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Es un hecho que la pandemia de COVID-19 sorprendió a todo el mundo y no se dimensionó la magnitud ni la propagación que tendría. Igualmente trajo consigo muchas interrogantes que en el camino se han venido solventando. Esto gracias al trabajo multidisciplinario de numerosos investigadores y a la rápida respuesta que ha tenido la ciencia y la tecnología.
Las vacunas se desarrollaron en tiempo récord de menos de un año, y el ámbito de la desinfección no fue la excepción. Se comprendió rápidamente la naturaleza y características del virus, lo cual permitió desarrollar productos eficaces contra el SARS-CoV-2, que sin duda ayudaron a mitigar la cadena de transmisión.
Antecedentes
El origen del COVID-19 se remonta a diciembre de 2019 cuando surgió un brote de neumonía grave en la ciudad de Wuhan, China. Los primeros casos correspondían a personas que frecuentaban un mercado de comida de mariscos y otros animales silvestres.
Desde el inicio se le relacionó con el síndrome respiratorio agudo, y su rápida secuenciación permitió identificarlo como un nuevo virus. Fue nombrado SARS-CoV-2 (Síndrome Respiratorio Agudo Severo 2) por la similitud genética que guarda con el coronavirus que causó el brote de SARS en 2002, así como con la enfermedad infecciosa que causa COVID-19, por su acrónimo en inglés “Coronavirus Disease-2019”.
Entre enero y febrero de 2020 el brote se propagó rápidamente a otras regiones de China para después expandirse a otros países y continentes. El 11 de marzo de ese año la Organización Mundial de la Salud (OMS) declaró la pandemia por COVID-19 ya con una presencia en 114 países.
Características estructurales
El SARS-CoV-2 es un β-coronavirus, un género de virus que cuenta con envoltura de forma esférica de aproximadamente 125 nm; posee un genoma de ARN de cadena sencilla y polaridad positiva de alrededor de 30 kb, que codifica cuatro proteínas estructurales principales: de envoltura (E); de membrana (M); de espícula (S), responsable de la unión con el receptor de la célula huésped (ACE-2); y de nucleocápside (N).
El COVID-19, similar a otros virus con envoltura, se compone de dos estructuras: (1) una envoltura bicapa lipídica que lo recubre y (2) una nucleocápside que contiene el material genético empaquetado en forma helicoidal con la proteína N para proteger el genoma (Figura 1).
Las proteínas E, M y S están incrustadas en la envoltura de la bicapa lipídica derivada de la célula huésped. Afortunadamente, para los procesos de desinfección, esta doble capa lipídica es muy susceptible a la alteración química, por ejemplo, por tensioactivos y desinfectantes tanto químicos como físicos. Por tanto, la alteración de la envoltura lipídica puede hacer que el virus se inactive.
Además de la capa de lípidos, las proteínas M y E también pueden ser objetivos para la inactivación o debilitamiento del SARS-CoV-2 debido a sus funciones críticas en el ensamblaje y replicación de la envoltura viral. Si bien los virus con envoltura son más susceptibles a la inactivación que los virus sin envoltura, poseen la capacidad de adaptar el perfil molecular de la envoltura para evadir el sistema inmunológico.1
Persistencia de SARS-CoV-2 en superficies
Una característica importante del SARS-CoV-2 es su persistencia o sobrevivencia en diversos tipos de superficies (bióticas y abióticas), la cual va de unas horas hasta varios días. Existen distintos factores que influyen: porosidad de la superficie, presencia de materia orgánica, carga viral y factores ambientales como temperatura y humedad.
Desde el inicio de la pandemia, varios estudios han documentado estos datos2. La Tabla 1 y la Tabla 2 recopilan parte de esta información para superficies porosas y no porosas. Por ejemplo, en vidrio, acero y plástico el virus puede sobrevivir infeccioso hasta 2, 4 y 7 días, respectivamente. En tanto, en metales como aluminio y cobre sobrevive máximo 4 horas, gracias a las propiedades desinfectantes de estos materiales.
