Las notables propiedades antimicrobianas del cobre y qué papel podría jugar en tiempos de pandemia
Las notables propiedades antimicrobianas del cobre y qué papel podría jugar en tiempos de pandemia
Al entrar a esta unidad de cuidados intensivos algo llama poderosamente la atención.
Los pisos, las mesas y las barandas de las camas son dorados, un color que delata la presencia de cobre.
La sala se encuentra en el Hospital Clínico de la Universidad de Chile, en Santiago, uno de los centros en que científicos de ese país analizaron las propiedades antimicrobianas del cobre.
El metal ya era usado con fines medicinales hace milenios, pero en los últimos años su poder antimicrobiano ha sido objeto de nuevos estudios en Sudamérica, Europa y Estados Unidos.
Gerald Larrouy-Maumus, investigador de enfermedades infecciosas en Imperial College, en Londres, cree que las superficies de cobre pueden ayudar a combatir lo que describe como una "bomba atómica" que se avecina: la crisis de las bacterias resistentes a antibióticos.
Cada año mueren en el planeta 700.000 personas por patógenos que se han vuelto resistentes a los tratamientos, según la ONU. Y "si no hacemos nada, en tres décadas el número de muertes será diez millones cada año", señaló Larrouy-Maumus a BBC Mundo.
Muchas de esas infecciones resistentes son intrahospitalarias, es decir, contraídas en los propios hospitales. Y el científico el uso del cobre en superficies de alto contacto en esos centros reduciría la transmisión de enfermedades, según el científico.
Otros investigadores estudian la eficacia del cobre no sólo en el caso de bacterias, sino de virus, incluyendo el que causa el covid-19.
En BBC Mundo hablamos con científicos en Reino Unido, Estados Unidos y Chile en busca de respuestas.
¿Desde cuándo se usa el cobre en la salud? ¿Qué pruebas existen de las propiedades antimicrobianas de este metal? ¿Y qué papel podría jugar durante la actual pandemia?
El cobre medicinal en la antigüedad
"El primer uso medicinal del cobre de que hay registros está documentado en los llamados Papiros Smith, un antiguo texto médico egipcio escrito entre los años 2600 y 2200 aC", señaló a BBC Mundo Michael Schmidt, profesor de microbiología e inmunología de la Universidad Médica de Carolina del Sur, en Estados Unidos, quien ha investigado el uso del cobre en ambientes hospitalarios.
"En esos papiros se habla del uso del cobre para desinfectar heridas en el pecho y para hacer que el agua sea potable".
El investigador asegura que las mujeres apreciaron muy tempranamente que si almacenaban el agua en vasijas de cobre durante un tiempo "había menos episodios de diarrea en sus familias".
Schmidt también cita numerosos otros ejemplos de uso del cobre en el pasado con fines curativos.
"Los fenicios ponían limaduras o trocitos de cobre de espadas en las heridas durante los combates".
"E Hipócrates recomendaba el cobre para tratar las úlceras en las piernas".
Cómo actúa el cobre
Los antiguos usos medicinales del cobre se basaban en observaciones, pero comprender cómo actúa el metal requirió siglos de avances científicos.
Los metales pesados como el oro y la plata también son antibacterianos, pero la estructura atómica del cobre le da un poder extra.
El cobre tiene en la órbita exterior de sus átomos un electrón libre, que puede reaccionar fácilmente.
Esta peculiaridad no solo explica por qué el cobre es tan buen conductor, sino cómo ataca a los patógenos en varios frentes.
Los iones o partículas con carga eléctrica del metal, generan en primer lugar una especie de "ataque con misiles" contra la membrana exterior de los microbios, causando rupturas en la misma.
Y una vez rota esa membrana, los iones destruyen el material genético en el interior del patógeno, según explicó a BBC Mundo Larrouy-Maumus.
"Básicamente el cobre genera radicales libres que dañan el ADN o el ARN de las bacterias o virus, impidiéndoles replicarse", dijo.
Ese ataque en varios frentes explica por qué a pesar de que el cobre ha sido usado durante miles de años, los microorganismos no han podido desarrollar estrategias para defenderse, según explicó el profesor Roberto Vidal, director del programa de microbiología de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile.
"El cobre daña a las bacterias antes de que puedan generar resistencia y reproducirse pasando esa resistencia a la siguiente generación", señaló el científico chileno.
