Bakar kao sila koja ubija viruse

Jim Morrison na stranici smithsonianmag.com iznosi kako SARS-CoV-2 virus izdržava danima na plastici ili metalu, ali se razgrađuje ubrzo nakon slijetanja na bakrene površine. U nastavku vam prenosimo i zašto.

Kada su istraživači prošlog mjeseca izvijestili da novi koronavirus koji uzrokuje pandemiju COVID-19 preživljava danima na staklu i nehrđajućem čeliku, ali umire nekoliko sati nakon što je došao u kontakt s bakrom, jedino što je iznenadilo Billa Keevila je to da je patogen toliko dugo izdržao na bakru.

Keevil, mikrobiološki istraživač sa Sveučilišta u Southamptonu (Ujedinjeno Kraljevstvo), proučavao je antimikrobne učinke bakra više od dva desetljeća. U svom je laboratoriju promatrao kako jednostavni metal utječe na razne bolesti. Započeo je s bakterijom koja uzrokuje Legionnaireovu bolest, a zatim se okrenuo infekcijama otpornim na lijekove poput Staphylococcus aureus rezistentnog na meticilin (MRSA). Testirao je viruse koji su uzrokovali zdravstvene probleme, poput respiratornog sindroma na Bliskom Istoku (MERS) i pandemije svinjske gripe (H1N1) 2009. U svakom slučaju, kontakt bakra ubio je patogen u roku od nekoliko minuta. “Samo se raznio u komadiće”, kaže.

U 2015. Keevil je skrenuo pozornost na Coronavirus 229E, rođaka virusa COVID-19 koji uzrokuje prehladu i upalu pluća. Ponovno je bakar uništio virus za nekoliko minuta, a pet dana je ostao zarazan na površinama poput nehrđajućeg čelika ili stakla.

Jedna od ironija je kako se nehrđajući čelik ugrađuje na javnim površinama jer izgleda sterilno i čisto. No pravo pitanje je koliko se često čisti da stvarno bude sterilan? Ne toliko često, a za razliku od čelika bakar dezinficira samoga sebe samo svojim postojanjem.

bakar

Drevno znanje

Tisućama godina, mnogo prije nego što su znali za mikrobe ili viruse, ljudi su znali za učinkovitost bakra. “Bakar je uistinu dar majke prirode po tome što ga ljudska rasa koristi već više od osam tisućljeća”, kaže Michael G. Schmidt, profesor mikrobiologije i imunologije na Medicinskom sveučilištu u Južnoj Karolini koji istražuje bakar u zdravstvenim uvjetima.

Prva zabilježena upotreba bakra kao sredstva za ubijanje infekcije dolazi iz Smithovog papirusa, najstarijeg poznatog medicinskog dokumenta u povijesti. Podaci u njima pripisani su egipatskom liječniku oko 1700. godine pr. Kr., ali temelji se na podacima koji datiraju čak od 3200 godina pr. Kr.. Egipćani su označili simbol ankh, koji predstavlja vječni život, kako bi označili bakar u hijeroglifima.

Već od 1600 godina prije Krista, Kinezi su koristili bakrene kovanice kao lijek za liječenje bolova u srcu i želucu, kao i kod bolesti mokraćnog mjehura. Feničani na moru ugrađivali su strugotine sa svojih brončanih mačeva u borbene rane kako bi spriječili infekciju. Već tisućama godina žene su znale da njihova djeca nisu dobila dijareju toliko često kada su pili iz bakrenih posuda i to znanje prenosili na sljedeće generacije. “Ne treba vam medicinski fakultet za dijagnosticirati proljev”, kaže Schmidt.

I snaga bakra traje i dalje. Keevillov tim prije nekoliko godina pregledao je stare ograde na Grand Central Terminalu u New Yorku. “Bakar i dalje djeluje baš kao i onoga dana kada je postavljen, prije više od 100 godina”, kaže on. “Ova roba je izdržljiva i antimikrobni učinak ne nestaje.”
Istočni toranj Kraljevskog opservatorija, Edinburgh. Jasno se vidi kontrast između obnovljenog bakra ugrađenog 2010. godine i zelene boje izvornog bakra iz 1894. godine.

Istočni toranj Kraljevskog opservatorija

Dugotrajna snaga

Ono što su stari znali, potvrdili su i moderni znanstvenici i organizacije poput Agencije za zaštitu okoliša. EPA je registrirala oko 400 bakrenih površina kao antimikrobna sredstva. Ali kako točno funkcionira?

