aeromicrobiología del archivo central de la universidad pedagógica y tecnológica de colombia (tunja-boyacá) aeromicrobiology of the central

AEROMICROBIOLOGÍA DEL ARCHIVO CENTRAL DE LA UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y
TECNOLÓGICA DE COLOMBIA (TUNJA-BOYACÁ)
AEROMICROBIOLOGY OF THE CENTRAL ARCHIVE OF UNIVERSIDAD PEDAGÓGICA Y
TECNOLÓGICA DE COLOMBIA (TUNJA-BOYACÁ)
Biól. DEISY LISSETH TOLOZA-MORENO1, Ph. D. LUZ MARINA LIZARAZO-FORERO2
1 Dirección de Correspondencia: Escuela de Ciencias Biológicas,
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja, Colombia.
Grupo de Investigación Biología Ambiental. Tél. 314 3987739. Correo
electrónico: [email protected]
2 Escuela de Ciencias Biológicas, Universidad Pedagógica y Tecnológica
de Colombia, Tunja, Colombia. Grupo de Investigación Biología
Ambiental. Correo electrónico: [email protected]
RESUMEN
La calidad del aire de los ambientes internos puede estar influenciada
por distintas partículas suspendidas en la atmósfera (polvo, polen,
bacterias, hongos, virus) que pueden causar daños a los documentos y
presentar reacciones alérgicas en las personas que trabajan con éstos.
Con este trabajo, se identificaron hasta género los microorganismos
presentes en el ambiente del archivo central de la Universidad
Pedagógica y Tecnológica de Colombia, que podrían causar alergias
respiratorias en los trabajadores de esta área. Para las muestras de
ambiente se empleó el método de sedimentación en placa utilizando Agar
Papa Dextrosa y se midió la temperatura y humedad relativa durante
cada muestreo. Asimismo, se aplicó una encuesta a los trabajadores con
el fin de conocer la sintomatología respiratoria sugestiva que podrían
presentar por el manejo de los documentos y se tomaron muestras de
fosas nasales a algunos de ellos. Se aislaron del ambiente 14 16
géneros entre hongos, levaduras y bacterias, y dos categorías de
microorganismos no identificadas. Los géneros fúngicos predominantes
fueron Mucor spp., y Penicillium spp., con un 36,6% y 27,5%,
respectivamente, del total de colonias aisladas. Las formas
levaduriformes principalmente del género Rhodotorula, y bacterianas
con predominio de las formas cocoides fueron aisladas en menor
proporción. No se encontró una correlación estadísticamente
significativa entre el promedio de unidades formadoras de colonia con
la temperatura y humedad relativa del ambiente. Además, en las
muestras de fosas nasales sólo se encontró flora microbiota normal de
la nariz, lo cual indica que los síntomas respiratorios sugestivos que
presentan los trabajadores no están influenciados directamente por la
presencia de esporas de hongos en el ambiente del archivo central.
PALABRAS CLAVE: Aerobiología, alergias respiratorias, archivo central,
microorganismos de ambientes internos.
ABSTRACT
The Air quality of the air of the indoor environments can be
influenced by different particles suspended in the atmosphere (dust,
pollen, bacteria, fungi, and virus) that can cause damages to on the
documents and bring about to cause allergic reactions in on people
that working with said documents these. With this work, we identified
until genera the microorganisms present were identified in the
environment of the central archive of the Universidad Pedagógica y
Tecnológica de Colombia; specifically those that they could cause
respiratory allergies to in the personnel workers of in this area. For
the environment samples, we was used the open Petri dish sedimentation
method using Potato Dextrose Agar, and it was measured the temperature
and relative humidity during each sampling. Also, a survey was taken
of applied the workers for with the purpose of knowing the suggestive
respiratory symptomatology sypmtomatollogy that could arise from
present for the handling of the documents. Samples were taken from the
nostrils of some of these workers and they took samples of nasal
graves to some of them. Fourteen Of the environment were isolated 16
genera among fungi, yeasts, and bacteria, and two non identified
categories were isolated from the environment. The genera predominant
fungal genera were Mucor spp. and Penicillium spp. with 36.,6% and
27.,5% respectively of the total of isolated colonies, respectively.
