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An der Londoner Brunel University haben Mikrobiologen einen Krankenhauskeim gefunden, der besonders gefährlich ist: Er baut nachweislich medizinische Kunststoffe ab.
Krankenhauskeime sind eh ein großes Problem. Doch nun zeigen Mikrobiologen der Londoner Brunel University, dass es noch dicker kommen kann. Sie haben einen gefährlichen Krankenhauskeim entdeckt, der nachweislich Kunststoff abbaut – und zwar bevorzugt jenes, das in Nahtmaterial, Stents, Wunderverbänden und Implantaten zum Einsatz kommt. Damit stellen sich laut Team ganz neue Fragen zur Gerätesicherheit und zu Krankenhausinfektionen. Denn die Bakterien können so möglicherweise länger in Kliniken und auch in Patienten überleben.
Veröffentlicht haben die Wissenschaftler ihre weltweit erstmalige Entdeckung im Magazin Cell Reports. Konkret hat das Team mit einem Patientenisolat des häufig im Krankenhaus auftretenden Keims Pseudomonas aeruginosa gearbeitet und konnte nachweisen, dass dieses Bakterium Polycaprolaction (PCL) abbauen konnte – ein Kunststoff, der in der Medizin besonders häufig zum Einsatz kommt. Man findet ihn beispielsweise in Pflastern zur Medikamentenverabreichung, chirurgischen Netzen oder Kathetern.
Grundsätze in Frage gestellt
Für Studienleiter Prof. Ronan McCarthy bedeutet das, dass die Art und Weise, wie Krankheitserreger in der Krankenhausumgebung existieren, neu überdacht werden muss: „Kunststoffe, einschließlich Kunststoffoberflächen, könnten potenziell Nahrung für diese Bakterien sein. Krankheitserreger mit dieser Fähigkeit könnten im Krankenhausumfeld länger überleben. Das bedeutet auch, dass jedes medizinische Gerät oder jede Behandlung, die Kunststoff enthält, anfällig für den Abbau durch Bakterien sein könnte.“
Für die Studie isolierte das Team das Enzym mit dem Namen Pap1 aus einem Stamm von Pseudomonas aeruginosa, der ursprünglich aus der Wunde eines Patienten entnommen wurde. Im Labor getestet, baute das Enzym in nur sieben Tagen 78 Prozent einer Kunststoffprobe ab. Entscheidend ist, dass das Bakterium das Plastik als einzige Kohlenstoffquelle nutzen konnte – es hat es quasi gefressen. Diese Fähigkeit, Plastik zu verdauen, macht den Keim zudem noch gefährlich. Das Team konnte nachweise, dass die zersetzten Kunststofffragmente ihm helfen, härtere Biofilme zu bilden – die schützenden, klebrigen bakteriellen Überzüge, die nachweislich dazu Anitibiotikaresistenzen führen.
Kunststoffe anfällig für mikrobielle Angriffe
Pseudomonas aeruginosa gehört bereits zu einer Gruppe von Bakterien, die für die Mehrzahl der Krankenhausinfektionen verantwortlich und gegen Antibiotika resistent sind. Es steht auf der Prioritätenliste der Weltgesundheitsorganisation für neue Behandlungen und ist eine der Hauptursachen für katheterbedingte Harnwegsinfektionen und beatmungsbedingte Lungenentzündungen – beides Erkrankungen, die mit medizinischen Geräten aus Kunststoff zusammenhängen.
Was außerdem aufhorchen lässt: Die Implikationen gehen über ein einzelnes Material hinaus. Das Team bestätigte den Abbau zwar nur für PCL, fand aber Anzeichen für ähnliche Enzyme in anderen Krankheitserregern. Das bedeutet, dass auch andere Kunststoffe für mikrobielle Angriffe anfällig sein könnten – auch einige der am häufigsten verwendeten medizinischen Materialien aus Polyethylenterephthalat oder Polyurethan. Dazu gehören, Knochengerüste und Zahnimplantate, Verbände und Wundauflagen. Katheter oder Brustimplantate.
Fokus auf neue Kunststoffe
Da die Fähigkeit von Pseudomonas aeruginosa, Plastik zu fressen, ihm dabei hilft, länger auf Oberflächen in Krankenhäusern zu überleben, will das Team nun nach Kunststoffen suchen, die für Bakterien schwieriger zu verdauen sind. Laut Prof. McCarthy sollten Experten für Infektionskontrolle möglicherweise auch die Art und Weise überdenken, wie sie die Krankenhausumgebung überwachen. Er wies darauf hin, dass es sich hierbei nur um eine erste Studie handelte und dass nun dringend weitere Forschungsarbeiten erforderlich sind, um mehr darüber zu erfahren, wie verbreitet dies kunststoffverdauenden Enzyme unter den Krankheitserregern sind und welche Auswirkungen sie auf die Virulenz haben können.
„Plastik ist in der modernen Medizin allgegenwärtig, und es hat sich herausgestellt, dass einige Krankheitserreger sich daran gewöhnt haben, es abzubauen“, sagte Prof. McCarthy, „Wir müssen nun verstehen, welche Auswirkungen dies auf die Patientensicherheit hat.“
