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Jul 16, 2023

Könnten Kupferoberflächen dazu beitragen, Infektionen in Krankenhäusern zu verhindern?

Von Andrew ZaleskiSept. 24.02.2020 Verhindern, dass Patienten während einer Operation krank werden

Von Andrew ZaleskiSept. 24. 2020

Es ist schon lange ein Problem für Krankenhäuser, zu verhindern, dass Patienten während eines stationären Aufenthalts erkranken – und dieses Problem ist während einer Pandemie umso dringlicher geworden.

Schon vor dem Ausbruch von Covid-19 hatten Krankenhäuser zunehmend Schwierigkeiten, gesundheitsbedingte Infektionen unter Kontrolle zu bringen. Jedes Jahr gibt es in US-Krankenhäusern 2 Millionen solcher Infektionen – und 90.000 damit verbundene Todesfälle.

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Während Krankenhäuser im ganzen Land nach Möglichkeiten suchen, die Ausbreitung von Krankheitserregern auf Patienten zu reduzieren, argumentiert eine wachsende Zahl von Forschern, dass ein einfacher Austausch helfen könnte: Edelstahloberflächen durch Kupfer ersetzen.

„Kupfer ist das schnellste Ding, das alles töten kann“, sagte Michael Schmidt, Professor für Mikrobiologie und Immunologie an der Medical University of South Carolina und führender Forscher auf dem Gebiet des antimikrobiellen Kupfers.

Die Fähigkeit von Kupfer, Mikroben zu neutralisieren, ist bekannt. Forscher, die SARS-CoV-2, die Krankheit, die Covid-19 verursacht, untersuchen, stellten bereits im März fest, dass das Virus auf Edelstahl – den die meisten Krankenhäuser für die meisten Oberflächen verwenden – mehrere Tage überdauert, aber innerhalb weniger Stunden nach der Landung auf Kupfer stirbt.

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Trotz der Beweise für die Fähigkeit von Kupfer, Bakterien zu vernichten, sind viele Krankenhausleiter noch immer nicht überzeugt. Sie argumentieren, es sei immer noch nicht klar, ob die Reduzierung der Menge eines Krankheitserregers in einem bestimmten Bereich eines Krankenhauses tatsächlich zu einem geringeren Infektionsrisiko führt.

„Bei der Infektionsprävention sind wir ein ziemlich pragmatischer Haufen. Wir wollen wissen, dass etwas wirksam ist“, sagte Graham Snyder, medizinischer Direktor für Infektionsprävention am UPMC in Pittsburgh. „Es besteht kein Zweifel: Auf einer antimikrobiellen Oberfläche überleben Organismen weniger. Reduziert dies weniger Infektionen? Das ist sehr schwer zu beweisen.“

Schmidt und andere Forscher, die sich mit Kupfer befassen, hoffen, dass eine wachsende Zahl von Forschungsergebnissen dazu beitragen wird, Argumente für Kupfer zu liefern. Im Jahr 2007 begann er mit einer Studie in acht Räumen auf der Intensivstation von drei US-Krankenhäusern, in denen Kupfer auf verschiedenen Objekten installiert wurde: Bettgitter, Tabletttische über dem Bett, intravenöse Stangen und Armlehnen von Besucherstühlen sowie auf Oberflächen wie dem Schwesternruf Tasten. Über einen Zeitraum von sechs Jahren stellte Schmidt fest, dass die Infektionen in diesen Räumen im Vergleich zu acht unveränderten Räumen auf der Intensivstation um 58 % zurückgingen. Außerdem stellte er in den Kupferräumen eine deutlich geringere Rate an VRE- und MRSA-Bakterien fest, die berüchtigt dafür sind, stationäre Infektionen zu verursachen.

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Neuere Forschungen zu Kupfer zeigen ähnliches Versprechen. Eine klinische Studie im Sentara Leigh Hospital in Virginia aus dem Jahr 2016 ergab, dass Kupferoxidoberflächen zu einer Reduzierung arzneimittelresistenter Mikroben um 78 % führten. Eine weitere klinische Studie, die im selben Jahr in Iowa durchgeführt wurde, zeigte dasselbe.

Und letzten Herbst veröffentlichte Schmidt seine neueste Forschung, eine fast zweijährige Studie, die zeigte, dass Kupferbetten auf der Intensivstation eines Krankenhauses in Indiana durchschnittlich 95 % weniger Bakterien beherbergten. (Diese Studie wurde durch ein „uneingeschränktes Forschungsstipendium“ von Bed Techs unterstützt, das Krankenhausbetten mit Kupfer nachrüstet. Schmidts Arbeit wurde größtenteils vom Verteidigungsministerium finanziert, aber er erhielt auch Unterstützung von einer Kupferindustriegruppe, um das Metall zu untersuchen in Einrichtungen außerhalb der Patientenversorgung.)