The y Yeast, mainly Rhodotorula genera, and bacteria with prevalence
coccus forms were isolated in smaller proportions. There was not It
was not a correlation statistically significant correlation among the
average of colony forming units and with the temperature and relative
humidity in of the environment. In addition, nostril nasal graves
samples yielded only normal microbiota flora of the nose, indicating
that suggestive respiratory symptoms that the workers presented are
not directly influenced by the presence of fungal spores in the
environment at of the central archive.
KEY WORDS: Aerobiology, respiratory allergies, central archive,
airborne microorganisms.
INTRODUCCIÓN
La calidad del aire de los ambientes internos puede estar influenciada
por la acción de distintas partículas suspendidas en la atmósfera
entre las que se encuentran el polvo, granos de polen, y aquellas que
tienen actividad microbiana como bacterias, hongos y virus (Medina et
al., 1999; Levetin y Dorsey, 2006), las cuales dependen,
principalmente, de la presencia de sustancias orgánicas susceptibles
al ataque de éstas y por las condiciones microclimáticas,
especialmente, de temperatura y humedad relativa (Shelton et al.,
2002; Jones y Harrison, 2003; Pyrri y Kapsanaki-Gotsi, 2007), reducida
ventilación, número de personas presentes, microbiota predominante en
el aire exterior (Shelton et al., 2002), e incluso de factores como la
limpieza y condiciones del sitio. Por su pequeño tamaño
(aproximadamente de 1 a 100 ppm), algunas de estas partículas
aerobiológicas pueden quedar suspendidas en el aire por largos
períodos de tiempo (Medina et al., 1999). De esta forma, los lugares
donde se almacenan documentos tales como archivos y bibliotecas, por
ser ambientes cerrados, son lugares apropiados para el desarrollo y
mantenimiento de microorganismos que pueden causar daños sobre los
documentos y sobre las personas que los usan y trabajan con éstos
(Bueno et al., 2003).
Los procesos alergénicos en personal susceptible pueden tener relación
con la presencia de hongos en el ambiente, ya que dentro de las
afecciones producidas por éstos las de mayor frecuencia están
asociadas con problemas respiratorios como asma, rinitis y sinusitis
(Carrabs, 1995; Chiappero et al., 1996; Angelosante-Bruno et al.,
2007). Estas afecciones pueden estar influenciadas por una alta
exposición a los factores alergénicos y por la estimulación reducida
del sistema inmune durante los períodos críticos de su desarrollo
(Cookson, 1999; Kellogg et al., 2004; Sharma et al., 2007). La
inhalación es la ruta principal de infección; sin embargo, otros tipos
de exposición como la ingestión y el contacto con la piel son también
comunes de presentarse (Poulsen et al., 1995; Chandra-Mouli et al.,
2005). Un pequeño grupo de hongos son patógenos ambientales pueden ser
principalmente patógenos oportunistas y algunos producen micotoxinas,
que pueden estar presentes dentro de las esporas, y pueden ser
inhalados con ellas (Albright, 2001; Sáez et al., 2004). Por otra
parte, la mayoría de las bacterias o agentes bacterianos no son
alergénicos potentes con excepción de las esporas formadas por los
actinomicetos. Los componentes de la pared celular bacteriana, tales
como endotoxinas (más predominante en las bacterias Gram negativas) y
peptidoglicano (más predominante en las bacterias Gram positivas) son
agentes cruciales con importantes propiedades pro-inflamativas que
pueden inducir a síntomas respiratorios (Clark et al., 1983).
Varios trabajos han contribuido con el estudio de la aerobiología
presente en ambientes cerrados como los realizados en bibliotecas,
laboratorios, museos o archivos (Medina et al., 1999; Bueno et al.,
2003; Sáez et al., 2004; Gómez et al., 2005; Rivas et al., 2005; Rojas
et al., 2008), en el interior de edificios y catedrales (Pitzurra et
al., 1999; Chao et al., 2001; Aira et al., 2006) o en salas de cómputo
y hospitales (Haleem Khan et al., 2009).
