MICROBIOLOGÍA DEL MUNDO ASÉPTICO

Microorganismos de interés

y conceptos básicos para su control

El proceso de medicamentos esteriles

La fabricación en entorno aséptico es uno de los retos más complejos a los que se puede enfrentar una empresa, ya que, para poder asegurar la calidad de un producto estéril, es necesario que el entorno que rodea su proceso tenga una carga de microorganismos muy baja.

No obstante, no es suficiente con mantener el crecimiento bajo control. Conocer la composición de la flora microbiana es igual de importante que mantener los límites establecidos por la norma.

El Anexo 1 (EU GMP) nos indica los límites de contaminación microbiana que han de tener tanto las áreas de fabricación como las salas que rodean el proceso.

Incluimos el actual y el draft que será aprobado en las próximas semana.

 

Anexo 1 (Actual):  https://www.aemps.gob.es/eu/industria/inspeccionNCF/guiaNCF/docs/anexos/14_anexo-1.pdf

Grado

Muestra de aire (ufc/m3)

Placas de sedimentación (90mm Ø) ufc/placa 4h

Placas de contacto (50mm Ø) ufc/placa)

Impresión de guantes 5 dedos (ufc/guante)

A

< 1

< 1

< 1

< 1

B

10

5

5

5

C

100

50

25

D

200

100

50

 

Anexo 1 (Draft):

https://www.gmp-compliance.org/files/guidemgr/2020_annex1ps_sterile_medicinal_products_en.pdf

Grado

Muestra de aire (ufc/m3)

Placas de sedimentación (90mm Ø) ufc/placa 4h

Placas de contacto (50mm Ø) ufc/placa)

Impresión de guantes 5 dedos (ufc/guante)

A

Sin crecimiento

B

10

5

5

5

C

100

50

25

D

200

100

50

 

¿Por qué es necesario conocer la flora?

Cuando hay un crecimiento fuera de límites o cuando el producto sale contaminado, es imprescindible encontrar la causa raíz1,2. Tanto durante la cualificación, como en la monitorización rutinaria obtener resultados fuera de especificaciones puede significar numerosas cosas: que alguna parte de la instalación falla, que los procedimientos de limpieza no son los adecuados, que no se han respetado los flujos de materiales… pero para poder saber cuál es la causa conocer qué microorganismos la componen y que significa cada uno resulta esencial.

Muchas veces se nos olvida que los microorganismos no son solo las bacterias, también hay hongos y levaduras presentes en aire y personas que pueden ser causa de contaminación en unas instalaciones. Bacterias, hongos y levaduras tienen condiciones óptimas de crecimiento diferentes, y esto nos puede ayudar a identificar cual es nuestra causa raíz.

 

Por ejemplo, los hongos si bien crecen normalmente más despacio, suelen aparecer cuando la humedad es muy alta. Sabiendo esto, si el número de hongos de nuestras salas comienza a aumentar, podemos sospechar que el control de humedad no está funcionando correctamente. Esto nos permite poder tomar medidas preventivas como aumentar la frecuencia de limpiezas con fungicidas o revisar los mantenimientos del sistema HVAC para comprobar que todo sigue en orden.

Microorganismos de interés y su origen

A continuación, se ponen ejemplos de bacterias y hongos muy comunes y la información esencial que podemos saber de cada uno de ellos

Gen. Staphylococcus:

Tipo: Bacterias gram positivas

Origen(es): Personas (piel y mucosas)

Riesgos3: Se trata de un patógeno oportunista. La especie s.aureus es de especial interés,  ya que además de la pérdida de producto puede causar infecciones en piel, neumonías y endocarditis entre otras patologías.

Especies comunes: S.aureus, S.epidermis y S.saprophyticus

Gen. Bacillus:

Tipo: Bacterias gram positivas

Origen(es): suelo (contaminación traída desde el exterior por personal, material…etc)

Riesgos: Son organismos formadores de esporas. Las esporas son formas de resistencia. Hay que prestar especial atención en las limpiezas ya que puede volver a aparecer con facilidad. Utilizar esporicidas durante el tiempo indicado en el producto.

Especies comunes: B. subtilis, B. cereus.

Gen. Aspergillus:

Tipo: Hongos

Origen(es): Aire (común en la mayoría de ambientes).

