I poteri di uccisione dei virus del rame erano noti anche agli antichi

Quando i ricercatori hanno riferito il mese scorso che il nuovo coronavirus che causa la pandemia COVID-19 sopravvive per giorni su vetro e acciaio inox, ma muore entro poche ore dopo l’atterraggio sul rame, l’unica cosa che ha sorpreso Bill Keevil è che l’agente patogeno è durato così tanto sul rame.

Keevil, un ricercatore di microbiologia all’Università di Southampton in Inghilterra, ha studiato gli effetti antimicrobici del rame per più di due decenni. Ha visto nel suo laboratorio come il semplice metallo ha ucciso un cattivo insetto dopo l’altro. Ha iniziato con i batteri che causano il morbo del legionario e poi si è rivolto alle infezioni killer resistenti ai farmaci come lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA). Ha testato i virus che hanno causato allarmi sanitari mondiali come la sindrome respiratoria del Medio Oriente (MERS) e la pandemia di influenza suina (H1N1) del 2009. In ogni caso, il contatto con il rame ha ucciso l’agente patogeno in pochi minuti. “Nel 2015, Keevil ha rivolto la sua attenzione al Coronavirus 229E, un parente del virus COVID-19 che causa il comune raffreddore e la polmonite. Anche in questo caso, il rame ha fatto zapping del virus in pochi minuti, mentre è rimasto infettivo per cinque giorni su superfici come l’acciaio inossidabile o il vetro.

“Una delle ironie è che la gente l’acciaio inossidabile perché sembra pulito e in un certo senso lo è”, dice, notando l’ubiquità del materiale nei luoghi pubblici. “Ma poi l’argomento è quanto spesso si pulisce? Non puliamo abbastanza spesso”. Il rame, al contrario, disinfetta semplicemente essendo lì.

Conoscenza antica

Il lavoro di Keevil è una conferma moderna di un antico rimedio. Per migliaia di anni, molto prima di conoscere i germi o i virus, la gente ha conosciuto i poteri disinfettanti del rame. “Il rame è veramente un dono di Madre Natura, in quanto la razza umana lo usa da più di otto millenni”, dice Michael G. Schmidt, un professore di microbiologia e immunologia alla Medical University of South Carolina che fa ricerche sul rame in ambito sanitario.

Il primo uso registrato del rame come agente che uccide le infezioni viene dal Papiro di Smith, il più antico documento medico conosciuto nella storia. Le informazioni in esso contenute sono state attribuite a un medico egiziano del 1700 a.C. circa, ma si basano su informazioni che risalgono al 3200 a.C. Gli egiziani hanno designato il simbolo ankh, che rappresenta la vita eterna, per indicare il rame nei geroglifici.

Già nel 1600 a.C., i cinesi usavano monete di rame come farmaco per trattare il dolore al cuore e allo stomaco e le malattie della vescica. I Fenici, che navigavano in mare, inserivano trucioli delle loro spade di bronzo nelle ferite di battaglia per prevenire le infezioni. Per migliaia di anni, le donne hanno saputo che i loro figli non avevano la diarrea così frequentemente quando bevevano da recipienti di rame e hanno trasmesso questa conoscenza alle generazioni successive. “Non c’è bisogno di una laurea in medicina per diagnosticare la diarrea”, dice Schmidt.

E il potere del rame dura. Il team di Keevil ha controllato le vecchie ringhiere del Grand Central Terminal di New York qualche anno fa. “Il rame funziona ancora come il giorno in cui è stato messo più di 100 anni fa”, dice. “Questa roba è durevole e l’effetto antimicrobico non va via”.

Potere duraturo

Quello che gli antichi sapevano, gli scienziati moderni e le organizzazioni come la Environmental Protection Agency lo hanno confermato. L’EPA ha registrato circa 400 superfici di rame come antimicrobiche. Ma come funziona esattamente?

I metalli pesanti tra cui l’oro e l’argento sono antibatterici, ma la specifica composizione atomica del rame gli dà un potere di uccisione extra, dice Keevil. Il rame ha un elettrone libero nel suo guscio orbitale esterno di elettroni che prende facilmente parte alle reazioni di ossido-riduzione (che rende anche il metallo un buon conduttore). Come risultato, dice Schmidt, diventa una “granata di ossigeno molecolare”. L’argento e l’oro non hanno l’elettrone libero, quindi sono meno reattivi.

