常見致病菌也會(huì)“吃”醫(yī)療塑料

銅綠假單胞菌是一種常見的醫(yī)院感染致病菌，常引發(fā)傷口感染。而在5月7日發(fā)表于《細(xì)胞報(bào)告》的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)，這種細(xì)菌能產(chǎn)生一種可分解醫(yī)用級(jí)生物降解塑料的酶，可能存在更多潛在風(fēng)險(xiǎn)。

銅綠假單胞菌對(duì)人類有害，且常見于醫(yī)院環(huán)境中。圖片來源：Juergen Berger/SPL

在這項(xiàng)研究中，科學(xué)家在從傷口中分離出的一株銅綠假單胞菌中鑒定出一種名為 Pap1 的酶。他們發(fā)現(xiàn)，這種酶可以分解一種由于其可生物降解特性而常用于醫(yī)療領(lǐng)域的塑料——聚己內(nèi)酯（PCL）。

論文合作者、倫敦布魯內(nèi)爾大學(xué)細(xì)菌與細(xì)菌感染研究者Ronan McCarthy表示，此前只有在環(huán)境細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)過能夠分解塑料的酶，而在醫(yī)院中常見的病原體中發(fā)現(xiàn)同樣的能力，或許可以解釋為什么這些微生物能在這些環(huán)境中持續(xù)存在。

“如果一種病原體能夠降解塑料，它就可能破壞含塑料成分的醫(yī)療設(shè)備，例如縫線、植入物、支架或傷口敷料，這顯然會(huì)對(duì)患者的預(yù)后產(chǎn)生負(fù)面影響?！彼a(bǔ)充道。

作為研究的一部分，McCarthy 及其同事將編碼該酶的基因插入了大腸桿菌。當(dāng)他們讓大腸桿菌表達(dá)這種酶時(shí)，發(fā)現(xiàn)這些微生物能夠在瓊脂或微珠中分解 PCL。從傷口中分離出的銅綠假單胞菌菌株也能夠分解 PCL 瓊脂和微珠。而當(dāng)研究人員構(gòu)建了一種 Pap1 酶基因被刪除的突變菌株后，這種細(xì)菌便失去了降解塑料的能力。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)銅綠假單胞菌暴露于塑料而非玻璃微珠時(shí)，這種酶增加了生物膜的形成量。細(xì)菌形成高水平生物膜時(shí)，抗生素耐藥性可能隨之增強(qiáng)，導(dǎo)致感染難以治療。團(tuán)隊(duì)在大蠟螟幼蟲中進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)存在 PCL 植入物時(shí)，細(xì)菌的危害更大，而在沒有植入物的情況下則危害較小。另外，感染了缺乏 Pap1 酶的細(xì)菌的蛾子，無論是否植入 PCL，其存活率都相似。

澳大利亞悉尼科技大學(xué)致病菌研究專家Steven Djordjevic指出，這一發(fā)現(xiàn)突顯了銅綠假單胞菌及其他五種高毒力細(xì)菌（統(tǒng)稱為 ESKAPEE 病原體）對(duì)人類健康的日益增長(zhǎng)的威脅。

“ESKAPEE 病原體以在醫(yī)療機(jī)構(gòu)和醫(yī)院中長(zhǎng)期存在以及對(duì)抗生素產(chǎn)生耐藥性而臭名昭著。這項(xiàng)研究還表明，其他 ESKAPEE 病原體也可能具有降解塑料的能力，這令人擔(dān)憂?！彼f。

McCarthy 表示，研究團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)檢測(cè)方法，以篩查病原體是否具備分解塑料的能力。