Étude multinationale multicentrique sur la prévention des infections nosocomiales en soins intensifs

Les résultats actuels de l'étude de la Medical University of South Carolina montrent que l'utilisation d'alliages de cuivre antimicrobiens peut réduire de 58 % le risque d'infections nosocomiales dans les unités de soins intensifs. Cette étude a permis pour la première fois en essais cliniques de démontrer que les matériaux en cuivre réduisent nettement la charge microbienne sur les surfaces de contact. En effet, les surfaces en cuivre inactivent non seulement les germes résistants aux antibiotiques, mais aussi de nombreux autres agents pathogènes, minimisant ainsi la transmission des infections dans les établissements de santé. Les bénéfices de ces mesures d'hygiène complémentaires sont confirmés par cette étude internationale multicentrique.

En Europe, un patient sur 14 contracte une infection nosocomiale lors d'un séjour à l'hôpital. Cela entraîne environ 147 000 décès par an. Une étude récemment achevée, dont les résultats seront publiés en mai de cette année dans le « Journal of Infection Control and Hospital Epidemiology », démontre que les alliages de cuivre antimicrobiens réduisent durablement la charge microbienne et peuvent ainsi minimiser le taux d'infection. En effet, le cuivre est le seul matériau qui inactivera de façon durable les micro-organismes.

Les surfaces en cuivre antimicrobiennes constituent donc une mesure complémentaire importante à la stratégie des 4 piliers de l'Institut Robert Koch dans le secteur hospitalier.

L'étude a été menée dans des unités de soins intensifs de trois grands hôpitaux américains : la Medical University of South Carolina, le Memorial Sloan-Kettering Cancer Center à New York et le Ralph H. Johnson Veterans Affairs Medical Center à Charleston, en Caroline du Sud. La recherche a été financée par le ministère de la Défense des États-Unis.

En se concentrant sur la réduction de la charge microbienne par l'utilisation d'alliages de cuivre dans les chambres d'hôpital, l'étude s'est inscrite dans la lignée de recherches internationales menées en Allemagne, au Japon, au Chili et au Royaume-Uni. La clinique de référence allemande était l'Askepios Klinik Wandsbek.

Le cuivre agit de façon durable contre les microbes

"Les alliages de cuivre massifs offrent une alternative pour réduire le nombre croissant d'infections nosocomiales, sans augmenter la charge de travail du personnel soignant et des agents d'entretien", explique le professeur Dr. Michael Schmidt, co-auteur de l'étude et directeur adjoint du département de microbiologie et d'immunologie à la Medical University of South Carolina. "Grâce à l'effet antimicrobien continu et durable du cuivre, il est possible de constater une réduction significative de la multiplication des agents pathogènes sur ces surfaces. L'utilisation du cuivre offre donc un environnement plus sûr, en particulier pour les patients déjà fragilisés."

Pour évaluer l'efficacité des alliages de cuivre massifs en termes de taux d'infections nosocomiales, les surfaces fréquemment touchées ont été remplacées par des équivalents en cuivre antimicrobien. L'étude a sélectionné des unités de soins intensifs, car les patients y présentent un risque globalement plus élevé d'infection. Les raisons en sont la gravité de leur maladie, les procédures invasives souvent nécessaires, et enfin le contact fréquent avec le personnel soignant.

Les patients ont été répartis de manière aléatoire dans des chambres équipées ou non de surfaces en cuivre antimicrobien, afin de comparer les taux d'infections nosocomiales. Entre juillet 2010 et juin 2011, 650 patients ont participé à l'étude, répartis dans 16 chambres (huit équipées de cuivre, huit chambres standards).

Parmi les éléments équipés en matériaux en cuivre ou faisant partie de l'équipement standard, figuraient les poignées de lit et les grilles, les tables d'appoint, les supports d'infusion, les boutons d'appel, ainsi que les poignées de porte. La méthode de nettoyage était identique dans les chambres d'étude et les chambres standards.
Les alliages de cuivre antimicrobiens réduisent la charge microbienne sur les surfaces de 83 %

Les résultats de la première phase de l'étude, publiés en juillet 2012 dans le « Journal of Clinical Microbiology », ont déjà montré que les alliages de cuivre antimicrobiens réduisent en moyenne la charge microbienne de 83 % sur une période de 21 mois. La recherche a comparé la charge microbienne sur les surfaces de contact avec ou sans cuivre durant la prise en charge active des patients, ainsi que lors du nettoyage et de la désinfection de routine. Il a été constaté que deux agents pathogènes résistants aux antibiotiques, le Staphylococcus aureus résistant à la méthicilline (MRSA) et l'Enterococcus résistant à la vancomycine (VRE), étaient nettement moins présents sur les surfaces en cuivre.

Au terme de l'étude, 46 patients ont développé une infection nosocomiale, dont 26 porteurs de colonisation par MRSA ou VRE. Chez les patients logés dans des chambres équipées d'éléments en alliages de cuivre antimicrobiens, le taux d'infections nosocomiales a été réduit de 58 % par rapport à celui des patients dans des « chambres non-cuivre ».

