Międzynarodowe wieloośrodkowe badanie nad ochroną przed zakażeniami szpitalnymi na oddziałach intensywnej terapii

Aktuelle wyniki badań Uniwersytetu Medycznego Południowej Karoliny potwierdzają, że stosowanie antybakteryjnych stopów miedzi może obniżyć ryzyko zakażeń nosocomialnych na oddziałach intensywnej terapii aż o 58 procent. Po raz pierwszy w badaniach klinicznych udowodniono, że materiały miedziane znacząco zmniejszają mikrobiologiczną ilość na powierzchniach kontaktowych. Ponieważ powierzchnie miedziane inaktywują nie tylko oporne na antybiotyki patogeny, ale także wiele innych drobnoustrojów, minimalizując tym samym przenoszenie infekcji w placówkach zdrowotnych. Korzyści wynikające z uzupełniających środków higienicznych potwierdza ta międzynarodowa, wieloośrodkowa analiza.

W Europie co 14. pacjent podczas pobytu w szpitalu zapada na zakażenie nosocomialne. Szacuje się, że rocznie prowadzi to do około 147 000 zgonów. Aktualne badanie, którego wyniki zostaną opublikowane w maju tego roku w „Journal of Infection Control and Hospital Epidemiology”, potwierdza, że antybakteryjne materiały miedziane na stałe redukują obciążenie drobnoustrojami i tym samym mogą ograniczyć wskaźnik infekcji. Miedź jest bowiem jedynym materiałem, który trwałe inaktywuje mikroorganizmy.

W związku z tym antybakteryjne powierzchnie miedziane w sektorze szpitalnym stanowią ważny uzupełniający środek do strategii czterech filarów opracowanej przez Instytut Roberta Kocha.

Badanie przeprowadzono na oddziałach intensywnej terapii trzech dużych amerykańskich szpitali: Uniwersytetu Medycznego Południowej Karoliny, Memorial Sloan-Kettering Cancer Center w Nowym Jorku oraz Ralph H. Johnson Veterans Affairs Medical Center w Charleston, Karolina Południowa. Finansowanie zapewniło Ministerstwo Obrony Stanów Zjednoczonych.

W ramach badania, które dotyczyło obniżenia obciążenia drobnoustrojami poprzez wykorzystanie stopów miedzi w pokojach szpitalnych, odwołano się do międzynarodowych badań z Niemiec, Japonii, Chile i Wielkiej Brytanii. Za niemiecką referencję uznano Klinikę Asklepios Wandsbek.

Miedź działa trwałe antybakteryjnie

"Masowe stopy miedziowe stanowią alternatywę w ograniczaniu rosnącej liczby zakażeń nosocomialnych, bez zwiększania obciążenia personelu pielęgniarskiego i personelu sprzątającego", wyjaśnia profesor dr. Michael Schmidt, współautor badania i zastępca kierownika Katedry Mikrobiologii i Immunologii na Uniwersytecie Medycznym Południowej Karoliny. "Ze względu na ciągłe i trwałe działanie antybakteryjne miedzi można wykazać, że znacznie zmniejsza się namnażanie patogenów na tych powierzchniach. Wykorzystanie miedzi zapewnia więc bezpieczniejsze środowisko, zwłaszcza dla pacjentów już osłabionych."

Aby ocenić skuteczność masywnych stopów miedzi w zakresie redukcji wskaźnika zakażeń nosocomialnych, wymieniono często dotykane powierzchnie na antybakteryjne ekwiwalenty miedzi. Do badań wybrano oddziały intensywnej terapii, ponieważ pacjenci tam leczeni mają ogólnie wyższe ryzyko infekcji. Przyczyny to poważność choroby, często inwazyjne procedury, a także, nie bez znaczenia, częsty kontakt z personelem pielęgniarskim.

Pacjentów losowo podzielono na grupy z pokojami wyposażonymi lub nie w powierzchnie z antybakteryjną miedzią, aby porównać wskaźnik zakażeń nosocomialnych. W badaniu wzięło udział łącznie 650 pacjentów w okresie od lipca 2010 do czerwca 2011, którzy byli leczeni w 16 pokojach (ośmiu z wyposażeniem z miedzi i ośmiu standardowych).

Wśród elementów wyposażenia, które albo wykonano z materiałów miedzianych, albo stanowiły wyposażenie seryjne, były uchwyty i kratki łóżek, stoliki pomocnicze, stojaki na infuzje, przyciski dzwonkowe oraz klamki drzwiowe. Zachowania podczas sprzątania były takie same w pokojach badanych i kontrolnych.
Antybakteryjne stopy miedziowe obniżają obciążenie drobnoustrojami na powierzchniach o 83 %

Wyniki pierwszej fazy badań, opublikowane w lipcu 2012 w „Journal of Clinical Microbiology”, już wykazały, że antybakteryjne stopy miedziowe redukują obciążenie drobnoustrojami średnio o 83% w okresie 21 miesięcy. Porównano tu obciążenie powierzchni kontaktowych z miedzią i bez niej podczas aktywnej opieki nad pacjentami, a także między rutynowym czyszczeniem i dezynfekcją. Zauważono, że dwa istotne oporne na antybiotyki patogeny, takie jak MRSA (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) i VRE (Vancomycin-resistant Enterococcus), były wykrywane znacznie rzadziej na powierzchniach miedzianych.

