Il rame contro i batteri
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Transcript of Il rame contro i batteri
Il rame contro i batteri Istituto Italiano del Rame
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Indice
1. Il rame per la salute umana
2. Rame antibatterico: test di laboratorio
3. Registrazione E.P.A.
4. Antimicrobial Copper
5. Rame: i clinical trial
6. Rame negli ospedali, oggi
7. Il tubo di rame contro la legionella
8. Rame antibatterico: approfondimenti e bibliografia
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Indice
1. Introduzione: il rame per la salute umana
2. Rame: test di laboratorio
3. Rame: i clinical trial
3. Rame negli ospedali, oggi
4. Registrazione E.P.A.
5. Antimicrobial Copper
6. Tubi di rame contro la legionella
4. Rame antibatterico: approfondimenti e bibliografia
1. Il rame per la salute umana
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Il rame e la salute umana
Il rame è contenuto in una trentina di enzimi e co-enzimi,
che intervengono 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
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Il rame e la salute umana
Il rame viene assunto attraverso cibo e bevande
Il fabbisogno giornaliero raccomandato di rame
Adulti 0,9 mg
Donne incinte 1,0 mg
Donne in allattamento 1,3 mg
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Rame e sue leghe:
applicazioni antibatteriche
Esempi di rame usato in funzione antibatterica:
• Tubazioni per acqua potabile (anti-legionella)
• Monete
• Condizionamento dell’aria
• Superfici di contatto
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2. Rame antibatterico: test di laboratorio
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Prove di laboratorio:
batteri MRSA
1,00E+00
1,00E+02
1,00E+04
1,00E+06
1,00E+08
0 60 120 180 240 300 360Bacte
ria C
ou
nt (p
er
ml.)
Time (minutes)
MRSA Viability on Copper Alloys and Stainless Steel at 20oC
C197 C240 C770 S304
Da: Michels, Wilks, Noyce, Keevil: “Copper Alloys for Human Infectious Disease Control”
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%
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Prove di laboratorio:
virus dell’Influenza A
| Presentation title and date Da: Noyce, Michels, Keevil : “Inactivation of Influenza A virus on copper versus stainless steel surfaces”
Riduzione del numero di virus
Provini di rame da 2*106 a 500 batteri in 6 ore
Provini di acciaio inox da 2*106 a 100.000 batteri in 24 ore
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Prove di laboratorio:
spore dei funghi di Aspergillus Niger
| Presentation title and date
Il rame inibisce la crescita di funghi e la germinazione delle spore (Aspergillus spp., Fusarium spp., Penicillium chrysogenum, Candida albicans)
Dopo 10 giorni, a temperatura e umidità ambiente:
Da: Weaver, Michels, Keevil: “Potential for preventing spread of fungi in air-conditioning systems constructed using copper instead of aluminium”
Cu Al
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Prove di laboratorio
La letteratura scientifica cita la capacità del rame di inattivare o eliminare 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
• Influenza A (ceppo H1N1) • ….
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3. Registrazione E.P.A.
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Registrazione E.P.A.
Dal febbraio 2008 la Environmental Protection Agency degli Stati Uniti ha
registrato 355 leghe di rame come antimicrobiche.
E’ il primo materiale solido ad avere questo riconoscimento
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Registrazione E.P.A.