"Es muy difícil que se genere resistencia contra un producto que tiene demasiados efectos sobre el organismo, el microorganismo tendría que modificar demasiados sitios susceptibles de ser afectados por la acción del cobre para volverse resistente y eso es muy difícil".
Qué dicen los estudios en EE.UU. y Europa
La Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos, la EPA, registró numerosas aleaciones de cobre como antimicrobianas.
En cuanto al uso de cobre en hospitales, uno de los estudios más recientes fue publicado por Michael Schmidt en 2019 y disponible aquí.
Schmidt y sus colegas compararon la presencia de bacterias en dos tipos de camas en unidades de cuidado intensivo en tres hospitales: camas con superficies de plástico y camas con superficies de cobre.
"En promedio, las camas de cobre albergaban un 94% menos de bacterias que las de plástico, y se mantuvieron a ese nivel bajo de riesgo durante toda la estadía de los pacientes en el hospital", señaló Schmidt a BBC Mundo.
Al igual que Schmidt, el microbiólogo Bill Keevil, de la Universidad de Southampton en Reino Unido, no tiene dudas sobre la eficacia del cobre.
Keevil ha estudiado las propiedades antimicrobianas del metal durante dos décadas, y probado su eficacia con distintos patógenos, no sólo bacterias sino también virus.
El científico británico publicó en 2015 un estudio (disponible aquí) sobre la supervivencia en distintas superficies del coronavirus humano 229E, causante de infecciones respiratorias comunes.
El virus permaneció activo durante varios días en vidrio o acero inoxidable, pero "dejó de ser activo en superficies con cobre en un promedio de entre 5 a 10 minutos", le explicó Keevil a BBC Mundo.
El interrogante del covid-19
Una gran pregunta es qué tan efectivo puede ser el cobre para destruir el SARS-CoV-2, el virus que causa el covid-19.
Hay mucho por conocer todavía sobre este nuevo virus, pero un estudio publicado en marzo por en el New England Journal of Medicine por la Universidad de Princeton, el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infeccionas de EE.UU. y otros centros, comparó cuánto dura el virus en distintas superficies y mencionó específicamente el cobre.
El estudio (accesible aquí) señala que el virus del covid-19 permanece viable durante 3 días en superficies de plástico y acero inoxidable.
En el caso de superficies de cobre, en cambio, no se hallaron partículas viables de SARS-CoV-2 después de cuatro horas.
Keevil afirmó que espera publicar en breve su propio estudio sobre el efecto del cobre en el virus del covid-19.
Pero adelantó a BBC Mundo: "En nuestro trabajo con el SARS-CoV-2 hemos encontrado que el cobre inactiva el virus en menos de una hora".
Primeras experiencias en Chile
Ya en 2008 el Hospital Dr. Salvador Allende en la ciudad de Calama, en el norte del país, participó de un estudio con superficies de cobre.
El metal se utilizó por ejemplo en barandas de camas y otras superficies de alto contacto.
La experiencia demostró que "en las superficies cobreizadas el crecimiento bacteriano cae ostensiblemente y se hace prácticamente cero al pasar las horas", según señaló a BBC Mundo el médico pediatra Marco Crestto, que en esa época era subdirector médico del hospital y estuvo a cargo del proyecto.
"Esto redunda en un menor número de infecciones asociadas a la atención en salud lo que a su vez se encuentra relacionada a una menor mortalidad intrahospitalaria de los pacientes y a costos asociados menores para las instituciones prestadoras de salud".
Un nuevo material probado por la Universidad de Chile
El profesor Roberto Vidal analizó en un estudio pionero la eficacia de un nuevo material con cobre llamado Copper Armour, desarrollado por la startup chilena Atacama Lab.
Claudio Ramírez, integrante de Atacama Lab, explicó a BBC Mundo que Copper Armour permite aplicar cobre en estado líquido, como si fuera una pintura, y a temperatura ambiente.
El material consiste en "una mezcla especial de nano y micropartículas de cobre y otros materiales en suspensión en un polímero modificado de alta resistencia".
La ventaja, según sus creadores, es que el producto no sólo es hasta 10 veces más barato que la placa de cobre común, sino que no desarrolla la usual pátina o coloración verde que presenta el cobre con el tiempo cuando se oxida.
El estudio fue financiado en parte por la Corporación de Fomento, CORFO, una agencia del gobierno chileno. Y las conclusiones (que se pueden ver aquí) fueron publicadas en 2019 en la revista científica Antimicrobial Resistance & Infection Control.