Sabiendo que los hongos presentan mejor crecimiento a húmedas altas, es importante prestar especial atención a la posible presencia de humedades, fugas de agua o equipos que utilicen agua que puedan ser la causa del foco de contaminación

Puede implicar que el sistema de climatización no está funcionando correctamente (Filtros HEPA).

Puede traerse desde el exterior por personal, material…etc.

Riesgos4: Se trata de un hongo oportunista capaz de afectar gravemente a personas inmunocomprometidas. También es formador de esporas, es necesario usar fungicidas y esporicidas durante el tiempo indicado en el producto.

Especies comunes: A.niger

Sp. Pseudomonas aeruginosa:

Tipo: Bacteria gram negativa

Origen(es)6: agua contaminada.

Se debe prestar especial atención a maquinaria que utilice agua o tenga procesos de CIP o SIP automáticos. En zonas con desagües, conducciones o tomas de agua asegurar que éstas no son el foco. De igual manera hay que vigilar las instalaciones de agua purificada y para inyectables(PW and WFI) ya que este microorganismos es capaz de formar biofilms.

En instalaciones con tuberías revisar que los codos no dejan agua “quieta” que pueda permitir la formación de biofilms.

Riesgos: formación de biofilms. Patógeno oportunista que puede causar infecciónes en piel y heridas entre otras.

Fam. Enterobacteriaceae:

Tipo: Bacterias gram negativas

Origen(es): fecal.

Riesgos: Esta familia de microorganismos, además de tratarse de ser posibles patógenos, implica que existe una fuente de contaminación fecal en el proceso. Se trata de una causa de contaminación muy grave y que no debería ser posible bajo ninguna circunstancia.

Especies comunes: Escherichia coli, gen. Salmonella, gen. Enterobacter

Limites de alerta y de alarma
(o de acción)

Para poder asegurar las buenas condiciones de unas instalaciones dependemos de los muestreos rutinarios. A día de hoy, no existe una herramienta capaz de monitorizar de forma continua y a tiempo real la cantidad de microorganismos en aire y superficie, por lo que necesitamos un buen plan de monitorización. Estos planes, además de tener bien definidos los puntos y la frecuencia con la que se muestrean, han de establecer unos límites de control. Éstos son los límites de alerta y los límites de alarma o acción.

Basándonos en los resultados que sabemos que hay que cumplir (los especificados por el anexo 1) se establecen los siguientes valores:

Límites de alarma o de acción: Es común en la monitorización ambiental tener como límite de alarma el especificado por la norma. Cuando lo superamos, automáticamente abrimos desviación.

Límites de alerta: se supera el número esperado de ufc (unidades formadoras de colonias). Es un valor establecido a través del estudio del histórico de áreas.

Por ejemplo, si sabemos que de media en una sala (Clase C) solemos obtener 35 ufc/m3 en muestras de aire como valor medio, y siendo 100 ufc/m3 el límite que no podemos superar, podemos establecer un límite de alerta de entre 50-55 ufc, de forma que si comenzamos a tener estos resultados se abra una investigación1 que determine la causa raíz de este aumento en la tendencia. De la misma forma pueden tomarse acciones para poder mitigar riesgos.

Los límites de alerta sirven para poder controlar el patrón de comportamiento de la sala. Si ponemos unos límites demasiado altos y cercanos a la norma, nunca aprovecharemos la información que nos da la monitorización para detectar a tiempo situaciones de peligro. Por el contrario, si ponemos unos límites de alerta no realistas y demasiado bajos, siempre estaremos buscando “problemas” que realmente no existen.

Una forma común de elegir el límite de alerta, especialmente cuando se carecen todavía de históricos, es aplicar 2 o 3 veces la desviación típica de los valores normales.

Pongamos el siguiente ejemplo: Tenemos una sala clase B (límite de alarma 100 ufc/m3) y queremos establecer un bueno límite de alerta. De nuestro histórico de resultados (Línea azul. Valores) sabemos que la media anual es de 33 ufc/ m3 (Línea naranja. Media). Aplicando 2 y 3 veces la desviación típica sobre la media nos quedan dos propuestas diferentes:

Alarma 1 (Línea Gris): 41 ufc/ m3

Alarma 2 (Línea Amarilla): 45 ufc/ m3

De esta forma siempre tenemos el límite de alarma suficientemente lejos del criterio normativo y tenemos un margen amplio para reaccionar.

