Metallic Copper as an Antimicrobial Surface

zu Deutsch: Metallisches Kupfer (Vollmaterial) als Oberfläche gegen Mikroorganismen

Autorenliste

Gregor Grass, Christopher Rensing, and Marc Solioz

Fazit

Die antimikrobiellen Eigenschaften von Kupferoberflächen sind inzwischen fest etabliert. Krankenhausversuche haben eine Verringerung der Keimzahlen gezeigt, was darauf hinweist, dass Kupferoberflächen neben anderen Hygienemaßnahmen ein vielversprechendes zusätzliches Mittel zur Eindämmung der Anzahl und Schwere von im Krankenhaus erworbenen Infektionen sind. Zum jetzigen Zeitpunkt wären zusätzliche Studien hilfreich, um die kosteneffektivste Art und Weise zu bestimmen, wie ein maximaler Schutz in Krankenhäusern gewährleistet werden kann. Sollten z.B. nur stark frequentierte Stellen aus Kupfer gefertigt werden, z.B. Türklinken, Wasserhähne und Bettgitter, oder sollte die Mehrzahl der zugänglichen Oberflächen aus Kupfer bestehen? Darüber hinaus sollten verschiedene Kupferlegierungen nicht nur auf ihre Wirksamkeit, sondern auch auf ihren ästhetischen Reiz geprüft werden. Schließlich müssen die antimikrobiellen Eigenschaften von Kupferoberflächen mit anderen Desinfektionsmethoden und dem gesamten Hygienekonzept einer Gesundheitseinrichtung integriert werden. Zusätzliche Maßnahmen, wie z.B. die Zugabe von Sporenkeimen in Reinigungslösungen zur besseren Abtötung von Sporen, verdienen ebenfalls weitere Untersuchungen.

Die bakterielle Resistenz ist ein Hauptanliegen bei der Infektionskontrolle. Gibt es Bakterien, die von Natur aus gegen die Kontaktabtötung durch Kupfer resistent sind? Es ist bekannt, dass lebende Bakterien von kupferhaltigen Oberflächen isoliert werden können, und in einer kürzlich durchgeführten Studie wurden 294 Isolate von europäischen 50-Cent-Münzen auf ihre Kupferresistenz hin untersucht. Einige der Isolate zeigten tatsächlich ein verlängertes Überleben (1 bis 3 Tage) auf trockenen, aber nicht auf feuchten Kupferoberflächen, aber keiner der Stämme war in Kultur außergewöhnlich kupferresistent (12). Das Überleben auf kupferhaltigen Münzen schien entweder die Folge einer Endosporenbildung, also des Überlebens auf Schmutzflecken, oder einer besonderen Fähigkeit zu sein, eine trockene metallische Kupferoberfläche zu ertragen. Während die letztere, seltene Eigenschaft noch nicht verstanden ist, erscheint das verbreitete Auftreten von Bakterien, die gegen Kontaktabtötung resistent sind, aus folgenden Gründen unwahrscheinlich:

(i) Die Plasmid-DNA wird nach dem Zelltod durch Kontaktabtötung vollständig abgebaut, wodurch die Übertragung von Resistenzdeterminanten zwischen Organismen verhindert wird (39),

(ii) die Kontaktabtötung erfolgt sehr schnell, und die Zellen teilen sich nicht auf Kupferoberflächen, was den Erwerb von Resistenz ausschließt, und

(iii) Kupfer und Kupferlegierungen werden seit Tausenden von Jahren vom Menschen verwendet, aber es wurden noch keine Bakterien entdeckt, die gegen Kontaktabtötung vollständig resistent sind.

Quellen

12. Espirito Santo, C., P. V. Morais, and G. Grass, 2010. Isolation and characterization of bacteria resistant to metallic copper surfaces. Appl. Environ. Microbiol. 76:1341-1348.

39. Warnes, S. L., S. M. Green, H. T. Michels, and C. W. Keevil, 2010. Biocidal efficacy of copper alloys against pathogenic enterococci involves degradation of genomic and plasmid DNA. Appl. Environ. Microbiol. 76:5390-5401.