Schopnost mědi zabíjet viry znali už staří lidé

Když vědci minulý měsíc oznámili, že nový koronavirus způsobující pandemii COVID-19 přežívá několik dní na skle a nerezové oceli, ale umírá během několika hodin po dopadu na měď, jediné, co Billa Keevila překvapilo, bylo, že patogen vydržel na mědi tak dlouho.

Keevil, mikrobiologický výzkumník na univerzitě v anglickém Southamptonu, studuje antimikrobiální účinky mědi již více než dvě desetiletí. Ve své laboratoři sledoval, jak tento jednoduchý kov zabíjí jednoho škodlivého brouka za druhým. Začal s bakterií, která způsobuje legionářskou nemoc, a pak se zaměřil na zabijácké infekce odolné vůči lékům, jako je zlatý stafylokok rezistentní vůči meticilinu (MRSA). Testoval viry, které způsobily celosvětové zdravotní strašení, jako je blízkovýchodní respirační syndrom (MERS) a pandemie prasečí chřipky (H1N1) v roce 2009. Ve všech případech kontakt s mědí usmrtil patogen během několika minut. „Prostě ho to rozmetalo,“ říká.

V roce 2015 Keevil zaměřil svou pozornost na koronavirus 229E, příbuzný viru COVID-19, který způsobuje běžné nachlazení a zápal plic. I tentokrát měď virus zničila během několika minut, zatímco na površích, jako je nerezová ocel nebo sklo, zůstal infekční po dobu pěti dnů.

„Jednou z ironií je, že lidé nerezovou ocel používají, protože se zdá být čistá, a svým způsobem tomu tak i je,“ říká a upozorňuje na všudypřítomnost tohoto materiálu na veřejných místech. „Ale pak se objevuje argument, jak často se čistí? My nečistíme dostatečně často.“ Měď naproti tomu dezinfikuje už jen tím, že tam je.

Dávné znalosti

Keevilova práce je moderním potvrzením dávného léku. Již tisíce let, dávno předtím, než lidé znali bakterie nebo viry, věděli o dezinfekčních schopnostech mědi. „Měď je skutečně dar matky přírody v tom, že ji lidstvo používá již více než osm tisíciletí,“ říká Michael G. Schmidt, profesor mikrobiologie a imunologie na Lékařské univerzitě v Jižní Karolíně, který se zabývá výzkumem mědi ve zdravotnictví.

První záznam o použití mědi jako prostředku k ničení infekcí pochází ze Smithova papyru, nejstaršího známého lékařského dokumentu v historii. Informace v něm obsažené byly připsány egyptskému lékaři kolem roku 1700 př. n. l., ale jsou založeny na informacích, které pocházejí již z doby 3200 let př. n. l. Egypťané označovali měď v hieroglyfech symbolem kotníku, který představuje věčný život.

Číňané používali měděné mince jako léky k léčbě bolestí srdce a žaludku i nemocí močového měchýře již 1600 let před naším letopočtem. Mořeplavci Féničané vkládali hobliny ze svých bronzových mečů do bojových ran, aby zabránili infekci. Po tisíce let ženy věděly, že jejich děti nemají tak často průjem, když pijí z měděných nádob, a předávaly tuto znalost dalším generacím. „K diagnostice průjmu nepotřebujete lékařský titul,“ říká Schmidt.

A síla mědi přetrvává. Keevilův tým před několika lety kontroloval staré zábradlí na newyorském terminálu Grand Central. „Měď stále funguje stejně jako v den, kdy byla před více než 100 lety osazena,“ říká. „Ten materiál je odolný a jeho antimikrobiální účinek nemizí.“

Dlouhodobá energie

To, co věděli už staří, potvrdili moderní vědci a organizace, jako je například Agentura pro ochranu životního prostředí. Agentura EPA zaregistrovala asi 400 měděných povrchů jako antimikrobiální. Ale jak přesně funguje?

Těžké kovy včetně zlata a stříbra jsou antibakteriální, ale specifické atomové složení mědi jí dává mimořádnou smrtící sílu, říká Keevil. Měď má ve vnějším orbitálním obalu elektronů volný elektron, který se snadno účastní oxidačně-redukčních reakcí (což z kovu činí také dobrý vodič). V důsledku toho se z ní podle Schmidta stává „molekulární kyslíkový granát“. Stříbro a zlato tento volný elektron nemají, takže jsou méně reaktivní.

