Les pouvoirs de destruction des virus du cuivre étaient connus même des Anciens

Lorsque les chercheurs ont rapporté le mois dernier que le nouveau coronavirus à l’origine de la pandémie COVID-19 survit pendant des jours sur le verre et l’acier inoxydable mais meurt quelques heures après avoir atterri sur le cuivre, la seule chose qui a surpris Bill Keevil est que l’agent pathogène ait tenu aussi longtemps sur le cuivre.

Keevil, chercheur en microbiologie à l’Université de Southampton en Angleterre, a étudié les effets antimicrobiens du cuivre pendant plus de deux décennies. Il a observé dans son laboratoire comment ce simple métal a éliminé un mauvais microbe après l’autre. Il a commencé par la bactérie responsable de la maladie du légionnaire, puis s’est intéressé aux infections mortelles résistantes aux médicaments, comme le staphylocoque doré résistant à la méthicilline (SARM). Il a testé des virus à l’origine d’alertes sanitaires mondiales telles que le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (MERS) et la pandémie de grippe porcine (H1N1) de 2009. Dans chaque cas, le contact du cuivre a tué l’agent pathogène en quelques minutes. « Il l’a tout simplement fait exploser », dit-il.

En 2015, Keevil a porté son attention sur le coronavirus 229E, un parent du virus COVID-19 qui cause le rhume et la pneumonie. Une fois de plus, le cuivre a zappé le virus en quelques minutes alors qu’il restait infectieux pendant cinq jours sur des surfaces telles que l’acier inoxydable ou le verre.

« L’une des ironies est que les gens utilisent l’acier inoxydable parce qu’il semble propre et, dans un sens, il l’est », dit-il, notant l’omniprésence du matériau dans les lieux publics. « Mais l’argument est alors : combien de fois faut-il nettoyer ? Nous ne nettoyons pas assez souvent. » Le cuivre, en revanche, désinfecte simplement en étant là.

Connaissance ancienne

Le travail de Keevil est une confirmation moderne d’un remède ancien. Pendant des milliers d’années, bien avant de connaître les germes ou les virus, les gens ont connu les pouvoirs désinfectants du cuivre. « Le cuivre est véritablement un cadeau de Mère Nature dans la mesure où la race humaine l’utilise depuis plus de huit millénaires », déclare Michael G. Schmidt, professeur de microbiologie et d’immunologie à l’Université médicale de Caroline du Sud, qui mène des recherches sur le cuivre dans les milieux de la santé.

La première utilisation enregistrée du cuivre comme agent de destruction des infections provient du Papyrus de Smith, le plus ancien document médical connu de l’histoire. Les informations qu’il contient ont été attribuées à un médecin égyptien vers 1700 avant J.-C., mais sont basées sur des informations qui remontent à 3200 avant J.-C. Les Égyptiens ont désigné le symbole ankh, représentant la vie éternelle, pour désigner le cuivre dans les hiéroglyphes.

Dès 1600 avant J.-C., les Chinois utilisaient des pièces de monnaie en cuivre comme médicament pour traiter les douleurs cardiaques et gastriques ainsi que les maladies de la vessie. Les Phéniciens, qui naviguaient en mer, inséraient des copeaux de leurs épées en bronze dans les blessures de combat pour prévenir les infections. Depuis des milliers d’années, les femmes savent que leurs enfants ont moins de diarrhées lorsqu’ils boivent dans des récipients en cuivre et elles transmettent ce savoir aux générations suivantes. « Vous n’avez pas besoin d’un diplôme de médecine pour diagnostiquer la diarrhée », dit Schmidt.

Et le pouvoir du cuivre dure. Il y a quelques années, l’équipe de Keevil a vérifié les anciennes rampes de la gare centrale de New York. « Le cuivre fonctionne toujours comme le jour où il a été posé il y a plus de 100 ans », dit-il. « Ce matériau est durable et l’effet antimicrobien ne disparaît pas. »

Pouvoir durable

Ce que les anciens savaient, les scientifiques modernes et des organisations comme l’Agence de protection de l’environnement l’ont confirmé. L’EPA a enregistré environ 400 surfaces en cuivre comme étant antimicrobiennes. Mais comment cela fonctionne-t-il exactement ?

Les métaux lourds comme l’or et l’argent sont antibactériens, mais la composition atomique spécifique du cuivre lui donne un pouvoir de destruction supplémentaire, explique Keevil. Le cuivre possède un électron libre dans son orbite externe d’électrons qui participe facilement aux réactions d’oxydation-réduction (ce qui fait également du métal un bon conducteur). Par conséquent, selon M. Schmidt, il devient une « grenade à oxygène moléculaire ». L’argent et l’or ne disposent pas de cet électron libre, ils sont donc moins réactifs.

