Il rame contro i batteri

ISTITUTO ITALIANO DEL RAME IL RAMECONTRO I BATTERI

IL RAME• Rame, salute e ambiente• Prove di laboratorio• Registrazione E.P.A.• Il rame per gli ospedali: - Selly Oak’s Hospital (UK) - Asklepios Klinik Wardsbeck (Germania) - Hospital del Cobre (Cile) - Clinical trial in USA• Tubi di rame contro la legionella• Antimicrobial Copper Cu+

RAME E SALUTE UMANAIl rame è contenuto in una trentina di enzimi e co-enzimi, cheintervengono per:• crescita e rafforzamento delle ossa• sviluppo dei globuli rossi e bianchi• trasporto e assorbimento del ferro• metabolismo del colesterolo e del glucosio• funzionalità del cuore• sviluppo del cervello

RAME E SALUTE UMANA Fabbisogno giornaliero raccomandato di rame Adulti 0.9 mg Donne incinte 1.0 mg Donne in allattamento 1.3 mgFonte: International Copper Association

RAME E AMBIENTE B C N Al Si PMn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge AsTc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn SbRe Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Quantità medie in natura: Crosta terrestre: 60 mg/kg Mare: 2,5*10-4 mg/l

RAME, MATERIALE NATURALEIl rame e le sue leghe usate in edilizia e arredamento noncontengono additivi, collanti, coloranti, stabilizzanti ecc.;Non emettono formaldeide, composti aromatici (benzene, fenolo,ecc.), derivati del cloro o solventi.

PROVE DI LABORATORIO MRSA Viability on Copper Alloys and Stainless Steel at 20oC C197 C240 C770 S304 1,00E+08 Bacteria Count (per ml.) 1,00E+06 1,00E+04 1,00E+02 1,00E+00 0 60 120 180 240 300 360 Time (minutes) C197: Cu 98,95%, Fe 0,7% + P, Mg C240: Cu 80 %, Zn 20% C770: Cu 55%, Zn 27%, Ni 18% S304: Fe74%, Cr 18%, Ni 8%Da: Michels, Wilks, Noyce, Keevil: “Copper Alloys for Human Infectious Disease Control”

PROVE DI LABORATORIO Condizioni: 22°C e 50% U.R.Da: Michels, Noyce, Keevil: “Effects of temperature and humidity on the efficacy of methicillin-resistant Staphylococcus aureus challenged antimicrobial materials containing silver and copper”

PROVE DI LABORATORIO Il virus dell’Influenza A (H1N1): Su rame: da 2*106 a 500 batteri in 6 ore Su acciaio inox: da 2*106 a 105 batteri in 24 oreDa: Noyce, Michels, Keevil : “Inactivation of Influenza A viruson copper versus stainless steel surfaces”

PROVE DI LABORATORIO Spore del fungo Aspergillus Niger Dopo 10 giorni, a temperatura e umidità ambiente Rame Alluminio Il rame inibisce la crescita di funghi e la germinazione delle spore (Aspergillus spp., Fusarium spp., Penicillium chrysogenum, Candida albicans)Da: Weaver, Michels, Keevil: “Potential for preventing spread of fungi inair-conditioning systems constructed using copper instead of aluminium”

PROVE DI LABORATORIOLa letteratura scientifica cita la capacità del rame di inattivare oeliminare diversi tipi di batteri, funghi e virus nocivi:• Acinetobacter baumannii • Legionella pneumophilia• Adenovirus • Listeria monocytogenes• Aspergillus niger • MRSA (con E-MRSA)• Candida albicans • Poliovirus• Campylobacter jejuni • Pseudomonas aeruginosa• Clostridium difficile • Salmonella enteriditis• Enterobacter aerogenes • Staphylococcus aureus• Escherichia coli (ceppo O157:H7) • Bacilli della tubercolosi• Helicobacter pylori • VRE (enterococcus resistente alla• Influenza A (ceppo H1N1) Vancomicina)

COME “FUNZIONA” IL RAME?L’esatto meccanismo non è chiaro, probabilmente il rame interagiscecon il batterio in più modi, tra cui:• perdita di potassio o glutammato attraverso la membrana esterna;• interferenza nell’equilibrio osmotico;• legame con proteine che non richiedono ioni rame;• stress ossidativo attraverso la generazione di OH˙.Dal momento che alcuni di questi meccanismi possono agiresimultaneamente, è estremamente improbabile che un batterio possa infuturo sviluppare resistenza al rame.