Forscher, die Kupfer untersuchen, sagen, dass seine Wirkung darin liegt, wie es einen Krankheitserreger angreift. In Gegenwart von Bakterien wie E. coli setzt Kupfer reaktive Ionen frei, die Löcher in die Zellmembran schlagen, eindringen und dann die darin enthaltene DNA und Proteine ​​zerkleinern. Manchmal ist Kupfermetall sogar noch mehr, nun ja, Metall. Im Gegensatz zu Gold oder Silber enthält Kupfer in seiner äußeren Orbitalhülle ein freies Elektron, das mit dem Sauerstoff in der Luft interagiert – was zu einer energiereichen Form von Sauerstoff führt, einer Art molekularer Granate, die durch Virushüllen schießt und die Anweisungen zur Keimvermehrung sprengt auf der Innenseite.

Krankenhäuser haben einen klaren Anreiz, die Ausbreitung von Krankheitserregern einzudämmen. Im durchschnittlichen Einzelbett-Krankenhauszimmer in den USA kommt es jährlich zu vier bis fünf Infektionen, und die Kosten in Form von Geldverschwendung und verlorenen Leben sind hoch. Für jede einzelne Person, die sich im Krankenhaus eine Infektion zuzieht, wird der Aufenthalt schätzungsweise um bis zu 19 Tage länger und etwa 43.000 US-Dollar teurer.

Zwar besteht ein Zusammenhang zwischen der Installation von Kupfer und der Reduzierung der Bakterienbelastung, es gibt jedoch keinen nachgewiesenen Zusammenhang zwischen dem Vorhandensein von Kupfer und dem Rückgang der Zahl der Patienteninfektionen in einem Krankenhaus – ein Ergebnis, das einige Krankenhausleiter gerne sehen würden bevor Sie den Wechsel vornehmen.

Es gibt auch die ebenso pragmatische Frage der Gesamtkosten für die Installation von Kupfer, das weitaus teurer ist als Kunststoff oder Edelstahl. Für Krankenhäuser, die im Allgemeinen über geringe Betriebsmargen verfügen, ist es lohnenswerter, zusätzliches Geld in die Patientenversorgung zu stecken, einschließlich vorhandener Ressourcen, die der Sicherheit der Menschen dienen sollen.

„Es ist ein Nullsummenspiel. Wir haben nicht die Ressourcen, um alles zu tun“, sagte David Weber, der als medizinischer Direktor für Epidemiologie bei UNC Health Care in North Carolina daran arbeitet, gesundheitsbedingte Infektionen zu verhindern.

Und wie es derzeit aussieht, verfügen viele Krankenhäuser bereits über leicht zu reinigende Oberflächen.

„Ich brauche keine antimikrobielle Oberfläche, um sicherzustellen, dass Bettgitter kein Übertragungsweg sind“, sagte Snyder. „Ich könnte entscheiden, dass eine bessere Investition darin besteht, dafür zu sorgen, dass mein Umweltdienstleistungsteam bei der Reinigung gute Arbeit leistet.“

Einige Krankenhausleiter sagten auch, sie seien nicht davon überzeugt, dass sich die Wirksamkeit von Kupfer ohne weiteres auf die allgemeine Krankenhausumgebung übertragen lässt, da die meisten Studien auf der Intensivstation durchgeführt wurden.

„Das Gesundheitswesen möchte wissen, ob dies in allen Krankenhauszimmern funktioniert, und ehrlich gesagt wissen wir es nicht“, sagte Schmidt. „Das ist einer der Hauptgründe, warum Krankenhäuser sagen, dass sie mit der Einführung zurückhaltend sind.“

Dennoch, so Schmidt, deuten die Ergebnisse von Studien auf der Intensivstation darauf hin, dass ein Krankenhaus insgesamt wahrscheinlich einen Rückgang gesundheitsbedingter Infektionen mit Kupferoberflächen verzeichnen werde.

„Die Mission bestand darin, eine einfache Frage zu stellen: Könnte ich die Häufigkeit gesundheitsbedingter Infektionen reduzieren? Meine Antwort war ja“, sagte er. „Und ich dachte, der Markt würde diese Beobachtung aufgreifen und mitmachen.“

Andrew Zaleski ist ein in Maryland ansässiger Journalist, der über Wissenschaft, Technologie und Wirtschaft berichtet.

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