No hay que olvidar que lo mejor para definir estos valores es fijarse en los históricos. Hay que tener en cuenta que los resultados microbiológicos tienden a tener fluctuaciones estacionales que también hay que tener en cuenta, por lo que muchas veces establecer los límites es un reto.  A lo largo de los años los resultados pueden ir variando, es importante tenerlos actualizados y personalizados para cada área.

Determinar la causa raíz y su correcta mitigación

En el caso de que se excedan estos los límites es importante determinar la causa raíz1,2. Saber por qué han aumentado es imprescindible para poder aplicar un correcto plan de mitigación o acción correctiva. Por ello antes hemos hecho hincapié en que saber la procedencia de diferentes microorganismos es clave para poder definir la causa raíz

Figura 1. Posibles Orígenes de contaminación

Sabiendo los posibles orígenes, si empiezan a aparecer en nuestras muestras más bacterias del género Bacillus de las que solemos tener, podemos sospechar que pueden venir del personal o de materiales. De esta forma podemos abordar la investigación de forma mucha más enfocada y precisa, revisar conceptos clave como procedimientos de limpieza y flujos de materiales y controlar la causa del aumento de colonias antes de que pueda dar problemas.

La importancia de los procedimientos de limpieza y desinfección

La limpieza es otro de los pilares fundamentales que nos ayudan a mantener las correctas condiciones de una instalación aséptica. Hay que entender que lo que llamamos limpieza en el mundo aséptico engloba mucha más complicación y detalle que las limpiezas de otras áreas. 

Es importante utilizar siempre productos aprobados por la AEMPS7 que tengan validado y demostrada su eficiencia.

 

Claves para el correcto uso de productos de limpieza

  • Además de utilizar productos registrados y validados es básico hacer caso a los tiempos de exposición indicados por el fabricante. Es quizás uno de los pasos que más cuesta, puesto que muchos productos tienen efectos esporicidas tras 10-15 minutos de exposición, lo que quiere decir, que la superficie sobre la que se aplica ha de estar húmeda al menos ese tiempo para asegurar una correcta eliminación.
  • La rotación de productos evita la aparición de resistencias y permite una eliminación más completa de todos los microorganismos presentes.
  • Por último, el personal de limpieza ha de estar correctamente formado.

Figura 2. Claves para el correcto uso de productos de limpieza

Conclusiones

Además de preocuparnos por tener controlados los límites microbiológicos tal y como nos exige la norma, conocer la composición de la flora que tenemos puede ser de gran ayuda para encontrar la causa raíz de contaminaciones, mejorar prácticas y procedimientos y para establecer unos procedimientos de monitorización y limpieza que mantengan nuestra zona de fabricación en perfectas condiciones.

 

Trabajar bajo filosofía CAPA (Corrective Actions and Preventive Actions) es un pilar básico para la industria farmacéutica, y en la fabricación de producto estéril, es una herramienta que nos permite reaccionar a tiempo frente a problemas diarios. Cuando conocemos las causas podemos aplicar correctamente las mitigaciones y medidas necesarias para evitar que vuelva a ocurrir. Se trata de un proceso continuo de monitorización y mejora que nos permite mantener la calidad de nuestras instalaciones y del producto.

Bibliografía y webs consultadas

  1. Punto 6.14 Anexo 1.(Draft): “Breaches of alert levels should be documented and reviewed, and include investigation of system trends to determine whether the breach is a single (isolated) event or if results are indicative of loss of control or system deterioration. Each breach of action limits should be investigated to determine the root cause of the issue and any impact on the quality of products and manufacturing  processes as a result of the potential use of the water.”

  2. Punto 9.12 Anexo 1.(Draft) “If action limits are exceeded, operating procedures should prescribe a root cause investigation, an assessment of the potential impact to product and requirements for corrective and preventive actions. If alert levels are exceeded, operating procedures should prescribe assessment and follow up, which should include consideration of an investigation and/or corrective actions to avoid any further deterioration of the environment.”

  3. https://www.cdc.gov/hai/organisms/staph.html

  4. https://www.cdc.gov/fungal/diseases/aspergillosis/spanish/index.html

  5. https://www.cdc.gov/hai/organisms/pseudomonas.html

  6. https://www.cdc.gov/infectioncontrol/guidelines/environmental/background/water.html

  7. https://www.aemps.gob.es/cosmeticosHigiene/cosmeticos/docs/relacion_desinfectantes.pdf