REGISTRAZIONE EPADal febbraio 2008 la Environmental Protection Agency degli StatiUniti ha registrato 355 leghe di rame come antimicrobiche.E’ il primo materiale solido ad avere questo riconoscimento

REGISTRAZIONE EPAAntimicrobico: significa che dopo due ore di contatto più del99,9% dei batteri sono stati eliminati.I batteri eliminati dalle leghe di rame:• Enterococcus faecalis resistente alla Vancomicina (VRE)• Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA)• Staphylococcus aureus• Enterobacter aerogenes• Escherichia coli (ceppo O157:H7)• Pseudomonas aeruginosa MRSA

PROVE NEGLI OSPEDALIL’80 per cento delle infezioni nosocomialisi trasmette per contatto, cioè toccandooggetti “contaminati” da batteri.Maniglie, corrimano, piastre per porte aspinta, interruttori, ecc. in materialeantibatterico possono ridurre il numerodi batteri sulla loro superficie e limitarela possibilità di infezioninosocomiali.

PROVE NEGLI OSPEDALILe proprietà antibatteriche del ramesono state confermate anche per glioggetti presenti nelle corsie o nellestanze d’ospedale.Sono state fatte o sono tutt’ora in corsoprove (trials) in ospedali in GranBretagna, USA, Cile, Finlandia,Germania, Grecia, Giappone, Sudafrica.

SELLY OAK HOSPITAL (BIRMINGHAM, UK)Gli oggetti studiati sono sia in materiale“comune” che in lega di rame (% Cu):• piastre sulle porte a spinta (ottone, 70%),• copriwater (composito, 70%),• rubinetti (ottone, 60%).

SELLY OAK HOSPITAL (BIRMINGHAM, UK)Batteri: prelevati una volta alle settimana, alle 7.00 e alle 17.00Dopo 5 settimane gli oggetti sono stati scambiati di posto (es: irubinetti in ottone sono stati installati sul lavandino di quellicromati e viceversa).Prelievi effettuati per altre 5 settimane.Sugli oggetti in lega di rame: 90-100% di batteri in meno

ALTRI OGGETTI IN RAME

ASKLEPIOS KLINIK WANDSBEK (AMBURGO, GERMANIA) Gli oggetti studiati: • piastre sulle porte a spinta (alluminio - CuZn21Si3), • maniglie (alluminio - CuZn21Sn3) • interruttori della luce (plastica - CuZn23Al3Co),La prova è statacondotta per16 settimane in estate e16 settimane in inverno

ASKLEPIOS KLINIK WANDSBEK (AMBURGO, GERMANIA) Risultati: sugli oggetti in rame è stata registrata una riduzione complessiva del 37%I detergenti usati perla pulizia potrebberoavere generato uneffetto filmante equindi limitato l’effettoantibatterico del rame.

ASKLEPIOS KLINIK WANDSBEK (AMBURGO, GERMANIA) “On wards equipped with copper handles a lowered infection rate in patients was also observed. However, Asklepios points out that this should be examined more thoroughly in larger studies” http://www.european-hospital.com/en/article/6156-Copper_fittings_beat_bacteria.html

HOSPITAL DEL COBRE (CALAMA, CILE) Scelte 6 stanze nel reparto di terapia intensiva (3 con oggetti in rame, 3 con oggetti di materiale “comune”).Oggetti studiati (% Cu):• sponde dei letti (100%)• piantane (85-100%)• penne per il touch screen (62%)• tavolini mobili (90%)• braccioli delle poltrone (90%)• levette dei letti (100%)

HOSPITAL DEL COBRE (CALAMA, CILE)Durata: 30 settimane, con 990 prelievi sul rame e 990 suimateriali comuniSul rame e sue leghe il carico batterico è stato abbattutocomplessivamente del 84%. Oggetto Riduzione del carico batterico (MB) Sponde dei letti -91 % Piantane -88 % Penne per il touch screen -49 % Tavolini mobili -83 % Braccioli delle poltrone -92 % Levette dei letti -82 %