Dentro del Archivo Central de la Universidad Pedagógica y Tecnológica
de Colombia hasta el momento, no se ha realizado ningún estudio
aerobiológico constituyéndose éste, como el primer trabajo que evalúa
la calidad del aire de esta dependencia. Por consiguiente, el
propósito de este trabajo fue aislar e identificar los microorganismos
que afectan la calidad del aire del archivo central y que podrían
estar causando alergias respiratorias en el personal que trabaja en
esta área.
MATERIALES Y MÉTODOS
ÁREA DE ESTUDIO. El estudio se llevó a cabo en el Archivo Central
ubicado en el primer piso del Edificio Administrativo de la
Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia (UPTC), Sede Tunja
(Boyacá, Colombia). El Archivo tiene un área aproximada de 1237 m2, y
su ubicación está hacia el interior del edificio, sin acceso directo
hacia el exterior.
El archivo contiene documentos desde 1980 hasta el año 2006, entre los
que se incluyen acuerdos, actas, contratos, informes, libros
contables, programas académicos, planes de estudio, proyectos de
investigación, resoluciones, entre otros. Presenta una temperatura
promedio de 18,8º C (± 0,6206) y una humedad relativa de 55,4% (±
0,5741).
TOMA DE MUESTRAS AMBIENTALES. Las muestras de ambiente fueron tomadas
semanalmente (Haleem Khan et al., 2009) entre agosto y septiembre de
2009 para un total de seis muestreos entre agosto y septiembre de 2009
realizados hacia las 10:30 horas. Con el fin de hacer la estimación
cualitativa de los microorganismos presentes en el ambiente, se
utilizó el método gravimétrico de sedimentación en placa para el
muestreo de aire con exposición al ambiente durante 30 minutos de 75
cajas de petri (12 cajas en cinco muestreos y 15 en el último
muestreo) que contenían Agar PDA (Agar Papa Dextrosa- Scharlau) ®, las
cuales fueron ubicadas en la parte superior, media e inferior de los
25 estantes seleccionados al azar. El número de estantes a muestrear
se determinó tomando el 10% del total de éstos presentes en el archivo
central de acuerdo con Gómez et al. (2005).
Simultáneamente, se tomaron datos de temperatura y humedad relativa
del ambiente aproximadamente cada 10 minutos empleando un Medidor
Atmosférico (marca Davis),. Asimismo, en cada muestreo se observó y se
tuvo en cuenta si los sistemas de ventilación se encontraban o no en
funcionamiento y se tuvo en cuenta la presencia de polvo y la forma en
la que estaban archivados los documentos en cada estante muestreado.
ANÁLISIS DE LAS MUESTRAS. Las cajas de petri expuestas al ambiente
fueron incubadas a 28 ºC durante siete días. Una vez se obtuvo
crecimiento sobre las placas, se realizó la cuantificación de las
colonias formadas las cuales fueron expresadas en términos de Unidades
Formadoras de Colonia (UFC). Las colonias fúngicas se identificaron
hasta género, según morfología macroscópica y microscópica, para la
cual se hicieron montajes con azul de lactofenol empleando la técnica
de cinta adhesiva transparente, y para el caso de las levaduras se
realizó el montaje entre lámina y laminilla. Los montajes fueron
observados en microscopio óptico de luz con objetivos de 10x y 40x.
Asimismo, se emplearon las claves de identificación taxonómica de
hongos de Barnett (1960), Barnett y Hunter (1972), Domsh et al.,
(1980a, ) y Domsh et al., (1980b). Para la identificación de las
levaduras del género Candida se realizó la prueba de producción de
tubo germinal (Finegold y Martin, 1983). Los géneros Rhodotorula y
Saccharomyces fueron identificados por sus características
microscópicas y macroscópicas de acuerdo con Carrillo (2003).
