosphate
bioluminescence
assay.
An evaluation Griffith CJ,
of hospital Cooper RA,
cleaning Reino Unido Gilmore J, J Hosp Infect.45:19-28, 2000.
regimes and Davies C,
standards. Lewis M.
Who is really
caring for your
environment of Dumigan DG,
care? Boyce JM,
Developing Estados Havill NL,
standardized Unidos Golebiewski Am J Infect Control. 38: 387-92, 2010.
cleaning M, Bologun
procedures and O, Rizvani
effective R.
monitoring
techniques.
Condition of Ferreira AM,
cleanliness of Andrade D,
surfaces close Brasil Rigotti MA, Rev Lat Am Enfermagem.19(3):557-64,
to patients in Ferreira 2011.
an intensive MVF.
care unit.
Use of audit
tools to
evaluate the Malik RE,
efficacy of Reino Unido Cooper RA, Am J Infect Control. 31: 181-7, 2003.
cleaning Griffith CJ.
systems in
hospitals.
Mulvey D,
Finding a Redding P,
benchmark for Robertson C,
monitoring Reino Unido Woodall C, J Hosp Infect.77(1):25-30, 2011.
hospital Kingsmore P,
cleanliness. Bedwell D,
Dancer SJ.
Validation and
comparison of
three adenosine
triphosphate
luminometers
for monitoring Estados Sciortino
hospital Unidos CV, Gilles Am J Infect Control. 40:233-9, 2012.
surface RA.
sanitization: A
Rosetta Stone
for adenosine
triphosphate
testing.
The use of
adenosine
triphosphate
bioluminescence
to assess the Moore G,
efficacy of a Smyth D,
modified Reino Unido Singleton J, Am J Infect Cont. 38:617-22, 2010.
cleaning Wilson P.
program
implemented
within an
intensive care
setting.
Comparison of
fluorescent
marker systems Boyce JM,
with 2 Havill NL,
quantitative Estados Havill HL, Infect Control Hosp Epidemiol.32(12):
methods of Unidos Mangione E, 1187-93, 2011.
assessing Dumigan DG,
terminal Moore BA.
cleaning
practices.
Do surface and
cleaning
chemistries
interfere with Estados Brown E,
ATP measurement Unidos Eder AR, J Hosp Infect. 74:193-5, 2010.
systems for Thompson KM.
monitoring
patient room
hygiene?
Is it really
clean? An
evaluation of Sherlock O,
the efficacy of Irlanda O'Connell N, J Hosp Infect.72: 140-6, 2009.
four methods Creamer E, H
for determining Humphreys.
hospital
cleanliness.
The
effectiveness Griffith CJ,
of existing and Obee P,
modified Reino Unido Cooper RA, J Hosp Infect.66:352-9, 2007.
cleaning Burton NF,
regimens in a Lewis M.
Welsh hospital.
A modified ATP
benchmark for Lewis T,
evaluating the Griffith C,
cleaning of Reino Unido Gallo M, J Hosp Infect.69:156-63, 2008.
some hospital Weinbren M.
environmental
surfaces.
Estimating
bacterial
surface
contaminationby Reino Unido Malik DJ, J Hosp Infect.80: 354-6,2012.
means of ATP Shama G.
determinations:
20 pence short
of a pound.
Variations in Boyce JM,
hospital daily Estados Havill NL, Infect Control Hosp Epidemiol.31:99-
cleaning Unidos Lipka A, 101, 2010.
practices. Havill H,
Rizvani R.
Para a finalidade de monitorar a efetividade da limpeza de superfícies em
estabelecimentos de saúde o ATP bioluminescência foi apontado como importante
ferramenta educacional e, principalmente, como método complementar à inspeção
visual e aos métodos microbiológicos(11,18,21,24-26).
As principais controvérsias identificadas na literatura quanto ao uso do ATP
bioluminescência para avaliar a efetividade da limpeza foram: a discordância
entre os resultados do método e aqueles obtidos por análise microbiológica; a
possibilidade de interferência na leitura do ATP por substâncias químicas, como
detergentes, desinfetantes e plastificantes; a variabilidade nos resultados
conforme o instrumento utilizado, além da diversidade de valores de referência
propostos para a interpretação dos resultados, segundo a marca e o modelo do
instrumento(7,12,18-22,27).
A ausência de correlação entre a leitura de ATP e a contagem de colônias foi
observada em 53,3% (8∕15) dos estudos analisados. Tal fato foi atribuído à
capacidade do ATP bioluminescência de detectar matéria orgânica microbiana e
não microbiana em contraste com o método microbiológico que avalia somente a
presença de micro-organismos aeróbicos(7,13,18,21,24-27).
O reconhecimento das substâncias químicas como fatores intervenientes na
leitura do ATP foi registrado em 20,0% (3∕15) das publicações. Dentre estas se
destacaram a albumina sérica bovina 5,0%, hipoclorito de sódio a 10,0%,
compostos de quaternário de amônio e detergentes(19,22,27).