CLINICAL TRIAL IN USAScelte 16 stanze nei reparti di terapia intensiva di tre ospedali: ilMedical University of South Carolina, il Sloan-Kettering CancerCenter e il Ralph Johnson Veterans Affair Medical Center: 8 conoggetti in rame, 8 con oggetti di materiale “comune”. Oggetti studiati (% Cu): • sponde dei letti (100%) • piantane (75-95%) • monitor (90%) • tavolini mobili (90%) • braccioli delle poltrone (90%) • pulsanti dei dispositivi di chiamata (75-90%) Foto gentilmente concesse da: Copper Development Association Inc., USA

CLINICAL TRIAL IN USA Prelievi settimanali dal dicembre 2007 al giugno 2011Sugli oggetti in rame e sue leghe il carico batterico è statoabbattuto complessivamente del 97% Foto gentilmente concessa da: Copper Development Association Inc., USA

CLINICAL TRIAL IN USA Superficie complessiva degli oggeti in rame in stanza: 1,54m2 Più un oggetto è vicino al paziente, tanto più è contaminato da batteri: le sponde dei letti hanno il maggiore carico batterico• Rischio di infezioni nosocomiali per i pazienti nelle stanze inrame: -40,4%• Se i letti con sponde in rame erano presenti durante tutta ladegenza: -61,0%• Se erano sempre presenti tutti i 6 oggetti in rame: -69,1%

NORTH SHORE UNIVERSITY HOSP. (MANHASSET, USA)Ambulatorio per trasfusionie prelievi.Sedie con ripiano alterale ebraccioli in rame.Durata: 15 settimane,446 pazienti

NORTH SHORE UNIVERSITY HOSP. (MANHASSET, USA) • Braccioli in rame: -90% • Ripiani laterali in rame: -88% “Effetto alone”: -70% Riduzione del rischio di esposizione ai microbi: • Braccioli in rame: 17 volte • Ripiani laterali in rame: 15 volte

SAINT FRANCIS HOSPITAL (MULLINGAR, IRLANDA)Gennaio 2010: il primo ospedale ad avere deciso di installare sututte le sue porte maniglie, piastre e serrature in lega di rame,per ridurre le infezioni nosocomiali.La sostituzione interesserà complessivamente 250 elementi.

NORTHERN GENERAL HOSPITAL (SHEFFIELD, UK)In costruzione un centro specializzato nella cura della fibrosicistica: sono stati scelti oggetti di arredo in lega di rame per laloro capacità antibatteriche (e anche per la loro bellezza).

CANCER CENTER AL U.M.C.G. (GRONINGA, NL)Maniglie in bronzo per le porte: proprietà antibatteriche, bellezzae carattere del materiale, “che emana calma e sicurezza”

CENTRE HOSPITALIER (RAMBOIULLET, F)Maniglie, sponde dei letti, corrimano, rubinetti tavolini e piastrenei reparti di peditria e terapia intensiva

LEGIONELLA PNEUMOPHILA La legionella è un batterio responsabile di una forma di polmonite grave e a volte mortale. Impianti critici (in ordine di importanza): 1 Impianti idrosanitari e idrici di emergenza 2 Piscine e fontane 3 Torri di raffreddamento 4 Impianti di condizionamento dell’aria

IL RAME CONTRO LA LEGIONELLA LINEE GUIDA PER LA PREVENZIONE E CONTROLLO DELLA LEGIONELLOSI (pubblicate in G.U. n.103 del 5 maggio 2000) Cap. 8.5 – Ionizzazione rame-argento “Metalli come rame ed argento sono noti agenti battericidi ed il loro effetto è dovuto alla loro azione sulla parete del microorganismo […] . Inoltre, a causa dell’accumulo del rame nel biofilm, l’effetto battericida persiste per alcune settimane dopo la disattivazione del sistema e riduce la possibilità di una ricolonizzazione”

IL RAME CONTRO LA LEGIONELLA LINEE GUIDA ASHRAE 12-2000 Minimizzazione dei rischi di legionellosi associati con i sistemi idrici a servizio degli edifici Cap. 3.2 - Habitat “Vi sono elementi che fanno associare una influenza sulla proliferazione della legionella alla presenza di alcuni materiali. Le gomme naturali, il legno e alcuni materiali plastici sembrano favorirne la proliferazione, mentre il rame e altri materiali sembrano inibirla”.