En relación con las bacterias, se determinaron las características
macroscópicas y microscópicas de las colonias formadas; éstas últimas
mediante tinción de Gram. Para el caso de las formas bacilares
aisladas, se hicieron repiques de las colonias en los medios
selectivos Agar EMB (Pronadisa) ® y Agar McConkey (Pronadisa) ®, y
siembras en pruebas bioquímicas API 20 E (para
Enterobacterias-Biomérieux) ® y API 20 NE (para no
Enterobacterias-Biomérieux) ® para su identificación hasta género.
APLICACIÓN DE LA ENCUESTA. A los 14 trabajadores del Archivo Central
se les aplicó una encuesta en la que se preguntó: 1. Cuando usted
consulta los documentos, ¿ha presentado alguno (s) de los siguientes
síntomas?: Irritación de los ojos, irritación de la nariz, dolor de
cabeza, fatiga, ningún síntoma, otro. 2. En caso de presentar alguno
de los anteriores síntomas, ¿ha seguido algún tratamiento médico? 3.
¿Usted emplea implementos de protección personal cuando hace consulta
de los documentos? para saber si habían presentado algún tipo de
sintomatología respiratoria por el manejo de los documentos que se
encuentran en el archivo y si para ello habían seguido algún
tratamiento médico. Además, de saber qué tipo de implementos de
protección personal utilizaban en el momento de consultar los
documentos.
Adicionalmente, las respuestas de cada encuesta fueron analizadas y se
determinó tomar muestras de fosas nasales a seis de los trabajadores
del archivo central, quienes presentaron más de un síntoma
respiratorio sugestivo por el manejo de los documentos y que no habían
seguido ningún tratamiento médico para ello. Las muestras fueron
tomadas con aplicadores estériles, haciendo una limpieza de las fosas
nasales. Posteriormente, se hizo un lavado de cada aplicador en tubos
de ensayo con Caldo Saboraud (Pronadisa) ®. Los tubos fueron incubados
a 28º C durante cinco a siete días, realizando luego, los montajes con
azul de lactofenol.
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS. Se empleó el Análisis de Varianza ANOVA
Multifactorial para establecer diferencias estadísticas entre las UFC
por estante muestreado y por posición de las cajas en cada estante, y
se utilizó el Coeficiente de Correlación de Spearman (rs) para
correlacionar el promedio de colonias formadas con las variables
ambientales de temperatura y humedad relativa, utilizando el paquete
estadístico StatGraphics versión 5.0.
RESULTADOS
GÉNEROS MICROBIANOS AISLADOS
El porcentaje de unidades formadoras de colonia (UFC) en cada uno de
los muestreos osciló en promedio entre 6,27 UFC y 39,02 UFC, siendo el
muestreo 3 el que presentó el mayor número de colonias formadas (Fig.
1). Sin embargo, el número de UFC estuvo determinada por la ubicación
de los estantes dentro del archivo (p= 0,0001) siendo el estante 12 el
más contaminado (Fig. 2). Entre tanto, las UFC presentes en cada
posición de los estantes fueron estadísticamente iguales (p= 0,9360)
con aproximadamente 4 UFC / placa, siendo mayor en la parte media
(3,96 ± 3,46 UFC / placa) y menor en la parte inferior (3,68 ± 3,74
UFC / placa) de los estantes.
La temperatura promedio del archivo fue de 18,8º C (± 0,6206) con una
humedad relativa de 55,4% (± 0,5741). Sin embargo, Por otra parte, no
se presentó una correlación estadísticamente significativa entre la
temperatura promedio del archivo y el número de colonias (rs= -0,0580;
p= 0,8968), así como tampoco entre la humedad relativa del ambiente y
el número de colonias formadas (rs= -0,7143; p= 0,1102). Además, se
observó en cada muestreo que los sistemas de ventilación ubicados
dentro del archivo no se encontraban en funcionamiento.
En total se aislaron 287 colonias del a partir de 75 placas de petri
expuestas al ambiente del en el Archivo Central, pertenecientes a 16
14 géneros y dos formas microbianas no identificadas, correspondientes
en su orden a hongos filamentosos, bacterias y levaduras. Entre los
géneros fúngicos más representativos, Mucor fue el más abundante con
un 36,6%, seguido de Penicillium con el 27,5% del total de las
colonias aisladas, siendo los dos géneros que se registraron durante
todo el período de muestreo, mientras que otros como Acremonium,
Alternaria, Cephalosporium, Aureobasidium, Cladosporium, Curvularia,
Geotrichum, y Helminthosporium y Pullularia, se presentaron en baja
proporción.
