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Antibakterielles MetallKupfer gegen Keime

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Kupfer wirkt gegen Keime - Krankheitserreger haben auf dem Metall eine überraschend geringe Lebenserwartung. (Symbolbild: dpa)

Kupfer wirkt gegen Keime - Krankheitserreger haben auf dem Metall eine überraschend geringe Lebenserwartung. (Symbolbild: dpa)

Krankenhäuser sind der Tummelplatz von Keimen. Milliarden Bakterien und Viren wabern durch die Gänge und Flure. Für die Hospitäler gelten darum höchste Hygienevorschriften. Handschuhe, Mundschutz und Desinfektionsmittel sollen verhindern, dass sich Keime vermehren und Patienten befallen.

Trotz aller Vorkehrungen erweisen sich manche Bazillen allerdings als hartnäckig. Jahr für Jahr treten Zigtausende so genannter nosokomialer - also beim Klinikaufenthalt eingefangener - Infektionen auf.

Nach Schätzungen des Europäischen Zentrums für Prävention und Kontrolle von Krankheiten (ECDC) gibt es europaweit drei Millionen Fälle, wovon allein 50 000 einen tödlichen Ausgang nehmen. Um den Risiken einer solchen Infektion vorzubeugen, entschlossen sich die Verantwortlichen eines Mehrgenerationenhauses im französischen Laval zu einer ungewöhnlichen Umbaumaßnahme: Im Inneren des Gebäudes ließen sie 260 Meter Kupfer verlegen. Geländer, Türklinken und Wasserhähne wurden mit dem Metall überzogen.

Ägypter verwendeten Kupferkarbonat

Der Grund: Kupfer eliminiert Keime. In der Medizin hat das Metall eine lange Tradition. Bei den alten Ägyptern wurde etwa Kupferkarbonat zur Wundheilung verwendet. Der griechische Arzt Hippokrates empfahl Kupfer zur Behandlung von Geschwüren und Entzündungen. Und der Chefarzt des Sonnenkönigs Ludwig XIV., Jacques Dalibour, entwickelte um 1700 das nach ihm benannte Heilwasser, mit dem bis vor ein paar Jahrzehnten noch Schnittwunden behandelt wurden.

Die antibakterielle Wirkung des Metalls war also lange bekannt. Nur: Beweisen konnte man sie nicht. Erst 2006 gelang es Forschern der Universität Southampton, einen Zusammenhang zwischen dem Metall und der Entwicklung von Keimen herzustellen.

Im Rahmen ihrer Laborversuche platzierten die Mikrobiologen etwa zehn Millionen Staphylokokken - ein Krankheitserreger, der sich auf der Haut ansiedelt und gegen Antibiotika resistent ist - auf eine zwei Quadratzentimeter kleine Kupferplatte und analysierten den Verlauf der Einzeller. Das Ergebnis: Die Kokken verendeten nach nur acht Minuten. Parallel dazu legten die Biologen eine Bakterienpopulation auf ein Stück rostfreien Stahl. Auch dieses Ergebnis verblüffte: Die Bakterien vermehrten sich nicht.

Die konträre Entwicklung veranschaulichten die Forscher auf einem Monitor. Hellgrüne Flecken und dunkelgrüne Schattierungen markierten die Aktivitäten der Mikroben. Am Anfang waren beide Bildschirme - die Projektionen der Kupfer- und Stahlplatten - grün. Nach zehn Minuten änderte sich das Bild -der Kupfermonitor war nahezu schwarz. Was indizierte, dass alle Bakterien binnen kurzer Zeit abgestorben waren.

Kupfer ist also ein veritabler Keimkiller. Doch worin liegt der Grund? "Die Kupferionen auf der Oberfläche sind in den Stoffwechsel der Mikroben integriert und führen zur Herausbildung von Molekülen, die die Atmung stören", erklärt der Mikrobiologe Bill Keevil von der Universität Southampton, der die Studie leitete.

Kupferionen sind für niedere Organismen also hochgiftig. Die toxische Wirkung entsteht dadurch, dass Kupferionen mit Lipiden reagieren und dabei Radikale freisetzen. Diese rabiaten Elektronen wüten im Inneren des Bakteriums und greifen die Zellmembran an. Wird sie zerstört, führt dies zum Tod des Organismus.

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