En las superficies porosas, en general, el virus persiste menos tiempo ya que tiende a adsorberse. Por ejemplo, en telas y cartón sobrevive alrededor de un día, y en papel hasta 2.7 días. Sobre la piel humana se ha reportado hasta 11 horas. Un hecho a destacar es que la temperatura afecta drásticamente la sobrevivencia. En el caso del algodón a 20 oC el virus sobrevive 1.7 días, pero una vez que se incrementa a 30 oC baja a 11 horas, y a 40 oC ya no se detecta.
El SARS-CoV-2 también tiene la capacidad de sobrevivir en el aire en forma de aerosoles hasta por tres horas. De hecho, en los últimos meses han surgido varias investigaciones que apuntan a que la transmisión aérea es de las principales vías de contagio3, 4. De ahí la importancia de mantener no sólo la desinfección de las superficies de uso común, sino también la del ambiente (aérea).
Conceptos en desinfección
Respecto a la desinfección del hogar, es importante tener presentes ciertas definiciones, ya que algunas de las dudas más recurrentes de los consumidores tienen que ver con las diferencias entre procesos de limpieza, sanitización y desinfección en superficies y objetos:
Proceso Limpieza Sanitización Desinfección Esterilización Acción Es la eliminación por acción mecánica de la suciedad y materia orgánica. El agente básico es el detergente. Reducción de la carga bacteriana hasta niveles que se consideran seguros. Aunado a las bacterias, también se eliminan hongos y virus, pero no esporas. Eliminación completa de toda forma de vida microbiana: bacterias, hongos, virus y esporas.
Entre los principales activos que se usan para la desinfección del hogar están los biocidas: sustancias activas que destruyen microorganismos patógenos, usualmente de origen químico.
Los biocidas se dividen en antisépticos y desinfectantes. Los primeros destruyen o inhiben el crecimiento de microorganismos sobre tejido vivo; mientras que los segundos hacen lo propio, pero sobre superficies y objetos inanimados5.
Existen varios factores que afectan los procesos de desinfección, entre ellos: concentración, tiempo de contacto, carga orgánica, tipo de superficie y temperatura6. De acuerdo con su acción, los podemos clasificar en ‘Consideraciones del desinfectante’ y ‘Medioambientales’ (Tabla 3).
Clasificación de biocidas
Se reconocen principalmente dos métodos generales de desinfección: químicos y físicos. Dentro de los químicos englobamos a todos los biocidas que tienen acción química, tanto desinfectantes como antisépticos. Son los activos que se utilizan para la formulación de productos capaces de eliminar el SARS-CoV-2 en el cuidado del hogar.
De acuerdo con su familia química, los biocidas se pueden clasificar en varios grupos. La Tabla 4 presenta las características principales de los más representativos en desinfección del hogar5, 7.
Grupo químico: Ejemplos Capacidad de desinfección Mecanismos de acción Desventajas y limitaciones Alcoholes: – Etanol – Isopropanol – n-propanol Amplio especto bactericida, fungicida y virucida (cap. limitada para no envueltos). Concentración de uso: 60 – 95%. Abajo del 50% disminuye su efectividad. Desnaturalización de proteínas. Daño a la membrana celular. No son esporicidas, inflamables, dificultad para conseguir tiempo de contacto en áreas abiertas. Bisfenoles: – Triclosán -Hexaclorofeno – Cloroxilenol (PCMX) Desinfectantes de alto espectro: bactericida, virucida y fungicida (parcialmente). Efecto residual. Concentración: 0.1 – 0,4% Alteración de la permeabilidad de la membrana y desnaturalización de proteínas. Olor fuerte (salvo triclosán), no esporicidas, poca efectividad frente a hongos, tóxico (hexaclorofeno). Agentes oxidantes: – Peróxido de hidrógeno – Ácido peroxiacético Desinfectantes de alto nivel: bactericida, esporicida, virucida, fungicida. Concentración: 0,3%, PAA 1,0-10% H2O2 Producción de radicales libres que oxidan componentes esenciales: lípidos, proteínas, DNA. Corrosivos a varios metales, poco estables, irritantes, pueden causar quemaduras a la piel (PAA), poco efecto residual. Agentes liberadores de cloro: – Hipoclorito de sodio – Dióxido de cloro – Cloramina T Desinfectantes de amplio espectro: bactericida, esporicida, virucida, fungicida. Efecto residual. Concentración:1000-5000 ppm ClO. 50 -200 ppm ClO2 Inhibición de reacciones enzimáticas, desnaturalización de proteínas y lisis celular Corrosivos a metales, inactivado por materia orgánica, irritantes a la piel y vías respiratorias, reactivo con amonio y ácidos. Cuaternarios de amonio: – ADBAC – ADEBAC – DDAC Desinfectantes de bajo nivel: bactericida, virucida (parcialmente) fungicida. Efecto residual. Concentración: 0,05 – 0,2% Alteración de la membrana celular y cápside. Inactivación de enzimas, desnaturalización de proteínas. Baja eficacia con materia orgánica y agua dura, incompatibilidad con aniónicos, no esporicidas, no virus sin envoltura.