Plastificantes de panos de microfibra, assim como a composição e a condição de
conservação das superfícies analisadas também foram associados às leituras de
ATP falso-positivas(22).
O desempenho de três luminômetros de ATP, disponíveis para uso em
estabelecimentos de saúde, foram testados e comparados quanto a capacidade de
recuperação de ATP microbiano de superfícies. Os resultados variaram conforme o
instrumento utilizado e o operador do sistema. Padronização da técnica,
treinamento do profissional, múltiplas amostragens das superfícies e ajustes no
aparelho, tais como calibração, foram medidas indicadas para o controle da
interferência decorrente da subjetividade do manipulador(19,22).
O formato do swab foi considerado um importante fator para a recuperação de ATP
das superfícies. Swabs ovais e com superfícies planas propiciaram maior contato
e melhor adaptação às superfícies analisadas favorecendo maior detecção de ATP.
Estes obtiveram 55,3% ± 12,3% de eficiência na recuperação de Staphylococcus
aureus, enquanto os outros 13,3% ± 4,4% e 7,2% ±7,2%(19). Reagentes utilizados
no sistema ATP com limitada capacidade para a lise de micro-organismos foram
associados ao aumento do limite de detecção da adenosina trifosfato, ou seja, à
menor sensibilidade do sistema(19).
A interpretação dos resultados obtidos pelo método de ATP bioluminescência foi
reconhecida como uma das maiores dificuldades para a sua aplicação(18).
Nos estudos analisados, a limpeza foi considerada apropriada quando as leituras
do ATP registraram valores inferiores a 25 URL, 100 URL, 250 URL ou a 500 URL,
de acordo com a marca e o modelo do equipamento utilizado(7,11,13-14,18,20-
21,24-26,28).
Quando instituídos valores de referência para o ATP <100 URL, aproximadamente
60% das análises de limpeza das superfícies realizadas utilizando este método
coincidiram com aquelas decorrentes da contagem de colônias aeróbicas totais e
que indicavam crescimento microbiano inferior a 2,5 UFC∕cm2(18).
DISCUSSÃO
O uso do ATP bioluminescência nos serviços de saúde pode configurar-se como
importante estratégia educacional, visto que fornece para a equipe evidências
imediatas de falhas no processo de limpeza, através da detecção de ATP residual
sobre as superfícies, e como método complementar à avaliação visual e
microbiológica. Entretanto, a baixa sensibilidade e especificidade do teste,
bem como a dificuldade para a interpretação dos resultados tem comprometido a
adoção efetiva deste nos serviços de saúde para avaliação da limpeza de
superfícies.
Uma vez que o método capta ATP de diversas fontes de matéria orgânica, seja ela
microbiana ou não microbiana, tais como excreções, secreções humanas, sangue e
restos de alimentos, os resultados obtidos não correspondem, necessariamente, à
contaminação do ambiente por micro-organismos e, consequentemente, não pode ser
relacionado ao risco do paciente adquirir patógenos. A impossibilidade de
correlação entre os níveis de ATP e de contaminação microbiana de uma
superfície constitui um dos principais empecilhos para o uso deste nos
estabelecimentos de saúde(7,13,18,21,24-27).
As diferenças observadas nos estudos analisados entre o percentual de
superfícies identificadas como contaminadas pelo método de ATP e pela contagem
de colônias aeróbicas totais (80,0% x 16,0%; 55,0% x 23%; 28,5% x 7,9%)
condizem com achados da literatura de que, em média, 33,0% do ATP presente nas
superfícies frequentemente tocadas no ambiente hospitalar são de origem
microbiana(11,13,21,24,26).
Uma alternativa para a distinção do ATP de origem microbiana dos demais seria a
remoção enzimática do ATP não microbiano da superfície, previamente a aplicação
do teste. No entanto, a viabilidade e a identificação dos micro-organismos
recuperados, ainda assim permaneceriam desconhecidas(16).
Para haver uma forte correlação entre os níveis de ATP e a presença de
organismos viáveis, a proporção entre as fontes de ATP (microbiana e não
microbiana) nas superfícies deveriam ser constantes, e há diversas razões para
esta não ocorrer. Uma delas refere-se ao fato de que os níveis de ATP
intracelular não são idênticos para todos os micro-organismos. Além disso,
alguns micro-organismos são aparentemente capazes de regular os níveis de ATP
em resposta a estressores ambientais. Há indícios que Mycobacterium
tuberculosis, quando carente de nutrientes, seja capaz de reduzir os níveis de
ATP a 1∕5 da concentração basal(26-27).
Embora os resultados fornecidos pelo sistema de ATP bioluminescência possam ser
comprometidos principalmente pela inespecificidade do método em captar a
energia de diversas matérias orgânicas e não somente aquelas derivadas de
micro-organismos, alguns estudos têm identificado que fatores ambientais também
podem influenciar as leituras do sistema(12,18,22,27).