Antimicrobico: significa che dopo due ore di contatto più del 99,9% 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
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4. Antimicrobial Copper
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Antimicrobial Copper
Il marchio Antimicrobial Copper Cu+ è stato lanciato in seguito alla registrazione
E.P.A
I prodotti con il 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
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Antimicrobial Copper
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Antimicrobial Copper:
caratteristiche dei prodotti Cu+
Eliminano i batteri in continuazione
• Eliminano i batteri che causano infezioni
• Sono gli unici materiali antimicrobici solidi registrati dall’EPA
• Sono più efficaci dell’argento
Non perdono efficacia
• Sono antibatterici 24 ore su 24
• Funzionano anche dopo abrasioni o ricontaminazioni batteriche
• Funzionano anche se ossidati
Sono sicuri da usare:
• Non sono dannosi per l’ambiente o le persone
• Non contengono additivi
• Sono completamente riciclabili
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4. Rame: i clinical trial
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Ospedale Selly Oak, Birmingham
(1° cl. trial, 2008)
| Presentation title and date
2008: confronto tra oggetti studiati in materiale “comune” e in lega di rame:
piastre sulle porte a spinta, copriwater, rubinetti
Batteri: prelevati una volta alle settimana, alle 7.00 e alle 17.00
Dopo 5 settimane i due gruppi di oggetti scambiati di posto
Da: Casey, Adams, Karpanen, Lambert, Cookson, Nightingale, Miruszenko, Shillam, Christian, Elliott: “Role of copper in reducing hospital environment
contamination”
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Ospedale Selly Oak, Birmingham
(1° cl. trial, 2008)
Sugli oggetti in lega di rame: 90%-100% in meno di batteri
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Ospedale Selly Oak, Birmingham
(2° cl. trial, 2010)
| Presentation title and date
2010, altri oggetti presi in considerazione: interruttori, maniglie, levette degli
sciacquoni, carrellini, sifoni, maniglioni delle porte, tavolini…
Batteri esaminati: VRE, MSSA, MRSA, Coliformi, Clostridium Difficile
Durata: 24 settimane (scambio di posto dopo 12 settimane)
Da: Karpanen, Casey, Lambert, Cookson, Nightingale, Miruszenko, Elliott: ”The antimicrobial efficacy of copper alloy furnishing in the clinical environment:
a crossover study”
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Maximum 2 lines Ospedale Selly Oak, Birmingham
(2° cl. trial, 2010)
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Asklepios Klinik Wandsbek, Amburgo
2008 e 2008/09
| Presentation title and date
Confronto su oggetti “fissi”: piastre delle porte a spinta, interruttori della luce,
maniglie
Durata: 16 settimane in estate, 16 settimane in inverno
Analisi su: 144 coppie di oggetti
Da: Mikolay, Huggett, Tikana, Grass, Braun, Nies: “Survival of Bacteria on Metallic Copper Surfaces in a Hospital Trial”
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Maximum 2 lines Asklepios Klinik Wandsbek, Amburgo
2008 e 2008/09
Risultato: 37 % in meno di batteri sugli
oggetti in rame
“Solo” - 37%: possibile effetto dei
detergenti?
www.european-hospital.com/en/article/6156-Copper_fittings_beat_bacteria.html
“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.”
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Maximum 2 lines Hospital del Cobre, Calama
| Presentation title and date
Scelte 6 stanze in terapia intensiva (3
con oggetti in rame, 3 con oggetti di
materiale “comune”).
• sponde dei letti (100%)
• piantane porta-flebo (85-100%)
• penne per il touch screen (62%)
• tavolini mobili (90%)
• braccioli delle poltrone (90%)
• levette dei letti (100%)
Durata: 30 settimane
990 coppie di prelievi
Da: Prado, Duran, Crestto, Gutierrez, Sapian, Flores, Fabres, Tardito, Schmidt: ”Effectiveness of copper contact surfaces in reducing the microbial
burden (MB) in the intensive care unit (ICU) of Hospital del Cobre, Calama, Chile”
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Maximum 2 lines Hospital del Cobre, Calama
Complessivamente, sul rame e sue leghe il carico batterico è stato abbattuto
dell’84%
Oggetto Riduzione del carico
batterico (MB)
Sponde dei letti -91 %
Piantane porta-flebo -88 %
Penne per il touch screen -49 %
Tavolini mobili -83 %
Braccioli delle poltrone -92 %
Levette dei letti -82 %
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Maximum 2 lines North Shore University Hospital, Manhasset
Ambulatorio per trasfusioni e prelievi; tre stanze (2+1)
Sedie con ripiano laterale e braccioli in rame-nickel (90%).
Durata: 15 settimane (“rotazione” ogni 5 sett.)