TUBO DI RAME ANTI-LEGIONELLA Massima quantità di legionella misurata nel biofilm (cfu/cm2) 20000 20000 15000 8000 10000 Ricerca KIWA Water 5000 600 Research (2003): 0 Rame Acciaio inox PeX Il rame è l’unico materiale per tubazioni idrosanitarie Velocità media sviluppo biofilm (pg ATP/giorno) che combatte la legionella 14,8 16 14 12 10 8 6 3,8 3,4 4 2Da: Van der Kooij, Vrouwenvelder, Veenendaal: 0“Invloed van leidingmaterialen op biofilmvorming Rame Acciaio inox PeXen groei van Legionella-bacteriën in eenproefleidinginstallatie”

TUBO DI RAME ANTI-LEGIONELLA Ricerca KIWA Water Research (2007): effetto combinato materiale-temperatura La legionella non rilevabile nei tubi di rame, ma sopravvive 25°C nell’acqua e nel biofilm degli altri materiali (PE-Xa, acciaio inox, PVC-C) 37°C Concentrazioni di legionella tra 104 e 105 cfu/l La legionella scompare completamente nei tubi di rame, 55°C mentre subisce pochissime “perdite”, o addirittura nessuna, negli altri materiali. 60°C La legionella scompare in tutti i materialiDa: Oesterholt, Veenendaal, Van der Kooij: “Influence of the water temperature onthe growth of Legionella in a test piping installation with different piping materials”

TUBO DI RAME ANTI-LEGIONELLA Il tubo di rame viene scelto anche come forma di prevenzione contro la proliferazione di legionella. Policlinico del Campus BioMedico (Roma-Trigoria) Anelli di distribuzione dell’acqua calda, fredda e ricircolo.

TUBO DI RAME ANTI-LEGIONELLA Ospedale S. Raffaele , Dipartimento materno-infantile (Milano) Polis Engineering s.r.l.

RAME E QUALITA’ DELL’ARIA

ANTIMICROBIAL COPPER A seguito della registrazione EPA, è stato lanciato il marchio ANTIMICROBIAL COPPER Cu+I prodotti con marchio Antimicrobial Copper eliminano almeno il 99,9% dei batteri* in due ore * VRE, MRSA, Staphylococcus aureus, Enterobacter aerogenes, Escherichia coli (ceppo O157:H7), Pseudomonas aeruginosa

ANTIMICROBIAL COPPER I prodotti Antimicrobial Copper hanno tre caratteristiche:Eliminano i batteri in continuazione• Eliminano i batteri che causano infezioni• Sono gli unici materiali antimicrobici solidi registrati dall’EPA• Sono più efficaci dell’argentoNon perdono efficacia• Sono antibatterici 24 ore su 24• Funzionano anche dopo abrasioni o ricontaminazioni batteriche• Funzionano anche se ossidatiSono sicuri da usare:• Non sono dannosi per l’ambiente o le persone• Non contengono additivi• Sono completamente riciclabili

ANTIMICROBIAL COPPERIl marchio Cu+ indica che il prodotto è fatto con una lega Antimicrobial Copper

RAME PER GLI OSPEDALI corrimano maniglie per portetubi per acqua potabile rubinetti tavolini interruttori maniglie per aggrapparsi braccioli per poltrone piastre per porte a spintadispenser infissi e serramenti portasalviette piantane portaflebo pulsanti penne sponde dei letti pulsanti degli sciacquoni Ricordatevi che l’uso di oggetti in lega di rame non sostituisce ma integra le normali pratiche di pulizia.

NON SOLO OSPEDALI….Stazione della metropolitana “SantiagoBueras” a Santiago del Cile: corrimanoin ottone Asilo nido Mejiro a Hachioji (Giappone): lavandini in rame

NON SOLO OSPEDALI….

