Pressemitteilung der Universität Duisburg-Essen

Silber ist doch kein gut verträglicher Bakterienkiller

Interview klärt vertiefende Fragen

[25.09.2012] Die Pressemitteilung „Das entzauberte Edelmetall“ (http://www.uni-due.de/de/presse/meldung.php?id=7678) zur Wirkung von Silberionen auf menschliche Zellen hat weitere Fragen aufgeworfen. Das nachfolgende Interview mit Prof. Dr. Stephan Barcikowski (Center for Nanointegration der Universität Duisburg-Essen) und Prof. Dr. Meike Stiesch (Medizinische Hochschule Hannover) geht daher auf die am häufigsten gestellten Fragen ein.

Gelten Ihre Ergebnisse nur für Nanosilber?

Nein, die Form oder Größe des Silbers ist für den toxikologischen Teil unseres Experiments unerheblich. Die Wirkung auf die menschlichen Gewebezellen geht von den Ionen aus, die sich aus dem eingebetteten Silber lösen. Wir haben Platten aus Gel verwendet, in dem die Partikel eingeschlossen sind, die Nanopartikel waren also nicht in direktem Kontakt mit den Gewebezellen. Wir beziehen uns hier eindeutig nicht auf eine Schädigung, wie sie eventuell durch kleine Partikel beim Eindringen durch Zellmembranen erfolgen kann, sondern auf eine Wirkung durch die gelösten Ionen des festen Materials. Aus der jüngsten Zeit gibt es zahlreiche weitere Studien, die den Silberionen diese Wirkung zuschreiben. Dies könnte auch der Grund der „Desaktivierung“ durch das Blutserum Albumin sein, denn es ist bekannt, dass Albumin Silberionen komplexiert. Damit wird die Toxizität ein wenig, aber noch viel mehr die antibakterielle Wirkung gemindert. Dadurch wird das therapeutische Fenster noch kleiner.

Raten Sie nun pauschal vom Gebrauch silberhaltiger Produkte in der Medizin ab?

Wie bereits geschrieben, ist das therapeutische Fenster bei der Behandlung von Infektionskeimen, insbesondere Staphylococcus aureus, hier extrem eng. Die gewünschte Wirkung auf Bakterien geht fast automatisch mit der Schädigung der menschlichen Gewebezellen, genauer Fibroblasten, einher. Für weniger silberempfindliche Stämme ist die therapeutische Breite ausgeprägter, auch das haben unsere Untersuchungen gezeigt.
Bei unbekannten Keimquellen wäre natürlich eine Breitbandwirkung wünschenswert. Zumindest in unserem Testsystem konnte diese nur bei riskant hohen Silberkonzentrationen erreicht werden. Es gibt aber auch Anwendungen, in denen das Silber nicht in direkten Kontakt mit Gewebezellen oder anderen Zellen des Körpers tritt, die wir nicht getestet haben (z.B. Haut, Verdauungstrakt, …). Diese Regionen verhalten sich eventuell völlig anders. Vor allem die Haut stellt oftmals eine wirksame Barriere dar.
In jedem Fall sollten derartige Dosisfindungsstudien unbedingt mit mehreren Zelllinien bzw. Infektionskeimen durchgeführt werden, da diese sich sehr unterschiedlich verhalten können.
Die laserbasierte Synthesemethode stellt hierbei einen einfachen und schnellen Zugang zu derartigen Prototypen für biologische Serientestungen dar. Auch das zeitliche Verhalten ist sehr wichtig, so kann z.B. das Silberdepot in unterschiedlichen Zeitprofilen freigesetzt werden, mit hohen Konzentrationen am Beginn und schwächerer Freisetzung am Ende.

Geht von silberbeschichteten Türklinken oder Kühlschränken eine potenzielle Gefahr aus?

Die von uns beobachtete Schädigung menschlicher Gewebezellen tritt bei einer Silberkonzentration auf, die benötigt wird, um häufig für Wundinfektionen verantwortliche Bakterien wie zum Beispiel Staphylococcus aureus oder Streptococcus salivarius zu bekämpfen. Die Silberkonzentration auf Funktionsflächen sollte deutlich darunter liegen. Daher erwarten wir dort auch keine schädliche Wirkung. Dennoch sind wir der Meinung, dass der Einsatz von Silber an den verschiedenen Stellen generell auf seine Wirkung auf den Menschen überprüft werden sollte. Die Zulassungsvorschriften regeln dies zum Glück insbesondere für Medizinprodukte bis ins Detail. Ein toxisches, silberbasiertes Medizinprodukt käme vermutlich nicht auf den europäischen Markt.
Bei Gebrauchs- und Haushaltsartikeln sollte sich aber jeder überlegen inwieweit er ungewollt eine Silber-Resistenzbildung (möglicherweise auf der eigenen Haut, aber auch in der Umwelt) riskieren möchte, oder ob der Einsatz der wirksamen Silberionen gegen Keime, die bereits antibiotikaresistent sind, lieber Medizinprodukten vorbehalten sein sollte.

Kann das in Funktionskleidung verwendete Silber menschliche Gewebezellen schädigen, sofern die in den Stoffen eingesetzte Menge eine antibakterielle Wirkung zeigt?

Auch hier gilt: Die Silberkonzentration in Textilien ist oftmals deutlich geringer als die bei der Wundbehandlung verwendete. Zudem haben Untersuchungen ergeben, dass zum Teil bereits 20 Prozent des Silbers beim ersten Waschen aus den Textilien herausgespült werden. Das spricht nicht dafür, dass eine kritische Konzentration erreicht wird. Die Frage ist jedoch, ob dann noch die gewünschte antibakterielle Wirkung in der Praxis erreicht wird. Hier liegt die Herausforderung in der exakten Dosisfindung – und das unabhängig von der Anzahl der Wäschen.

Wie kann das heutige Wissen für die Entwicklung von antibakteriellen Silberprodukten genutzt werden?

Ganz klar: Gründliche Dosisstudien und die Kontrolle der Ionenfreisetzung sind erforderlich.
Bei der Dosisfindung haben beispielsweise einige Faktoren, die nicht immer in vollem Umfang beachtet werden, erheblichen Einfluss: Zum Beispiel kann die Lagerungsdauer in wässriger Umgebung bereits für eine Ionenfreisetzung sorgen (und damit die Wirkung verändern) oder, wie wir zeigten, die Anwesenheit von Blutserumsbestandteilen (vermutlich durch Silberkomplexierung) die Wirkung dämpfen.
Die Ionenfreisetzung kann beispielsweise durch Zugabe von anderen Elementen (z.B. Kupfer, Zink) beeinflusst werden. So erreicht man eine Verzögerung der Silberfreisetzung und hält zugleich das Silberdepot länger aufrecht . In biologischer Umgebung wurde dieser Ansatz jedoch noch nicht getestet.

Weitere Informationen: Prof. Dr. Barcikowski, Tel. 0201/183-3150, stephan.barcikowski@uni-due.de