446 pazienti
Da: Hirsch, Attaway, Nadan, Fairey, Hardy, Miller, Rai, Armellino, Schilling, Moran, Sharpe, Estelle, Michel, Michels, Schmidt: “Copper Surfaces Reduce
Microbial Burden in Out-Patient Infectious Disease Practice”
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Maximum 2 lines North Shore University Hospital, Manhasset
Riduzione del carico batterico sugli oggetti in rame
Braccioli -90%
Ripiani laterali -88%
“Effetto alone” (legno dei braccioli) -70%
Riduzione del rischio di
esposizione ai microbi
Braccioli 17 volte
Ripiani laterali 15 volte
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Clinical trial USA (3 ospedali)
(2007-2011)
Tre ospedali: Medical University of South Carolina (6 stanze); Memorial Sloan
Kettering Cancer Center (6); Ralph H. Johnson Veterans Administration (VA)
Medical Center (4).
Terapia intensiva: sponde dei letti; piantane porta-flebo; monitor; tavolini mobili;
braccioli delle poltrone; pulsanti dei dispositivi di chiamata
Durata complessiva: dic.2007 – giu.2011 (in tre fasi)
Da: Sharpe, Schmidt: “Control and mitigation of healthcare–acquired infections: designing clinical trials to evaluate new materials and technologies”
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Maximum 2 lines Clinical trial USA (3 ospedali)
(2007-2011)
In generale, più un oggetto è vicino
al paziente, tanto più è contaminato
da batteri: le sponde dei letti hanno
il maggiore carico batterico
Sulle sponde dei letti in rame,
diminuzione del 97% dei batteri (val.
mediano)
MB=174 CFU/100cm2
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Maximum 2 lines Clinical trial USA (3 ospedali)
(2007-2011)
Superficie complessiva di rame: 1,54 m2
Dati preliminari sul tasso di infezioni nosocomiali
Nelle stanze con il 75% delle superfici in rame -40,4%
Nelle stanze con le sponde dei letti sempre presenti -61,0%
Nelle stanze con tutti gli oggetti sempre presenti -69,1%
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5. Rame negli ospedali, oggi
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Applicazioni in ospedali europei
St. Francis and st. Claires (Irlanda): ospedale
Sheffield Northern General (Gran Bretagna): centro per la fibrosi cistica
Rambouillet (Francia): ospedale
UMGC (Olanda): centro oncologico
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Applicazioni in ospedali europei
Attikon (Grecia): terapia intensiva
Cigma (Francia): centro per anziani e bambini
EGZC (Germania): centro geriatrico
Craigavon (Irlanda del Nord): maternità e chirurgia
+ ….
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Rame: non solo per ospedali!
Asili
Trasporti
Luoghi pubblici
Scuole
+ ….
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7. Il tubo di rame contro la legionella
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La legionella
La legionella è un batterio responsabile di una forma di polmonite grave e volte
mortale
Impianti critici:
1. Impianti idrosanitari ed idrici di emergenza
2. Piscine e fontane
3. Torri di raffreddamento
4. Impianti di condizionamento dell’aria
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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
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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”.
Il rame contro la legionella
0
5
10
15
Rame Acciaio inox PeX
3,4 3,8
14,8
Velocità media sviluppo biofilm (pg ATP/giorno)
0
5000
10000
15000
20000
Rame Acciaio inox PeX
600
8000
20000
Massima quantità di legionella misurata nel biofilm (cfu/cm2)
Il rame è l’unico materiale per
tubazioni idrosanitarie che
combatte la legionella
Il tubo di rame contro la legionella:
ricerca KIWA (2003)
Da: Van der Kooij, Vrouwenvelder, Veenendaal: “Invloed van leidingmaterialen op biofilmvorming en groei van Legionella-bacteriën in een
proefleidinginstallatie”
Il tubo di rame contro la legionella:
ricerca KIWA (2007)
Studio del 2007: effetto combinato materiale-temperatura
25°C La legionella non rilevabile nei tubi di rame, ma sopravvive
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
55°C La legionella scompare completamente nei tubi di rame, mentre
subisce pochissime “perdite”, o addirittura nessuna, negli altri
materiali.