Estos biocidas cuentan con varios mecanismos de acción contra microrganismos, pero específicamente contra virus se reconocen cuatro: daño a membrana celular y/o envoltura vírica; desnaturalización de proteínas de la envoltura; modificación de grupos funcionales; y daño directo al material genético.
Susceptibilidad de virus envueltos a biocidas
En la Tabla 5 se esquematiza un resumen del espectro de acción general de algunos grupos de biocidas6. Un hecho destacable es que presenta la susceptibilidad a la desinfección desde los patógenos más resistentes hasta los más vulnerables, quedando claro que los virus con envoltura como el SARS-CoV-2 son de los microorganismos menos resistentes a los desinfectantes químicos.
Por tanto, los formuladores de desinfectantes tienen opciones amplias de biocidas al desarrollar productos de desinfección contra el SARS-CoV-2. En términos generales podría funcionar casi cualquiera, sin embargo, hay que considerar varios factores que podrían afectar la eficacia de la formulación, tales como material de empaque, formato, tiempo de contacto requerido, tipo de desinfección (superficial o aérea), etc.
Susceptibilidad del SARS-CoV-2 a formulaciones desinfectantes
Al inicio de la pandemia los laboratorios de prueba no contaban con cepas de SARS-CoV-2. Por consiguiente, la efectividad tanto de biocidas como de productos terminados se asumió basada en su eficacia virucida contra coronavirus con similitud genética como los alfa y los beta.
De manera adicional, se planteó que los desinfectantes efectivos contra virus con envoltura lipídica también debían serlo contra SARS-CoV-2. Esto porque presentaban características fisicoquímicas similares y eran de los patógenos más susceptibles a la acción biocida.
Afortunadamente se han ido realizando estudios específicos para este virus. Al respecto, en la Tabla 6 se presenta un sumario de la eficacia de algunos biocidas que ya se han evaluado8.
Entre los biocidas evaluados tenemos mezclas de alcoholes con peróxido (como las recomendadas por la OMS para la asepsia de manos), cloruro de benzalconio e hipoclorito de sodio. Se muestra la concentración evaluada, tiempo de contacto requerido y la reducción logarítmica lograda.
La Tabla 7 presenta los resultados de un estudio que evaluó la eficacia virucida, pero ya de formulaciones terminadas. Es el caso de gel sanitizante, jabón líquido, limpiador de superficies, toallitas y spray desinfectante. Todas ellas redujeron la carga viral hasta niveles seguros con tiempos de contacto de 1 a 5 minutos9.
Tendencias en desinfección
Desde que se declaró la pandemia hubo una demanda creciente de productos de desinfección del hogar. Organismos como la OMS y el CDC (Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de los Estados Unidos) recomendaron la desinfección de fómites y de manos como una medida para mitigar la cadena de transmisión. Aunque hoy se sabe que esta es una de las vías que menos peso tiene en el contagio10, 11.