W wyniku badania u 46 pacjentów rozwinęło się zakażenie nosocomialne, w tym u 26 pacjentów stwierdzono kolonizację MRSA lub VRE. U pacjentów zakwaterowanych w pokojach z elementami z antybakteryjnej miedzi wskaźnik zakażeń nosocomialnych można było obniżyć o 58% w porównaniu z pacjentami w pokojach bez miedzi.

Stosunek pacjentów, u których rozwinęły się zakażenia nosocomialne i/lub kolonizacja MRSA lub VRE, był istotnie niższy w grupie pacjentów w pokojach z powierzchniami miedzianymi (7,1%) w porównaniu do grupy w tradycyjnych pokojach (12,3%). W grupie pacjentów, u których rozwinęły się zakażenia nosocomialne, odsetek był istotnie niższy w pokojach z miedzią (3,4%) w porównaniu do tradycyjnych (8,1%).

Synergie w zarządzaniu higieną wspierają jakość i obniżają koszty

"Pacjenci z chorobami nosocomialnymi pozostają dłużej w szpitalu, generując wyższe koszty leczenia i mają wyższe ryzyko zgonu z powodu hospitalizacji", mówi dr Kassandra D. Salgado, kierująca badaniem i adiunkt na Uniwersytecie Medycznym Południowej Karoliny. "Nasze badanie wykazało, że wyposażenie powierzchni kontaktowych w antybakteryjne materiały stanowi dodatkowy wkład w zwalczanie infekcji na oddziałach intensywnej terapii. Po pierwsze, udało się ograniczyć zakażenia nosocomialne, a po drugie, zmniejszyć kolonizację opornymi patogenami."

Również w Niemczech coraz bardziej zwraca się uwagę na tzw. hot spoty rozprzestrzeniania się zakażeń. Pierwsze projekty referencyjne z rozszerzonym podejściem prewencyjnym i tworzeniem synergii w zarządzaniu higieną realizowane są w klinikach w Berlinie, Hamburgu, Hagen, Velbert i Apoldzie, jak również na terenie całych Niemiec w różnych gabinetach lekarskich.

W dużej mierze zagadkowa mechanika działania miedzi

Dlaczego bakterie giną na powierzchniach miedzianych, udało się w dużej mierze wyjaśnić niedawno biochemikom z Uniwersytetu Berno wspólnie z badaczami materiałów z Uniwersytetu Saarlandzkiego. W laboratoriach zespół udowodnił, że bakterie giną tylko wtedy, gdy mają bezpośredni kontakt z powierzchnią miedzianą. Pojedyncze jony miedzi w cieczy często nie wystarczają. Wynik badań opublikowali wspólnie w czasopiśmie „Applied and Environmental Microbiology” Amerykańskiego Towarzystwa Mikrobiologii.

W eksperymencie laboratoryjnym naukowcy wykorzystali technologię interferencji laserowej w Centrum Badawczym Steinbeis ds. Technologii Materiałów (MECS) w Saarbrücken. Na tamtejszej miedzianej płycie naniesiono cienką warstwę tworzywa sztucznego. Pulsującymi promieniami laserowymi wystrzelono w tę warstwę drobne otwory, tworząc wzór plastra miodu. Otwory miały pół mikrometra, czyli milionową część metra, mniejszą od średnicy bakterii. „Zaskakującym dla nas wynikiem było to, że bakterie nie zginęły na tej powierzchni, mimo że uwalniane były jony miedzi”, wyjaśnia profesor dr. Frank Mücklich z MECS. W porównaniu, w próbie z niepowlekaną miedzianą płytą i taką samą koncentracją jonów miedzi, wszystkie bakterie zostały zniszczone po kilku godzinach. „To pokazuje, że bakterie głównie giną przy bezpośrednim kontakcie z powierzchnią miedzianą. Prawdopodobnie dochodzi wtedy do uszkodzenia błony komórkowej, co tworzy warunki do pełnego zniszczenia komórek przez jony miedzi”, podsumowuje interdyscyplinarny zespół badawczy. Sugeruje to, że na działanie miedzi mogą mieć wpływ złożone procesy elektrochemiczne między płytą miedzianą a drobnoustrojami na powierzchni.

Źródła:

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 Cooper 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. Światowa Organizacja Zdrowia (2011):
Raport o obciążeniu endemicznych zakażeń związanych z opieką zdrowotną na całym świecie.