一种危险的医院超级细菌被发现可以消化塑料——特别是用于人体内部缝合线、支架和植入物的那种塑料。伦敦布鲁内尔大学的微生物学家研究表明,这种细菌可以通过食用塑料来生存,这可能会使这些病原体在医院病房和患者体内存活更长时间。
这项发表在《细胞报告》上的发现挑战了长期以来认为病原体不能降解医用塑料的观点。研究人员发现,从一名患者的伤口中分离出的一种常见的医院获得性细菌感染——铜绿假单胞菌,能够降解聚己内酯(PCL)。PCL是一种常用于缝合线、伤口敷料、支架、药物递送贴片和外科网片的塑料。
“这意味着我们需要重新考虑病原体在医院环境中的存在方式,”领导这项研究的Ronan McCarthy教授说。“塑料,包括塑料表面,可能成为这些细菌的食物来源。具有这种能力的病原体可以在医院环境中存活更长时间。这也意味着任何含有塑料的医疗设备或治疗方法都可能受到细菌的降解。”
研究团队从一名患者的伤口中分离出的铜绿假单胞菌株中提取了一种名为Pap1的酶。实验室测试表明,这种酶在七天内降解了78%的塑料样本。更重要的是,该细菌还可以将塑料作为其唯一的碳源——实际上是在“吃”塑料。
这种降解塑料的能力也使得这种细菌更加危险。研究团队发现,分解后的塑料碎片帮助它形成了更坚固的生物膜——这种保护性的粘附细菌涂层可以帮助细菌抵抗抗生素,使感染更难治疗。
铜绿假单胞菌是一组导致大多数医院感染且对抗生素具有耐药性的细菌之一。它被列入世界卫生组织急需新治疗方法的关键优先名单,并且是导管相关尿路感染和呼吸机相关肺炎的主要原因——这两种疾病都涉及基于塑料的医疗设备。
这一发现的影响不仅限于一种材料。虽然研究团队仅确认了PCL的降解,但他们发现了其他病原体中类似的酶的迹象。这意味着其他塑料也可能容易受到微生物的攻击——一些最常用的由聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚氨酯制成的医疗材料可能面临风险。
这些材料包括:
- 骨骼支架和牙科植入物
- 绷带和伤口敷料
- 导管
- 乳房植入物
“这种细菌的塑料消化能力可能有助于它在医院表面存活,从而推动医院爆发感染,”McCarthy说。“我们应该开始考虑使用更难被微生物消化的塑料,并且在不明原因的长期爆发中筛查这些病原体中的酶。”
感染控制专家可能还需要重新思考如何监测医院环境。McCarthy强调,这只是单一的研究,现在迫切需要更多研究来了解这些酶在病原体中的普遍程度及其对毒力的影响。
“塑料在现代医学中无处不在,而有些病原体已经适应了降解塑料,”McCarthy说,“我们需要了解这对患者安全的影响。”
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