Teški metali, uključujući zlato i srebro, su antibakterijski, ali bakar ima specifičan atomski sastav koji mu daje dodatnu moć ubijanja, kaže Keevil. Bakar ima slobodni elektron u svojoj vanjskoj orbitalnoj ljusci elektrona koji lako sudjeluje u reakcijama redukcije oksidacije (što metal također čini dobrim vodičem). Kao rezultat, Schmidt kaže da bakar postaje “molekularna granata s kisikom.” Srebro i zlato nemaju slobodni elektron, pa su manje reaktivni.

Bakar ubija i na druge načine, prema Keevil-u koji je objavio radove o učinku. Kad se mikrob spusti na bakar, ioni unište patogen poput udara projektila, sprječavajući disanje stanica i probijanje rupa u staničnoj membrani ili virusnom premazu i stvaraju slobodne radikale koji ubrzavaju ubijanje, posebno na suhim površinama. Ono što je najvažnije, ioni traže i uništavaju DNK i RNK unutar bakterija ili virusa, sprječavajući mutacije koje se stvaraju. “Svojstva se nikada ne istroše”, kaže Schmidt.

Schmidt je svoje istraživanje usredotočio na pitanje da li upotreba bakrenih legura na površinama koje se često dodiruju smanjuje bolničke infekcije. Otprilike 1, od 31, pacijent u bolnici ima najmanje jednu infekciju povezanu sa zdravstvenom zaštitom, prema podacima Centra za kontrolu bolesti, koja košta čak 50 000 USD po pacijentu. Schmidtova značajna studija, koju je financiralo Ministarstvo obrane, postavila je legure bakra na površine bolničkog inventara u tri bolnice širom zemlje. Ta 43-mjesečna istraga otkrila je smanjenje za 58 posto infekcija.

Daljnja su istraživanja zastala kad se DOD usredotočio na epidemiju Zika, pa je Schmidt skrenuo pozornost na rad s proizvođačem koji je stvorio bakreni bolnički krevet. Dvogodišnja studija objavljena ranije ove godine uspoređivala je krevete na odjelu intenzivne njege s plastičnim površinama i one s bakrom. Plastične površine premašile su prihvaćene standarde rizika u gotovo 90 posto uzoraka, dok su šine na bakrenom krevetu premašile te standarde za samo 9 posto. “Ponovno smo pokazali da bakar može održavati izgrađeni okoliš čistim od mikroorganizama”, kaže on.

Schmidt je također koautor 18-mjesečne studije koju je vodila Shannon Hinsa-Leasure, ekološka mikrobiologinja s koledža Grinnell, koja je uspoređivala brojnost bakterija u sobama u seoskoj bolnici Grinnell Regionalnog medicinskog centra s 49 kreveta. Opet, bakar je smanjio broj bakterija.

Korištenje bakra

Keevil i Schmidt otkrili su da bi ugradnja bakra na samo 10 posto površina spriječila infekcije i uštedjela 1176 dolara dnevno (uspoređujući smanjene troškove liječenja infekcija s troškovima ugradnje bakra). Ipak, bolnice su polako reagirale. Zdravstveni sustav i financiranje bolnica usko su povezani, pa tako mjenjanje nečega što već postoji vrlo je neisplativo dok se ugradnja u novim bolnicama počela primjenjivati.

Sustav bolnice Sentara u Sjevernoj Karolini i Virginiji učinio je površine impregnirane bakrom standardom u 13 bolnica 2017. godine. Nakon što je kliničko ispitivanje 2016. u bolnici Virginia Beach izvijestilo o 78 posto smanjenja organizama otpornih na lijekove. Koristeći tehnologiju koja je uvedena u Izraelu, bolnica je također prešla na posteljinu na kojoj je bakar. Keevil kaže da Francuska i Poljska počinju stavljati legure bakra u bolnice. U Peruu i Čileu, koji proizvode bakar, koristi se u bolnicama i sustavima javnog prijevoza.

novčić bakar

Ako bakar ubija COVID-19, biste li se trebali omotati s bakrom?

Držite se vode, sapuna i sredstva za čišćenje. “Nikad ne znate koliko je virusa povezano s vašim tijelom, pa ih možda nećete u potpunosti moći ukloniti, samo ćete moći pretpostaviti da vas je bakar zaštitio.” kaže Schmidt

Leave a Reply