Le cuivre tue aussi d’autres façons, selon Keevil, qui a publié des articles sur cet effet. Lorsqu’un microbe se pose sur le cuivre, les ions font exploser le pathogène comme un assaut de missiles, empêchant la respiration cellulaire et perçant des trous dans la membrane cellulaire ou le revêtement viral et créant des radicaux libres qui accélèrent la mise à mort, en particulier sur les surfaces sèches. Plus important encore, les ions recherchent et détruisent l’ADN et l’ARN à l’intérieur d’une bactérie ou d’un virus, empêchant ainsi les mutations qui créent des superbactéries résistantes aux médicaments. « Les propriétés ne s’effacent jamais, même s’il se ternit », dit Schmidt.

Schmidt a concentré ses recherches sur la question de savoir si l’utilisation d’alliages de cuivre dans les surfaces souvent touchées réduit les infections hospitalières. Chaque jour, environ un patient hospitalisé sur 31 présente au moins une infection associée aux soins de santé, selon les Centers for Disease Control, ce qui coûte jusqu’à 50 000 dollars par patient. L’étude de Schmidt, financée par le ministère de la défense, a porté sur les alliages de cuivre sur des surfaces telles que les barres de lit, les plateaux, les tiges d’intraveineuse et les accoudoirs de chaise dans trois hôpitaux du pays. Cette enquête de 43 mois a révélé une réduction de 58 % des infections par rapport aux protocoles d’infection habituels.

Les recherches ultérieures se sont arrêtées lorsque le DOD s’est concentré sur l’épidémie de Zika, alors Schmidt a tourné son attention vers la collaboration avec un fabricant qui a créé un lit d’hôpital en cuivre. Une étude de deux ans publiée plus tôt cette année a comparé les lits d’une unité de soins intensifs avec des surfaces en plastique et ceux avec du cuivre. Les rails de lit sur les surfaces en plastique dépassaient les normes de risque acceptées dans près de 90 % des échantillons, tandis que les rails du lit en cuivre ne dépassaient ces normes que dans 9 % des cas. « Nous avons à nouveau démontré à la pelle que le cuivre peut garder l’environnement construit propre des micro-organismes », dit-il.

Schmidt est également co-auteur d’une étude de 18 mois dirigée par Shannon Hinsa-Leasure, microbiologiste environnementale au Grinnell College, qui a comparé l’abondance bactérienne dans les chambres occupées et inoccupées de l’hôpital rural de 49 lits du Grinnell Regional Medical Center. Là encore, le cuivre a réduit le nombre de bactéries. « Si vous utilisez un alliage de cuivre qui fonctionne en permanence », explique Hinsa-Leasure, « vous devez toujours nettoyer l’environnement, mais vous avez quelque chose en place qui fonctionne tout le temps (pour désinfecter) également. »

Hartifier le cuivre

Keevil et Schmidt ont constaté que l’installation de cuivre sur seulement 10 % des surfaces permettrait de prévenir les infections et d’économiser 1 176 dollars par jour (en comparant le coût réduit du traitement des infections au coût de l’installation du cuivre). Pourtant, les hôpitaux ont été lents à réagir. « J’ai été surprise de la lenteur avec laquelle les hôpitaux ont adopté cette technologie », ajoute Mme Hinsa-Leasure. « Cela est dû en grande partie à notre système de santé et au financement des hôpitaux, qui est très serré. Lorsque notre hôpital a réaménagé son service d’urgence, nous avons installé des alliages de cuivre à des endroits clés. C’est donc tout à fait logique lorsqu’on fait une rénovation ou qu’on construit quelque chose de nouveau. C’est plus coûteux si vous ne faites que changer quelque chose que vous avez déjà. »

Le système hospitalier Sentara en Caroline du Nord et en Virginie a fait des surfaces imprégnées de cuivre la norme dans 13 hôpitaux en 2017 pour les tables de lit et les barrières de lit après qu’un essai clinique de 2016 dans un hôpital de Virginia Beach ait rapporté une réduction de 78 % des organismes résistants aux médicaments. En utilisant une technologie pionnière en Israël, l’hôpital est également passé à la literie imprégnée de cuivre. Keevil dit que la France et la Pologne commencent à mettre des alliages de cuivre dans les hôpitaux. Au Pérou et au Chili, qui produisent du cuivre, celui-ci est utilisé dans les hôpitaux et les systèmes de transport public. « Donc, ça circule dans le monde entier, mais ça n’a toujours pas décollé », dit-il.

Si le cuivre tue le COVID-19, devez-vous périodiquement faire rouler quelques pièces de monnaie dans vos mains ? Restez-en à l’eau, au savon et au désinfectant. « On ne sait jamais combien de virus sont associés à la main, il se peut donc qu’elle ne les élimine pas tous », dit M. Schmidt. « On ne peut que deviner si le cuivre protégera complètement. »