Substâncias químicas comumente utilizadas no processo de limpeza ou desinfecção
das superfícies hospitalares como os detergentes, compostos de amônio e
hipoclorito de sódio podem interferir nas leituras de ATP comprometendo a
confiabilidade dos resultados. Trata-se de inquestionável limitação do método,
principalmente em situações de surto de Clostridium difficile e Norovírus, nas
quais o uso do hipoclorito de sódio a 10% é mandatório(8,12,18-9,22,27).
Por estas razões, o sistema de ATP bioluminescência tem sido associado à
sensibilidade e especificidade demasiadamente baixa (57%) na detecção de
bactérias e a sua utilização indicada para programas educacionais e avaliações
do processo de limpeza preferencialmente associado aos métodos microbiológicos
(16,18,22).
O uso complementar de diferentes métodos para avaliação da efetividade da
limpeza de superfícies, visto que utilizam parâmetros distintos, pode
contribuir para o gerenciamento da limpeza hospitalar e favorecer a relação
entre contaminação de superfícies e taxas de infecção. Contudo, os custos e o
tempo envolvidos podem inviabilizar a adoção desta prática(18,20,25).
Uma vez definido como método de escolha para determinar a eficácia da limpeza,
o sistema de ATP bioluminescência deve ser cuidadosamente analisado e validado.
Para tanto, este deve ser testado em cada unidade hospitalar, a fim de estimar
a sua aplicabilidade mediante os níveis de contaminação e limpeza
rotineiramente presentes naquele ambiente, e os resultados obtidos devem ser
analisados considerando as características do setor e as especificidades do
aparelho utilizado, tal como o valor de referência indicado(20).
Similar a outros métodos, não está claro que os valores de referência sugeridos
para determinar a efetividade da limpeza de uma superfície pelo ATP
bioluminescência sejam adequados. Valores de 25 a 500 URL têm sido utilizados
como referência, conforme a sensibilidade do luminômetro e as características
da unidade investigada(29).
Concentrações de ATP inferiores a 500 URL tem sido propostas para designar
superfícies limpas. Acredita-se que quando empregadas as melhores práticas de
limpeza, esta se torna uma referência objetiva e atingível. Por outro lado,
resultados abaixo de 25 URL tem sido considerados demasiadamente rigorosos com
elevado risco de reprovação do processo de limpeza e associado ao aumento dos
custos e do mau emprego do tempo dos profissionais envolvidos(18,25-26,29).
Nas Unidades de terapia intensiva, nas quais a contaminação ambiental é
particularmente importante assim como o risco de colonização e infecção do
paciente por micro-organismos diversos, a meta de 250 URL tem sido considerada
(1,6,26,30).
O limite de 100 URL tem sido apontado como aquele que mais se aproxima dos
níveis de crescimento microbiano inferiores a 2,5 UFC∕cm2, porém determiná-lo
como padrão de referência implicaria no uso de um único aparelho de ATP
bioluminescência, visto que nem todos os modelos apresentam a mesma
sensibilidade(18,31).
Estudos que avaliaram superfícies pelo método de ATP observaram que algumas
destas, comumente, apresentavam leituras de ATP inferiores ao valor de
referência recomendado antes mesmo da execução da limpeza. Esses achados
reiteram a necessidade de se conhecer os níveis de limpeza rotineiramente
alcançados para o estabelecimento de valores de referência adequados à
realidade local e a obtenção de resultados confiáveis capazes de expressar a
qualidade e eficácia do processo de limpeza(20,25-26).
Apesar das controvérsias para o uso do ATP bioluminescência na avaliação da
efetividade da limpeza de superfícies, este tem sido considerado como
importante ferramenta educacional, uma vez que permite identificar o nível de
limpeza alcançado, o cumprimento das práticas recomendadas, bem como a
divulgação imediata dos resultados à equipe envolvida nos processos de limpeza.
Se comparado a outros testes, apresenta, ainda, como vantagem, a obtenção de
resultados rápidos e quantitativos, associados à técnica de fácil aplicação.
Entretanto, por se tratar de método ainda pouco aplicado nos serviços de saúde,
e cuja abordagem do tema é, ainda, escassa, mais estudos se fazem necessários
para a definição dos melhores padrões a serem seguidos e da repercussão dos
seus resultados para a segurança do paciente(12,21,24).
CONCLUSÃO
O ATP bioluminescência tem sido indicado como recurso educacional e método
complementar às análises microbiológicas, porém sua aplicação nos
estabelecimentos de saúde é, ainda, recente e tem se configurado em alvo de
diversas discussões.
A pequena correlação entre as leituras de ATP e a contaminação de uma
superfície por micro-organismos viáveis, a dificuldade de interpretação e
comparação dos resultados, visto a variedade de valores de referência propostos
e as peculiaridades de cada sistema disponível para uso, bem como a
possibilidade de interferência por substâncias químicas, constituem as
principais controvérsias para o uso do método nos estabelecimentos de saúde,
sobre as quais deverão basear-se mais estudos a fim de estabelecer a real
contribuição do ATP bioluminescência para a avaliação da limpeza de
superfícies.