Las formas levaduriformes se presentaron en un 4,5%, siendo
representadas por Candida albicans (prueba positiva de producción de
tubo germinal), Rhodotorula spp., y Saccharomyces spp., mientras que
las colonias bacterianas representaron el 14,6% en el ambiente del
archivo central predominando las formas cocoides (Tabla 1).
Los resultados de la encuesta aplicada a los trabajadores que laboran
en el archivo mostraron que el 86,8% de los encuestados ha presentado
al menos un síntoma; de los cuales, el 57% ha sentido dos o más
síntomas, siendo los más frecuentes la irritación en los ojos y de la
nariz, y dolor de cabeza. Otros, como la fatiga no son comunes de
presentarse (Fig. 3). No obstante, solo el 33,3% del total de los
trabajadores que manifestaron haber presentado algún síntoma, ha
seguido un tratamiento médico. En cuanto a los implementos de
protección personal que los trabajadores utilizan, el 57,1% usa
guantes y tapabocas, mientras que el 42,9% restante, además de éstos,
también emplean gafas o batas de dril.
En las muestras tomadas de las fosas nasales de los trabajadores del
archivo se encontró microbiota normal de la nariz, representada por
formas bacterianas cocoides (Staphylococcus spp.), y en menor
proporción formas bacilares del género Pseudomonas.
DISCUSIÓN
Los hongos identificados con mayor frecuencia en el ambiente del
Archivo Central fueron Mucor spp., y Penicillium spp., los cuales son
comunes de presentarse en ambientes internos y cerrados. Diversos
autores como Pitzurra et al. (1999), Shelton et al. (2002),
Labarrere-Sarduy et al. (2003), Rivas et al. (2005), Aira et al.
(2006), Rojas et al. (2008) han encontrado predominancia de
Cladosporium y Penicillium en ambientes cerrados. Sin embargo, son muy
pocos los trabajos que han encontrado un aumento significativo del
género Mucor en este tipo de ambiente. Los géneros Mucor y Rhyzopus
han sido aislados principalmente de muestras de superficies (Valentín,
2007), y junto con otros hongos (Alternaria, Stachybotris, Stemphilium
y Trichoderma) son considerados como responsables del biodeterioro de
libros, objetos de arte, material audiovisual, pintura, maderas,
murales y pieles (Gallo, 1993).
Aunque no se encontraron hifas ni esporas fúngicas en las muestras de
las fosas nasales tomadas de los trabajadores en relación con los
hongos presentes en el archivo, Knutsen et al., (2002), mencionan que
la cavidad nasal es una parte importante para la deposición de hongos
inhalados, debido a la eficiencia de la nariz de remover partículas
más grandes de 10 µm del aire inhalado. En este estudio, se
identificaron géneros fúngicos que incluyen especies patógenas
oportunistas en diferentes problemas clínicos en humanos como Mucor y
Penicillium (Bueno et al., 2003; Sáez et al., 2004; Rivas et al.,
2005; Haleem Khan et al., 2009; Villar et al. 2009), Curvularia,
Cladosporium y las formas levaduriformes como Candida y Rhodotorula
(Guerrero et al., 2003; Sáez et al., 2004), además de géneros que
contienen cepas productoras de micotoxinas y alergénicos como
Alternaria (Rivas et al., 2005). Las esporas de estos hongos, con
excepción de Curvularia, causan reacciones de hipersensibilidad
inmediatas o retardadas, asma, sinusitis, alveolitis alérgica, entre
otras (De La Rosa et al., 2002).
Las colonias bacterianas no mostraron gran relevancia en este estudio.