"Lo que pudimos ver en el caso de bacterias como Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, yListeria monocytogenes, entre otros, que son patógenos prevalentes en servicios de salud, es que los ponemos en contacto con la superficie de cobre y a las dos horas están el 99,9% de ellos muertos. Eso fue en ensayos de laboratorio", explicó el profesor Vidal a BBC Mundo.
En una segunda etapa se realizaron experiencias piloto en hospitales. Se aplicó el producto de cobre a pisos, soportes de suero y otras superficies de alto contacto en la Unidad de Cuidado Intensivo del Hospital Clínico de la Universidad de Chile.
"El estudio también se hizo en la UCI pediátrica en la Clínica Las Condes acá en Santiago y el resultado es el mismo", señaló el Dr. Vidal.
"Hicimos los ensayos en paredes y pisos y el nivel de contaminación en las superficies con cobre decae de manera significativa en comparación con el piso común".
Las barandas de camas con el material de cobre mostraron, por ejemplo, una reducción promedio de 88,9% en la carga de la bacteria Staphylococcus spp. en comparación con las camas comunes.
"A mí lo que me interesaría ahora es ver cuán efectivo es este polímero con cobre frente a un patógeno como el del covid-19, eso es algo que está pendiente de ser realizado", dijo Vidal.
"Para hacer un estudio con ese virus requeriríamos un laboratorio nivel de bioseguridad 3 hecho para contener y no dejar escapar patógenos que se transmiten por vía aérea. La única alternativa sería enviar las muestras a un laboratorio especializado en el extranjero que tenga esas medidas de seguridad y nos de la respuesta".
Cubrebocas con cobre
Otras empresas chilenas ya exportan productos con cobre durante la actual pandemia.
Una de ellas es CoureTex, una textil con sede en Valparaíso, que ya producía mascarillas hechas con telas que contienen alambres o filamentos de cobre tan finos como hilos.
La tela fue certificada por institutos en Chile y Brasil como antibacteriana, y los cubrebocas se destinaban a trabajadores que manipulan alimentos.
Pero la demanda por estas mascarillas aumentó debido a la pandemia, a pesar de que no hay estudios científicos que prueben su efectividad específicamente en el caso del virus del covid-19.
"Estamos produciendo unos 500.000 al mes, y exportamos a Brasil, Argentina y Ecuador, entre otros países", señaló a BBC Mundo el dueño de CoureTex, Óscar Silva Paredes.
"Las vendemos a cuatro dólares a las empresas clientes. No nos aprovechamos de la pandemia".
El cobre y el futuro
Si tantos estudios demuestran las propiedades antimicrobianas del cobre, ¿por qué no está más extendido su uso?
Uno de los problemas, según Larrouy-Maumus, es el costo.
"Para mí el cobre no es la solución universal, porque el costo del cobre hace que muchos hospitales no puedan pagarlo".
"Pero es un producto efectivo que está disponible. Mi recomendación es entonces usarlo para combatir infecciones intrahospitalarias solo en superficies de alto contacto, como pisos, barandas de camas y pasamanos".
Pero otros materiales podrían competir con el cobre en el futuro.
Larrouy-Maumus investiga en su laboratorio cómo las bacterias interactúan con distintas superficies, y busca diseñar nuevos materiales antimicrobianos con nanotecnología.
El científico también quiere desarrollar superficies que no solo atrapen patógenos, sino que puedan atraerlos como un imán cuando están suspendidos en el aire.
Y otros investigadores en Imperial College buscan obtener materiales más baratos que el cobre, que puedan imitar su acción antimicrobiana.
"Hay además otros productos en la mira que son prometedores, como el óxido de titanio, pero aún está en desarrollo", afirmó Larrouy-Maumus.
El profesor Roberto Vidal cree que nuevas tecnologías en base a cobre, como Copper Armour, se usarán más en el futuro.
"En mi opinión, con todos los estudios y el interés que se está generando, el uso del cobre se volverá masivo".
"Las nuevas tecnologías permiten usar el cobre en forma más económica y estéticamente agradable, ya que los pisos no se vuelven verdosos con el tiempo por la oxidación".
Para el científico chileno, el cobre tiene un papel fundamental que jugar a largo plazo.
"Ahora todo se centra en el covid-19, pero el problema de las infecciones hospitalarias va a seguir".
"Sin duda el cobre y sus nuevas aplicaciones favorecen mejorar la calidad de la infraestructura en los hospitales. Es un tema de proyección a futuro".