Měď podle Keevila, který o tomto efektu publikoval práce, zabíjí i jinými způsoby. Když mikrob dopadne na měď, ionty odstřelí patogen jako útok střel, zabrání buněčnému dýchání a prorazí díry v buněčné membráně nebo virovém povlaku a vytvoří volné radikály, které urychlí usmrcení, zejména na suchých površích. Nejdůležitější je, že ionty vyhledávají a ničí DNA a RNA uvnitř bakterie nebo viru, čímž zabraňují mutacím, které vytvářejí superbakterie odolné vůči lékům. „Tyto vlastnosti se nikdy neztratí, i když zmatní,“ říká Schmidt.

Schmidt se ve svém výzkumu zaměřil na otázku, zda používání slitin mědi na často dotýkaných površích snižuje výskyt nemocničních infekcí. Podle Centra pro kontrolu nemocí má každý den přibližně jeden z 31 nemocničních pacientů alespoň jednu infekci spojenou se zdravotní péčí, což stojí až 50 000 dolarů na pacienta. Schmidtova přelomová studie, financovaná ministerstvem obrany, zkoumala slitiny mědi na površích včetně nočních zábran, stolků, intravenózních tyčí a područek křesel ve třech nemocnicích po celé zemi. Tento 43 měsíců trvající výzkum odhalil 58% snížení infekcí ve srovnání s běžnými infekčními protokoly.

Další výzkum se zastavil, když se ministerstvo obrany zaměřilo na epidemii viru Zika, a tak Schmidt obrátil svou pozornost na spolupráci s výrobcem, který vytvořil měděné nemocniční lůžko. Dvouletá studie zveřejněná na začátku tohoto roku porovnávala lůžka na jednotce intenzivní péče s plastovým povrchem a s měděným povrchem. Zábradlí lůžek s plastovým povrchem překračovalo přijaté rizikové normy v téměř 90 procentech vzorků, zatímco zábradlí na měděném lůžku překračovalo tyto normy pouze v 9 procentech. „Opět jsme v plné míře prokázali, že měď dokáže udržet stavební prostředí čisté od mikroorganismů,“ říká.“

Schmidt je také spoluautorem 18měsíční studie vedené Shannon Hinsa-Leasure, mikrobioložkou životního prostředí na Grinnell College, která porovnávala množství bakterií v obsazených a neobsazených pokojích ve venkovské nemocnici Grinnell Regional Medical Center se 49 lůžky. Měď opět snížila počet bakterií. „Pokud používáte slitinu mědi, která stále funguje,“ říká Hinsa-Leasure, „stále musíte čistit prostředí, ale máte na místě něco, co také stále funguje (na dezinfekci).“

Použití mědi

Keevil a Schmidt zjistili, že instalace mědi na pouhých 10 % povrchů by zabránila infekcím a ušetřila 1 176 dolarů denně (porovnáním snížených nákladů na léčbu infekcí s náklady na instalaci mědi). Přesto nemocnice reagují pomalu. „Překvapilo mě, jak pomalu se toho nemocnice chopily,“ dodává Hinsa-Leasure. „Hodně to souvisí s naším systémem zdravotní péče a financováním nemocnic, které je velmi omezené. Když naše nemocnice rekonstruovala pohotovost, instalovali jsme na klíčová místa slitiny mědi. Takže to dává velký smysl, když děláte rekonstrukci nebo stavíte něco nového. Je to dražší, pokud jen měníte něco, co už máte.“

Systém nemocnic Sentara v Severní Karolíně a Virginii zavedl v roce 2017 ve 13 nemocnicích standardní povrch impregnovaný mědí u stolků nad lůžkem a zábradlí u lůžka poté, co klinická studie z roku 2016 v nemocnici ve Virginia Beach zaznamenala 78% snížení výskytu organismů rezistentních vůči lékům. S využitím technologie průkopnicky vyvinuté v Izraeli přešla nemocnice také na lůžkoviny napuštěné mědí. Keevil říká, že Francie a Polsko začínají do nemocnic zavádět slitiny mědi. V Peru a Chile, které měď produkují, se používá v nemocnicích a v systémech veřejné dopravy. „Takže to jde po celém světě, ale ještě se to neujalo,“ říká.“

Pokud měď zabíjí COVID-19, měli byste si pravidelně převalovat v rukou několik mincí a nikláků? Zůstaňte u vody, mýdla a dezinfekčního prostředku. „Nikdy nevíte, kolik virů je spojeno s rukou, takže je nemusí úplně všechny zlikvidovat,“ říká Schmidt. „Bude to jen odhad, jestli měď zcela ochrání.“