تحقیقات منتشر شده این هفته در نشریه Cell Reports1 نشان می‌دهد که سویه‌ای از باکتری که اغلب در بیمارستان‌ها باعث عفونت می‌شود، می‌تواند پلاستیک را تجزیه کند.
محققان در بریتانیا آنزیمی به نام Pap1 را در سویه‌ای از Pseudomonas aeruginosa که از یک زخم جدا شده بود، شناسایی کردند. آن‌ها دریافتند که این آنزیم می‌تواند پلاستیکی به نام پلی‌کاپرولاکتون (PCL) را تجزیه کند که به دلیل خواص زیست‌تخریب‌پذیر خود معمولاً در مراقبت‌های بهداشتی استفاده می‌شود.
رونان مک‌کارتی، پژوهشگر باکتری و عفونت‌های باکتریایی در دانشگاه برونل لندن و یکی از نویسندگان این مطالعه، می‌گوید: «تا کنون، تنها آنزیم‌هایی که نشان داده شده پلاستیک‌ها را تجزیه می‌کنند، در باکتری‌های محیطی یافت شده بودند.» او می‌گوید یافتن همین توانایی در پاتوژن‌هایی که اغلب در بیمارستان‌ها حضور دارند، می‌تواند توضیح دهد که چرا این میکروب‌ها در این محیط‌ها پایدار می‌مانند. او اضافه می‌کند: «اگر یک پاتوژن بتواند پلاستیک را تجزیه کند، می‌تواند وسایل پزشکی حاوی پلاستیک مانند نخ بخیه، ایمپلنت‌ها، استنت‌ها یا پانسمان‌های زخم را به خطر اندازد که این موضوع به وضوح بر پیش‌آگهی بیمار تأثیر منفی خواهد گذاشت.»
بیان آنزیم
مک‌کارتی و همکارانش به عنوان بخشی از مطالعه خود، ژنی را که کدکننده آنزیم بود، وارد باکتری Escherichia coli کردند. وقتی آن‌ها باکتری را وادار به بیان آنزیم کردند، دریافتند که این آنزیم PCL را در آگار یا مهره‌ها تجزیه می‌کند. سویه P. aeruginosa گرفته شده از زخم نیز قادر به هضم آگار و مهره‌های PCL بود. و هنگامی که محققان یک جهش‌یافته ایجاد کردند که در آن ژن کدکننده آنزیم Pap1 از P. aeruginosa حذف شده بود، باکتری قادر به تجزیه پلاستیک نبود.
این تیم همچنین دریافت که این آنزیم مقدار بیوفیلم تشکیل شده را در هنگامی که P. aeruginosa در معرض پلاستیک قرار می‌گرفت، در مقایسه با مهره‌های شیشه‌ای افزایش می‌دهد. هنگامی که باکتری‌ها مقادیر بالایی بیوفیلم تولید می‌کنند، مقاومت آنتی‌بیوتیکی می‌تواند افزایش یابد که منجر به عفونت‌هایی می‌شود که درمان آن‌ها دشوار است. این تیم همچنین آزمایشاتی را روی لارو بید موم بزرگ (Galleria mellonella) انجام داد و دریافت که باکتری در حضور ایمپلنت PCL نسبت به زمانی که ایمپلنت وجود نداشت، مضرتر بود. علاوه بر این، پروانه‌های آلوده به باکتری فاقد آنزیم، نرخ بقای مشابهی داشتند، چه ایمپلنت PCL وجود داشت و چه نداشت.
استیون دیوردیویچ، که در زمینه باکتری‌های بیماری‌زا در دانشگاه فناوری سیدنی در استرالیا تحقیق می‌کند، می‌گوید: «این یافته‌ها تهدید فزاینده‌ای را برای سلامت انسان از سوی P. aeruginosa و پنج باکتری بسیار بیماری‌زای دیگر که گاهی پاتوژن‌های ESKAPEE نامیده می‌شوند، برجسته می‌کنند.» او می‌گوید: «پاتوژن‌های ESKAPEE بدنام هستند به دلیل پایداری در محیط‌های مراقبت‌های بهداشتی و بیمارستان‌ها»، و به دلیل مقاومت در برابر آنتی‌بیوتیک‌های مهم بالینی. او اضافه می‌کند که تحلیل نویسندگان نشان می‌دهد که سایر پاتوژن‌های ESKAPEE نیز می‌توانند پلاستیک را تجزیه کنند که این نگران‌کننده است.
مک‌کارتی می‌گوید تیم در حال توسعه آزمایشاتی برای غربالگری پاتوژن‌ها از نظر توانایی تجزیه پلاستیک است.
doi: https://doi.org/10.1038/d41586-025-01412-5