Wie Metallionen gegen Viren wirken: Das Phänomen der Oligodynamie

Seit tausenden von Jahren werden verschiedene Metalle in der Heilkunst eingesetzt. Auch heute spielen sie in der Medizin eine wichtige Rolle. Dies liegt allem an dem Phänomen der Oligodynamie, der Fähigkeit von Metallionen, bereits in sehr niedrigen Konzentrationen Mikroorganismen zu hemmen oder zu inaktivieren. Auch angesichts der aktuellen Virus-Pandemie rücken verschiedenen Metalle aufgrund dieser Funktion in den Fokus.

Jahrtausende altes Wissen

Die Wirkung von Metallen ist keine Entdeckung der Neuzeit. So verwendeten die Ägypter vor 4000 Jahren pulverisiertes Silber zur Wundbehandlung, während die Hethiter es in Wasser gelöst zur Behandlung von Infektionen nutzen. Im antiken Griechenland und bei den Azteken behandelte man Brandwunden und Infektionen mit Kupfer.

Aristoteles bereitete im vierten Jahrhundert vor Christus Quecksilbersalben zur Behandlung von Hauterkrankungen zu und laut Überlieferungen des griechischen Geschichtsschreibers Herodot tranken persische Prinzen aus gesundheitlichen Gründen nur aus Silberbechern.

Im traditionellen China verwendete man Akupunkturnadeln aus Silber, um Infektionen an den Einstichstellen zu vermeiden. In der Ayurveda-Heilkunde aus Indien nutzte man Metallstäube gegen Entzündungen und Lebererkrankungen.

Der Effekt der Oligodynamie: Metallionen sind besonders effektiv

Vor 150 Jahren definierte erstmals der Botaniker Karl Wilhelm von Nägeli den wissenschaftlichen Begriff der „Oligodynamie“. Das Wort setzt sich aus den griechischen Wörtern „oligos“ für „wenig“ und „dynamis“für „Kraft“ zusammen. Damit spielt Nägeli darauf an, dass Metallionen bereits in sehr geringen Mengen – quasi mit wenig Kraft – effektiv Bakterien und Viren hemmen.

Metallionen bilden sich durch Oxidation des Metalls. Dabei werden Elektronen abgegeben und positiv geladene Kationen, die man als Metallionen bezeichnet, bleiben übrig.

Wie der genaue Mechanismus hinter dem Phänomen der Oligodynamie funktioniert, ist bisher noch nicht vollständig geklärt. Forscher vermuten, dass Metalle aufgrund ihrer positiven Ladung die Schutzhülle der Bakterien oder Viren zerstören. Eine andere Hypothese lautet, dass sich die Metalle an die DNA oder RNA von Bakterien und Viren binden und die Mikroorganismen deaktivieren.

Nägeli stellte fest, dass aber nicht jedes Metall gleich starke Effekte hat. Quecksilber wirkt am stärksten gegen Mikroorganismen, dicht gefolgt von Silber und Kupfer. Geringere Effekte haben hingegen Eisen oder Blei. Da Quecksilber leicht zu Vergiftungen führen kann, wird in der heutigen Medizin meist Silber eingesetzt.

Allerdings macht auch bei Metallen die Dosis das Gift. So gelten vor allem Metalle wie Arsen, Blei oder Nickel als bedenklich. Sie können in höheren Dosen verschiedene Erkrankungen wie Krebs, neurologische Störungen oder Nierenschäden, auslösen. Auch der negative Effekt des Metalls Aluminium wird immer wieder diskutiert. Bisher konnte aber weder Krebs noch Alzheimer direkt mit Aluminium in Verbindung gebracht werden. Langzeitstudien mit hohen Dosen sind Gegenstand zukünftiger Untersuchungen.

Anwendungen heute: Kupfer inaktiviert neuartiges Virus

Metalle werden auch heutzutage in der Medizin vielfältig eingesetzt. So arbeitet man Silber beispielsweise in Verbände und Pflaster zur Desinfektion und Förderung der Wundheilung ein. Moderne Technologien wie Silber-Nanopartikel dienen als Beschichtung für Materialien, wie Glas, damit Bakterien und Viren sich darauf nicht vermehren.

Eine Studie mit COVID-19 zeigte, dass Kupfer das Virus am schnellsten inaktivierte. Bereits nach vier Stunden war das Virus auf der Kupferoberfläche nicht mehr nachweisbar, während er auf Karton, rostfreiem Stahl oder Plastik zwischen acht Stunden bis mehrere Tage aktiv blieb.

Antivirale Technologien gegen COVID-19

Die antiviralen Effekte von Metallen rücken aufgrund der aktuellen Pandemie wieder in den Fokus. Man diskutiert über die Bedeutung von Türklinken aus Kupfer für Kliniken oder nutzt Metallionen, die in geringer Dosis angewendet werden können, für Schutzkleidung und Gesichtsmasken.

So hat beispielsweise das amerikanische Unternehmen Sciessent eine Kombination aus Silber- und Kupferionen als Technologie für Atemschutzmasken entwickelt. Dabei arbeiteten sie die Metallionen in Zeolith, eine spezielle Art von Aluminiumsilikat, ein. Eine Studie zeigte auf dem Material eine Inaktivierung von 90 bis 99,99 Prozent von verschiedenen Viren, wie beispielsweise Coronaviren oder Noroviren.

Das Wissen über die Effekte von Metallionen in Bezug auf Viren wird im Zuge der aktuellen Lage in verschiedenen Gebieten zum Einsatz kommen und Gegenstand weiterer Forschung sein.