60°C La legionella scompare in tutti i materiali
Da: Oesterholt, Veenendaal, Van der Kooij: “Influence of the water temperature on the growth of Legionella in a test piping installation with different piping
materials”
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Maximum 2 lines Il tubo di rame contro la legionella:
applicazioni
Il tubo di rame viene scelto anche
come forma di prevenzione contro la
proliferazione di legionella.
Ospedale S. Raffaele, Dipartimento materno-infantile (Milano)
Polis Engineering s.r.l.
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Maximum 2 lines Il tubo di rame contro la legionella:
applicazioni
Policlinico del Campus BioMedico (Roma-Trigoria)
Anelli di distribuzione dell’acqua calda, fredda e ricircolo.
Il tubo di rame viene scelto anche
come forma di prevenzione contro la
proliferazione di legionella.
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7. Rame antibatterico: approfondimenti e bibliografia
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Bibliografia (clinical trial)
H.T. Michels; S.A. Wilks; J.O. Noyce; and C.W. Keevil: “Copper Alloys for Human Infectious Disease Control” (presentato al Materials
Science and Technology Conference, Set. 2005, Pittsburgh USA).
J.O. Noyce, H.T. Michels, C.W. Keevil: “Inactivation of Influenza A virus on copper versus 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 in Applied Microbiology, 50 (2010) 18-23)
A.L. Casey, D. Adams, T.J. Karpanen, P.A. Lambert, B.D. Cookson, P. Nightingale, L. Miruszenko, R. Shillam, P. Christian and T.S.J.
Elliott: “Role of copper in reducing hospital environmental contamination” (Journal of Hospital Infection, Jan. 2010, Vol 74 p.72-77)
T.J. Karpanen, A.L. Casey, P.A. Lambert, B.D. Cookson, P. Nightingale, L. Miruszenko, T.S.J. Elliott: ”The antimicrobial efficacy of
copper alloy furnishing in the clinical environment: a crossover study” (Infection control and hospital epidemiology, Vol. 33 No.1, Jan.
2012, p. 3-9)
A. Mikolay, S. Huggett, L. Tikana, G. Grass, J. Braun, D.H. Nies: “Survival of Bacteria on Metallic Copper Surfaces in a Hospital Trial”
(Appl Microbiol Biotechnol, (2010) 87:1875-1879)
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 the intensive care unit (ICU) of Hospital del Cobre, Calama, Chile” (Poster presentato
alla International Conference on Infectious Diseases, marzo 2010)
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: “Copper Surfaces Reduce Microbial Burden in Out-Patient Infectious Disease Practice”, (poster
presentato alla Interscience Conference on Antimicrobial Agents and Chemotherapy (ICAAC), settembre 2010)
P.A, Sharpe, M.G.Schmidt: “Control and mitigation of healthcare–acquired infections: designing clinical trials to evaluate new materials
and technologies” (Health Environments Research & Design, vol. 5, n.1 p.94-115)
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Bibliografia (salute e legionella)
C.L. Keen, H.J.McArdle, E.M.Ward: “A rewiew: The impact of copper on Human health”
The Copper Voluntary Risk Assestement
KWR 06.110 July 2007 F.I.H.M. Oesterholt, H. R. Veenendaal and Prof. Dr. D. van der Kooij: “Influence of the water temperature on the
growth of Legionella in a test piping installation 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 in een proefleidinginstallatie” (“Influence of pipematerial in biofilm formation and growth of Legionella
bacteria in a test pipe installation)”
Gazzetta Ufficiale n. 103 del 5 maggio 2000: “Linee guida per la prevenzione e il controllo della Legionellosi”
AICARR–Osservatorio sanità: “Libro bianco sulla legionella”
M. Crespi: “HSR: Rete idrica in rame per il Dipartimento infantile” (pubblicato su Progettare per la sanità, gen. 2010)
M. Crespi: Prevenzione e contenimento della Legionellosi” (pubblicato su TecnoImpianti, mar. 2006)
Istituto Italiano del Rame: “Manuale del tubo di rame”
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www.antimicrobialcopper.org
Via dei Missaglia 97 - 20142 Milano.
Tel.: 02 89 30 1330 – Fax: 02 89 30 1513
[email protected] - www.copperalliance.it
Aggiornamento: luglio 2012