La popolazione che sta sul prodotto prima del trattamento
Nel lessico della sterilizzazione dei prodotti sanitari la carica microbica è ciò che l’inglese chiama bioburden: la popolazione di microrganismi vitali presenti su o in un prodotto e nel suo sistema di barriera sterile. È una misura che si prende prima del processo di sterilizzazione, non dopo, e serve a sapere quale sfida microbiologica il processo dovrà affrontare.
Quei microrganismi non arrivano da un’unica strada. Vengono dalle materie prime e dai componenti, dalla lavorazione e dal montaggio, dall’ambiente di produzione, dagli ausili impiegati, dai processi di pulizia e dal confezionamento del prodotto finito. Per questo il valore viene letto come indicatore dell’igiene dell’intero ciclo produttivo, non della qualità di un singolo materiale.
Il termine vicino, carica batterica, in italiano circola come sinonimo ma è più stretto, perché nomina i soli batteri mentre la carica microbica comprende anche lieviti e funghi. La distinzione è d’uso e non è formalizzata nelle norme consultate: davanti a un dato, quindi, la cosa da leggere è che cosa il metodo abbia effettivamente contato.
Come si determina la carica microbica
La norma di riferimento è la ISO 11737-1:2018, terza edizione, che specifica requisiti e guida per l’enumerazione e la caratterizzazione microbica della popolazione presente su o in un prodotto sanitario, un componente, una materia prima o un imballaggio. Non si applica a virus, prioni e protozoi, che restano fuori dal conteggio.
Il metodo si compone di quattro operazioni. Se il prodotto rilascia sostanze che disturbano la rilevazione, queste vanno neutralizzate o rimosse. I microrganismi vengono staccati dal pezzo, di regola per agitazione, ultrasuoni o risciacquo in un liquido di estrazione. Il liquido viene poi coltivato in condizioni scelte in base ai microrganismi che ci si attende. Infine i sopravvissuti si contano, per semina su terreno solido, per filtrazione su membrana oppure con la tecnica del numero più probabile.
Non sempre si prova il pezzo intero. La norma ammette di analizzare una porzione definita, la sample item portion o SIP: se la contaminazione è distribuita in modo uniforme la porzione può essere qualunque, altrimenti deve rappresentare in proporzione tutti i materiali del prodotto, oppure la parte che presenta la sfida più severa al processo.
Perché il risultato è una stima e non un censimento
Nessuna tecnica stacca dal pezzo tutti i microrganismi che ci sono, e nessun terreno li fa crescere tutti. La norma chiama efficienza di recupero la capacità di una tecnica specificata di rimuovere, raccogliere e coltivare i microrganismi da un prodotto, e fattore di correzione il valore numerico applicato alla conta per compensare la rimozione incompleta e la mancata crescita.
Il numero corretto ha un nome proprio, stima della carica microbica, e non coincide con il conteggio grezzo. Chi legge un dato senza sapere quale fattore di correzione sia stato applicato ne sta leggendo la metà. La norma prevede anche i cosiddetti picchi, valori singoli molto più alti degli altri di una serie, trattati come parte normale della distribuzione e non come errori da scartare.
Unità formanti colonia, l’unità della carica microbica
Il conteggio si esprime in unità formanti colonia, UFC, in inglese CFU. Il nome è preciso e va preso alla lettera: quello che si conta sono le colonie cresciute, e una colonia può nascere tanto da una singola cellula quanto da un grumo di cellule attaccate fra loro. L’unità non è quindi il numero di microrganismi, ma il numero di elementi capaci di dare origine a una colonia in quelle condizioni di coltura.
Il denominatore cambia con l’oggetto e con il metodo di estrazione: UFC per dispositivo quando si tratta il pezzo intero, per grammo su un materiale sfuso, per centimetro quadrato su una superficie, per millilitro su un liquido. Due valori con denominatori diversi non si confrontano fra loro.
Dalla carica microbica al livello di sterilità
Qui sta il punto che quasi nessuno spiega per intero. L’inattivazione dei microrganismi da parte di un agente sterilizzante segue una legge esponenziale: a ogni incremento di trattamento la popolazione superstite si riduce di una frazione costante, e una curva esponenziale non tocca mai lo zero. Ne segue, come la norma stessa scrive, che la sterilità di un singolo pezzo non si può affermare, e che la sterilità di una popolazione trattata si definisce in termini di probabilità che su un pezzo sia ancora presente un microrganismo vitale.
Quella probabilità ha un nome, livello di sicurezza di sterilità, in sigla SAL, e si scrive come dieci elevato a meno n. Per poter designare STERILE un dispositivo sterilizzato nella sua confezione finale, la EN 556-1 chiede che la probabilità teorica che vi sia un microrganismo vitale sia minore o uguale a uno su un milione, cioè un SAL di dieci elevato alla meno sei. Sterile, in senso normativo, non significa assenza dimostrata: significa una probabilità residua dichiarata e accettata.
La carica microbica è il punto di partenza di quel calcolo, ed è per questo che si misura. Nella sterilizzazione a radiazioni, per esempio, il metodo VDmax25 della ISO 11137-2, che serve a giustificare una dose preselezionata di 25 kGy, si applica ai prodotti con carica media non superiore a mille UFC per dispositivo. Sopra quella soglia la dose non è più giustificabile per quella via, e occorre stabilirla in un altro modo.
Un valore che appartiene a un lotto e a un momento
Nessun dato di carica vale in assoluto. Cambia nel tempo e con le stagioni, e la norma chiede espressamente di considerare quando la determinazione viene fatta rispetto alla fabbricazione: per questo si ripete, invece di essere fissata una volta sola.
Non è nemmeno una misura di pericolosità. Il conteggio dice quanti elementi sono cresciuti, non quali siano: la caratterizzazione microbica, cioè il raggruppamento in categorie per morfologia della colonia, aspetto cellulare o proprietà di colorazione, è un passaggio separato, e serve ad accorgersi se la popolazione è cambiata.
Restano fuori, infine, le endotossine batteriche, frammenti della parete dei batteri gram negativi. Non sono organismi vitali, quindi nessun conteggio di colonie le vede, e non seguono la sorte dei microrganismi in un ciclo di sterilizzazione: si misurano con una prova a parte.