Sin embargo, el género Acinetobacter no reviste mayor importancia
clínica y es parte de la flora microbiota normal de la piel y de los
tractos respiratorio, gastrointestinal y genitourinario del hombre y
de varios animales, y se encuentra con frecuencia en muchos ambientes,
principalmente en el medio hospitalario (Finegold y Martin, 1983),
mientras que el género Pseudomonas, es común de presentarse en el
ambiente; no obstante, contiene cepas que son potenciales patógenos a
los humanos que pueden producir diferentes problemas alérgicos (Rivas
et al., 2005; Valentín, 2007).
El mayor número de unidades formadoras de colonia se presentó en la
parte media de los estantes y durante el muestreo 3, coincidiendo con
el día en el que fue realizado el aseo del piso del archivo, lo cual
sugiere que durante la limpieza del piso, la presencia de agua puede
conducir al desarrollo de los hongos a alturas cercanas al suelo
(Rivas et al., 2005). Igualmente, el estante 12 presentó la mayor
contaminación por encontrarse muy cercano a la puerta de ingreso al
archivo central.
El porcentaje de humedad relativa del ambiente del archivo central es
menor al rango óptimo de 60-90% considerado por Gallo (1993) y
Valentín (2007) para que los hongos se desarrollen y puedan causar
daños en libros y documentos. Asimismo, es inferior al nivel de 85% de
humedad relativa que requieren las cepas bacterianas para su
crecimiento debido a su mayor necesidad de agua (Valentín, 2007). Sin
embargo, la humedad elevada y la temperatura son las condiciones que
favorecen la contaminación microbiológica del aire en ambientes
internos, aunque siempre es necesario un sustrato como madera,
celulosa, etc., que proporcione al hongo los nutrientes necesarios;
aunque también esta contaminación puede estar favorecida por una gran
presencia de polvo y por la falta de circulación de aire a través de
los sistemas de ventilación (Shelton et al., 2002).
Los géneros fúngicos encontrados en el ambiente del archivo central
pertenecen a la biota normal del aire interior de distintos recintos
cerrados siendo registrados también en diferentes estudios realizados
sobre aerobiología en este tipo de ambientes. Sin embargo, poner en
funcionamiento los ventiladores y la mejora en las prácticas de
limpieza una mayor adecuación de los sistemas de ventilación y de
limpieza podrían ayudar a reducir la carga fúngica del archivo, y de
esta forma, disminuir las reacciones alérgicas que los trabajadores
manifiestan durante el manejo de los documentos.
AGRADECIMIENTOS
A la Dirección de Investigaciones de la Universidad Pedagógica y
Tecnológica de Colombia y a los funcionarios del archivo central por
su colaboración, al Msc. Jorge Orlando Blanco Valbuena por la
corroboración en la identificación de algunos géneros fúngicos, y al
Biólogo Daniel Humberto Galindo por su asesoría en el manejo
estadístico de los datos.
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a Mucor sp. en un trabajador en la industria del corcho. Arch.
Bronconeumol. 2009; 45 (8): 405–407.
Tabla 1. Géneros de hongos, bacterias y levaduras registrados en el
ambiente del archivo central.
GÉNERO
UFC (%)
Hongos filamentosos
Mucor spp.
Penicillium spp.
Cladosporium spp.
Alternaria spp.
Pullularia Aureobasidium spp.
Acremonium Cephalosporium spp.
Geotrichum spp.
Helminthosporium spp.
Curvularia spp.
Micelio sin esporular
36,6
27,5
7,7
1,4
1,0
0,7
0,7
0,7
0,3
0,3
Levaduras
Candida albicanssp.
Rhodotorula spp.
Saccharomyces spp.
2,1
2,1
0,3
Bacterias
Formas cocoides
Acinetobacter spp.
Pseudomonas spp.
7,9
4,9
1,7
LEYENDAS DE LAS FIGURAS
Figura 1. Porcentaje de Unidades Formadoras de Colonia en cada
muestreo.
Figura 2. Unidades Formadoras de Colonia (UFC) por estante muestreado
(Intervalo de confianza 95%).
Figura 3. Principales síntomas respiratorios que presentan los
trabajadores del archivo central (DC= Dolor de cabeza; FG= Fatiga; IN=
Irritación en la nariz; IO= Irritación en los ojos; NR= No responde;
NS= Ningún síntoma; OT= Otro síntoma).
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