Le pourcentage de patients ayant développé une infection nosocomiale ou une colonisation par MRSA ou VRE était significativement plus faible dans le groupe des patients en chambres avec surfaces en cuivre (7,1 %) comparé à celui des patients en chambres traditionnelles (12,3 %). Le taux de patients ayant développé une infection nosocomiale était également significativement plus faible dans le groupe des « chambres en cuivre » (3,4 %) par rapport à celui des chambres classiques (8,1 %).

Les synergies dans la gestion de l'hygiène favorisent la qualité et réduisent les coûts

"Les patients souffrant d'infections nosocomiales restent plus longtemps à l'hôpital, entraînant des coûts de traitement plus élevés et un risque accru de mortalité lié à l'hospitalisation", explique la Dr Kassandra D. Salgado, responsable de l'étude et professeure adjointe à la Medical University of South Carolina. "Notre étude a montré que l'équipement des surfaces de contact avec des matériaux antimicrobiens contribue de manière supplémentaire à la lutte contre les infections en unité de soins intensifs. D'une part, il a permis de réduire les infections nosocomiales, et d'autre part, la colonisation par des agents résistants."

En Allemagne aussi, les points chauds de la transmission des infections attirent de plus en plus l'attention des spécialistes en hygiène. Des projets pilotes de référence intégrant une approche préventive élargie et créant des synergies dans la gestion de l'hygiène se développent dans des hôpitaux de Berlin, Hambourg, Hagen, Velbert et Apolda, ainsi que dans diverses cabinets médicaux à l'échelle nationale.

Les mécanismes d'action du cuivre restent en grande partie mystérieux

Pourquoi les bactéries meurent sur les surfaces en cuivre a été en grande partie élucidé récemment par des biochimistes de l'Université de Berne, en collaboration avec des chercheurs en matériaux de l'Université de Sarrebruck. Des essais en laboratoire ont prouvé que les bactéries ne meurent que lorsqu'elles sont en contact direct avec la surface en cuivre. Des ions de cuivre en solution ne suffisent souvent pas. Les chercheurs ont publié leurs résultats dans la revue spécialisée « Applied and Environmental Microbiology » de l'American Society for Microbiology.

Lors de l'expérience en laboratoire, les chercheurs ont utilisé la technologie d'interférence laser au Centre de recherche Steinbeis pour la technologie des matériaux (MECS) à Sarrebruck. Une plaque de cuivre a été recouverte d'une fine couche de plastique. À l'aide de lasers pulsés, ils ont percé de minuscules trous dans cette couche, créant un motif en forme de nid d'abeille. Les trous mesuraient un demi-micromètre, soit un millionième de mètre, moins que le diamètre des bactéries. « Le résultat surprenant pour nous est que les bactéries ne sont pas mortes sur cette surface, même si des ions de cuivre ont été libérés », explique le professeur Dr. Frank Mücklich du MECS. Lors d'une expérience comparative avec une plaque de cuivre non recouverte et la même concentration d'ions de cuivre, toutes les bactéries ont été détruites en quelques heures. « Cela montre que les bactéries meurent principalement lors du contact direct avec la surface en cuivre. Il semble que cela attaque la paroi cellulaire, créant ainsi les conditions nécessaires pour que les ions de cuivre détruisent complètement les cellules », conclut l'équipe de chercheurs pluridisciplinaire. Cela laisse supposer que des processus électrochimiques complexes entre la plaque de cuivre et les microbes présents à la surface jouent un rôle.

Sources :

1. Mathews, S.; Hans, M.; Mücklich, F.; Solioz, M. (2013) :
Contact Killing of Bacteria on Copper is Suppressed if Bacterial-Metal Contact is Prevented and is Induced on Iron by Copper Ions.
In : Applied and Environmental Microbiology, 79 (8): 2605-2611.

2. Salgado, C. D.; Sepkowitz, K. A.; John, J. F.; Cantey, J. R.; Attaway, H. H;
Freeman, K. D.; Sharpe, P. A.; Michels, H. T.; Schmidt, M. G. (2013):
Copper Surfaces Reduce the Rate of Healthcare-Acquired Infections in the Intensive Care Unit.
In : Infection Control and Hospital Epidemiology, 34 (5): 479-486.

3. Schmidt, M. G.; Attaway, H. H.; Fairey, S. E.; Steed, L. L.; Michels, H. T.;
Salgado, C. D. (2013):
Copper Continuously Limits the Concentration of Bacteria Resident on Bed Rails within the Intensive Care Unit.
In : Infection Control and Hospital Epidemiology, 34 (5): 530-533.

4. Schmidt, M. G.; Attaway, H. H.; Sharpe, P. A.; John Jr., J.; Sepkowitz, K. A.;
Morgan, A.; Fairey, S. E.; Singh, S.; Steed, L. L.; Cantey, J. R.; Freeman, K. D.; Michels, H. T.; Salgado, C. D. (2012):
Sustained Reduction of Microbial Burden on Common Hospital Surfaces through Introduction of Copper.
In : Journal of Clinical Microbiology, 50 (7): 2217-23.

5. Organisation mondiale de la santé (2011):
Rapport sur le fardeau des infections associées aux soins endémiques dans le monde.