APPROFONDIMENTIRame e salutehttp://www.iir.it/rame_e_salute/rame_e_salute1.asphttp://www.iir.it/rame_e_ambiente/vra.aspProprietà antibatteriche del ramewww.iir.it/faq/pdf/FAQ%20proprietà%20antibatteriche.pdfhttp://it.wikipedia.org/wiki/Superfici_di_contatto_antibatteriche_in_lega_di_rameRegistrazione EPA e marchio Cu+www.antimicrobialcopper.orgProve negli ospedaliwww.copperinfo.co.uk/antimicrobial/clinical-trial.shtmlhttp://coppertouchsurfaces.org/index.htmlRame contro la legionellawww.iir.it/rame_e_salute/rame_e_salute5.asp

BIBLIOGRAFIA• A.L. Casey , D. Adams, T.J. Karpanen, P.A. Lambert, B.D. Cookson,P. Nightingale, L.Miruszenko, R. Shillam, P. Christian,T.S.J. Elliott: “Role of copper in reducing hospitalenvironment contamination” ( Journal of Hospital Infection (2010) 74, 72-77, e posterpresentato alla Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy (ICAAC),ottobre 2008)• W. R. Moran, H. H. Attaway, M. G. Schmidt, J. F. John, C. D. Salgado, K. A. Sepkowitz, R. J.Cantey, L. L. Steed, H. T. Michels: “Risk Mitigation of Hospital Acquired Infections Through theUse of Antimicrobial Copper Surfaces” (Poster presentato all’ American Hospital Association andHealth Forum Leadership Summit 2011, Luglio 2011).• V. Prado, C. Duran, M. Crestto, A Gutierrez, P. Sapian, G. Flores, H. Fabres, C. Tardito, M.G.Schmidt: ”Effectiveness of copper contact surfaces in reducing the microbial burden (MB) in theintensive care unit (ICU) of Hospital del Cobre, Calama, Chile” (Poster presentato allaInternational Conference on Infectious Diseases, marzo 2010).• A. Mikolay, S. Huggett, L. Tikana, G. Grass, J. Braun, D. H. Nies: “Survival of Bacteria onMetallic Copper Surfaces in a Hospital Trial” (Appl Microbiol Biotechnol, (2010) 87:1875-1879)•B.E. Hirsch, H. Attaway, R. Nadan, S. Fairey, J. Hardy, G. Miller, S. Rai, D. Armellino, M.Schilling, W. Moran, P. Sharpe, A. Estelle, J.H. Michel, H.T. Michels, M.G. Schmidt: “CopperSurfaces Reduce Microbial Burden in Out-Patient Infectious Disease Practice”, (posterpresentato alla Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy (ICAAC),settembre 2010)• H.T. Michels; S.A. Wilks; J.O. Noyce; and C.W. Keevil: “Copper Alloys for Human InfectiousDisease Control” (presentato al Materials Science and Technology Conference, Set. 2005,Pittsburgh USA).

BIBLIOGRAFIA• H.T. Michels, J.O. Noyce and C.W. Keevil: “Effects of temperature and humidity on theefficacy of methicillin-resistant Staphylococcus aureus challenged antimicrobial materialscontaining silver and copper” (Letters in Applied Microbiology 49 (2009) 191–195).• J.O. Noyce, H.T. Michels, C.W. Keevil: “Inactivation of Influenza A virus on copperversus stainless steel surfaces” (Applied and Environmental Microbiology, Apr. 2007, p.2748–2750)• L. Weaver, H.T. Michels, C.W. Keevil: “Potential for preventing spread of fungi in air-conditioning systems constructed using copper instead of aluminium “ ( Letters inApplied Microbiology, 50 (2010) 18-23)• KWR 06.110 July 2007 F.I.H.M. Oesterholt, H. R. Veenendaal and Prof. Dr. D. van derKooij: “Influence of the water temperature on the growth of Legionella in a test pipinginstallation with different piping materials”• KWR 02.090 February 2003 D. van der Kooij, J. S. Vrouwenvelder, H.R. Veenendaal:“Invloed van leidingmaterialen op biofilmvorming en groei van Legionella-bacteriën ineen proefleidinginstallatie” (“Influence of pipematerial in biofilm formation and growth ofLegionella bacteria in a test pipe installation)”• Gazzetta Ufficiale n. 103 del 5 maggio 2000: “Linee guida per la prevenzione e ilcontrollo della Legionellosi”• AICARR–Osservatorio sanità: “Libro bianco sulla legionella”

ISTITUTOITALIANODEL RAME Via dei Missaglia 97 20142 Milano Tel. 02-89301330 Fax 02-89301513info@iir.it www.iir.it

Il rame contro i batteri

by IstitutoRame on Dec 13, 2010

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