La llegada de la pandemia también tomó por sorpresa al sector de cuidado del hogar. En los primeros meses se vaciaron los anaqueles de los productos de desinfección. Si bien tomó algún tiempo, la industria química tuvo una rápida reacción y pronto se restablecieron las cadenas de suministro para la manufactura de estos productos.
Como resultado de la alta demanda, las principales marcas de limpieza, y en general el mercado, tuvieron que reinventarse. La reacción fue rápida y encontraron la clave para lanzar productos innovadores. Paulatinamente surtieron los anaqueles hasta convertirse en una herramienta significativa en la mitigación de la cadena de transmisión del SARS-CoV-2.
Durante el 2020 hubo múltiples lanzamientos de desinfectantes contra el COVID-19, sobre todo en el último trimestre. Muchos de ellos de la mano de empresas tercerizadoras como Envatec, que mantuvieron un inventario importante y respondieron oportunamente a las necesidades del mercado. En lo que va de la pandemia se han destacado grandes tendencias que permanecen vigentes.
Acción comprobada
Es una de las principales tendencias debido a que se tienen consumidores cada vez más informados, y sobre todo preocupados porque los productos garanticen la desinfección de sus hogares. Por lo tanto, demandan desinfectantes que demuestren su efectividad y contengan información sobre los patógenos que eliminan.
En consecuencia, claims como ‘elimina el 99.9% de bacterias y virus’, ‘elimina el COVID-19 probado’, y ‘rápida desinfección’, son de los más buscados. Incluso para el sector de cuidado de bebés encontramos beneficios como ‘recomendado por pediatras’ o ‘baby and child safe’.
Alto contenido en alcohol
Al declararse la pandemia, organismos como la OMS y la FDA recomendaron el uso de desinfectantes y antisépticos con una base de alcohol de por lo menos 60%12.
Sin embargo, en México el sector salud se fue más a la segura con una recomendación del 70%. De tal forma que el consumidor empezó a demandar y a buscar este tipo de leyendas.
Productos 2 en 1
Otra tendencia son los productos 2 en 1 o incluso multipropósito. La diversificación del sector ha llevado a las marcas a ofrecer beneficios adicionales a la desinfección.
En el caso de los productos clásicos de limpieza del hogar, están incorporando claims desinfectantes. Por ejemplo, el detergente Persil ya ofrece efecto antibacterial; o un quitamanchas de Sanytol ya incorporó la acción desinfectante. En el mercado hay varios ejemplos más.
‘Libre de…’
Tendencias clásicas de cuidado personal como ‘libre de…’, e incluso natural, están migrando al sector del hogar. Esto gracias a que existe una preocupación creciente por utilizar productos que sean completamente seguros.
Aunado a lo anterior, conceptos como el de sustentabilidad han ido permeando entre la población. Por eso claims como ‘sin cloro’, ‘sin fragancia’, ‘sin colorantes’, ‘sin triclosán’, etc. están predominando.
Múltiples formatos
Debido a la alta demanda y a la diversificación que experimentó el mercado de desinfección, han aparecido o resurgido varios formatos de dosificación. Esto en respuesta a las necesidades de desinfección de cada rincón del hogar (cocinas, pisos, superficies, telas, ropa, ambiente, superficies bióticas, etc.).
Entre ellos tenemos formatos como trigger, aerosol y botella con tapa rosca que siempre han sido populares en los productos de limpieza. Sin embargo, las toallitas y pump spray son presentaciones que migraron de los productos antisépticos. De esta categoría también se popularizaron los aerosoles, tubos depresibles, jabones líquidos y geles, que siempre han tenido presencia.
Desinfección en sistema aerosol
Los productos en aerosol han desempeñado un papel importante durante la pandemia. Es uno de los formatos de elección al ofrecer varias ventajas que mejoran los procesos de desinfección.
Entre las ventajas del aerosol destacan la aplicación uniforme sobre las superficies; seguridad y facilidad de uso por ser a prueba de derrames; y es especialmente útil para la desinfección del ambiente. Esta última cualidad sobresale considerando que la ruta área es la principal vía de transmisión del SARS-CoV-2.