Il rame uccide anche in altri modi, secondo Keevil, che ha pubblicato articoli su questo effetto. Quando un microbo atterra sul rame, gli ioni fanno esplodere il patogeno come un assalto di missili, impedendo la respirazione cellulare e bucando la membrana cellulare o il rivestimento virale e creando radicali liberi che accelerano l’uccisione, specialmente sulle superfici asciutte. Soprattutto, gli ioni cercano e distruggono il DNA e l’RNA all’interno di un batterio o virus, impedendo le mutazioni che creano superbatteri resistenti ai farmaci. “Le proprietà non svaniscono mai, anche se si appanna”, dice Schmidt.

Schmidt ha concentrato la sua ricerca sulla questione se l’uso di leghe di rame in superfici spesso toccate riduce le infezioni ospedaliere. Secondo i Centers for Disease Control, ogni giorno, circa un paziente su 31 ha almeno un’infezione associata all’assistenza sanitaria, che costa fino a 50.000 dollari per paziente. Lo studio di Schmidt, finanziato dal Dipartimento della Difesa, ha esaminato le leghe di rame sulle superfici tra cui binari del letto, tavoli da vassoio, aste intravenose e braccioli delle sedie in tre ospedali del paese. Quell’indagine di 43 mesi ha rivelato una riduzione delle infezioni del 58% rispetto ai protocolli di infezione di routine.

Altra ricerca si è fermata quando il DOD si è concentrato sull’epidemia di Zika, così Schmidt ha rivolto la sua attenzione a lavorare con un produttore che ha creato un letto d’ospedale in rame. Uno studio di due anni pubblicato all’inizio di quest’anno ha confrontato i letti di un’unità di terapia intensiva con superfici di plastica e quelli con il rame. Le rotaie del letto sulle superfici di plastica hanno superato gli standard di rischio accettati in quasi il 90% dei campioni, mentre le rotaie del letto di rame hanno superato tali standard solo nel 9%. “Abbiamo dimostrato ancora una volta che il rame può mantenere l’ambiente costruito pulito dai microrganismi”, dice.

Schmidt è anche coautore di uno studio di 18 mesi condotto da Shannon Hinsa-Leasure, un microbiologo ambientale al Grinnell College, che ha confrontato l’abbondanza batterica nelle camere occupate e non occupate nell’ospedale rurale da 49 letti del Grinnell Regional Medical Center. Anche in questo caso, il rame ha ridotto il numero di batteri. “Se stai usando una lega di rame che funziona sempre”, dice Hinsa-Leasure, “hai ancora bisogno di pulire l’ambiente, ma hai qualcosa sul posto che funziona tutto il tempo (per disinfettare).”

Sfruttare il rame

Keevil e Schmidt hanno scoperto che l’installazione del rame su solo il 10% delle superfici impedirebbe le infezioni e risparmierebbe 1.176 dollari al giorno (confrontando il costo ridotto del trattamento delle infezioni al costo dell’installazione del rame). Eppure gli ospedali sono stati lenti a rispondere. “Sono stato sorpreso di quanto sia stato lento ad essere preso dagli ospedali”, aggiunge Hinsa-Leasure. “Molto ha a che fare con il nostro sistema sanitario e i finanziamenti agli ospedali, che sono molto stretti. Quando il nostro ospedale ha rifatto il pronto soccorso, abbiamo installato leghe di rame in luoghi chiave. Quindi ha molto senso quando si fa una ristrutturazione o si costruisce qualcosa di nuovo. È più costoso se stai solo cambiando qualcosa che hai già.”

Il sistema Sentara Hospital in North Carolina e Virginia ha reso le superfici impregnate di rame lo standard in 13 ospedali nel 2017 per le tabelle overbed e le rotaie del letto dopo che uno studio clinico del 2016 in un ospedale di Virginia Beach ha riportato una riduzione del 78% degli organismi resistenti ai farmaci. Utilizzando la tecnologia sperimentata in Israele, l’ospedale si è anche spostato su biancheria da letto impregnata di rame. Keevil dice che la Francia e la Polonia stanno iniziando a mettere leghe di rame negli ospedali. In Perù e in Cile, che producono rame, viene usato negli ospedali e nei sistemi di trasporto pubblico. “Quindi sta facendo il giro del mondo, ma non è ancora decollato”, dice.

Se il rame uccide il COVID-19, dovreste periodicamente far rotolare qualche centesimo e nichelino nelle vostre mani? Continua con acqua, sapone e disinfettante. “Non si sa mai quanti virus sono affiliati alla mano, quindi potrebbe non prenderli tutti completamente”, dice Schmidt. “Sarà solo un’ipotesi se il rame proteggerà completamente”.