Por su forma de aplicación, los aerosoles se pueden dividir en sprays y espumas. En el primer grupo figuran antisépticos; desinfectantes de superficies, de ambiente y de telas; así como foggers (sistemas de liberación total). Las espumas son especialmente aptas para algunos desinfectantes de superficies y antisépticos de base acuosa y alcohol (Figura 2).
Es un hecho que el envasado en este sistema presenta mayor dificultad por la seguridad e infraestructura que se requiere en las instalaciones. Sin embargo, es importante mencionar que hay empresas tercerizadoras que ofrecen el servicio de llenado y acondicionado de productos de desinfección.
Perspectivas y conclusiones
Desde el brote de COVID-19 se ha avanzado mucho en materia de desinfección, pero aún hay mucho por hacer. Algunas líneas de investigación continúan trabajando en determinar la dosis infecciosa mínima de SARS-CoV-2 para la transmisión por aerosoles entre personas. Por consiguiente, falta estandarizar una metodología para determinar el virus en el aire (muestreo y preservación).
Mientras tanto han surgido nuevas variantes. Si bien el crecimiento del mercado de desinfectantes se ha detenido, la población ya ha tomado como parte de su rutina diaria la desinfección de fómites y manos. Se prevé que el consumo no tenga inflexiones y siga estabilizado.
Referencias
- 1. Castaño, N., Cordts, S. C., Kurosujalil, M., et al., “Fomite transmission Physicochemical Origin of Virus-Surface Interactions, and Disinfection Strategies for Enveloped Viruses with Applications to SARS-CoV-2”, ACS Omega, (2021) 6, 6509 – 27.
- 2. Wiktorczyk-Kapischke, N., Grudlewska-Buda, K., et al., “SARS-CoV-2 in the Environment-Non-Droplet Spreading Routes”, Science of the Total Environment, (2021) 770, 145260.
- 3. Van Doremalen, N., et al., “Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1”, N. Engl. J. Med., (2020) 382, 1564-1567.
- 4. Hadei, M., et al., “Presence of SARS-CoV-2 in the Air of Public Places and Transportation”, Atmospheric Pollution Research, (2020) 12, 255-259.
- 5. Mc Donell, G., Rusell, A. D., “Antiseptic and Disinfectants: Activity, Action, and Resistance”, Clinical Microbiology Reviews, Jan. (1999) 12, 147 – 179.
- 6. The Center for Food Security & Public Health, Iowa State University, NAHEMS Guidelines: Cleaning and Disinfection, Jul. (2014). Disponible en htpp://www.aphis.usda.gov/fadprep.
- 7. Araujo, P., Lemus, M., et al., “Antimicrobial Resistence to Disinfectants in Biofilms”, Science Against Microbial Pathogens”, (2012), 826 – 834.
- 8. Saadatpour, L., et al., “Physicochemical susceptibility of SARS-CoV-2 to disinfection and physical approach of prophylaxis”, Health Science Reports, (2020) 3: e213, 1-9.
- 9. Ijaz, MK., Whitehead, K., Srinivasan, V., et al., “Microbicidal actives with virucidal efficacy against SARS-CoV-2”, Am J Infect Control, (2020) 48, 972-973.
- 10. WHO, Cleaning and disinfection of environmental surfaces in the context of COVID-19. Disponible en: https://www.who.int/publications/i/item/cleaning-and-disinfection-of-environmental-surfaces-inthe-context-of-covid-19.
- 11. CDC. Scientific Brief: SARS-CoV-2 Transmission. Disponible en: https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/science/science-briefs/sars-cov-2-transmission.html (Accesado el 01/07/21).
- 12. Food and Drug Administration, 21 CFR Part 310, “Safety and Efectiveness of Consumer Antiseptics Rubs; Topical Antimicrobial Drug Products for Over-the-Counter Human Use”, Final Rule 2019. Disponible en: https://www.govinfo.gov/content/pkg/FR-2019-04-12/pdf/2019-06791.pdf (Accesado en 01/07/21).
