Phát hiện vi khuẩn bệnh viện có khả năng "ăn nhựa" y tế, đe dọa sức khỏe người bệnh

Ô nhiễm nhựa là một trong những thách thức môi trường lớn nhất hiện nay và một số vi sinh vật nhỏ bé trong tự nhiên có thể mang lại giải pháp bất ngờ.

Trong những năm gần đây, các nhà vi sinh học đã phát hiện ra nhiều loại vi khuẩn có khả năng phân hủy các loại nhựa khác nhau, mở ra triển vọng cho một hướng tiếp cận bền vững hơn trong xử lý rác thải. Những "vi khuẩn ăn nhựa" này có thể giúp làm giảm lượng rác khổng lồ đang chất đống tại các bãi rác và đại dương. Tuy nhiên, chúng không phải lúc nào cũng là giải pháp hoàn hảo trong một số môi trường, chúng có thể gây ra những vấn đề nghiêm trọng.

(Ảnh minh họa)

Tại bệnh viện, nhựa được sử dụng rộng rãi trong chỉ khâu (đặc biệt là chỉ tự tiêu), băng vết thương và các thiết bị cấy ghép. Vậy liệu các vi khuẩn xuất hiện trong bệnh viện có khả năng phân hủy và tiêu hóa nhựa hay không?

Theo Ronan McCarthy, Giáo sư ngành Khoa học Y sinh, Đại học Brunel London và Rubén de Dios, Nghiên cứu sinh sau tiến sĩ ngành Công nghệ sinh học, Đại học Brunel London: "Để tìm hiểu điều đó, chúng tôi đã nghiên cứu bộ gen của các vi khuẩn gây bệnh phổ biến trong bệnh viện để xác định xem chúng có chứa các enzyme phân hủy nhựa giống với các vi khuẩn ngoài môi trường hay không.

Điều khiến chúng tôi ngạc nhiên là một số vi khuẩn gây bệnh, chẳng hạn như Pseudomonas aeruginosa, có thể phân hủy nhựa. P. aeruginosa liên quan đến khoảng 559.000 ca tử vong mỗi năm trên toàn cầu, phần lớn là các ca nhiễm trùng mắc phải trong bệnh viện. Những bệnh nhân phải dùng máy thở, có vết thương hở do phẫu thuật hoặc bỏng, hay đặt ống thông tiểu là những người có nguy cơ cao nhiễm vi khuẩn này".

Hình ảnh của P.aeruginosa (Nguồn: Kateryna Kon/Science Photo Library/Getty Images)

Giáo sư Ronan McCarthy cho biết thêm, "sau khi xác định khả năng di truyền của vi khuẩn, chúng tôi tiếp tục thử nghiệm trong phòng thí nghiệm để xác minh khả năng phân hủy nhựa của P. aeruginosa. Một chủng vi khuẩn cụ thể được phân lập từ vết thương nhiễm trùng của bệnh nhân có chứa gen tạo enzyme phân hủy nhựa. Không chỉ có khả năng phá vỡ cấu trúc nhựa, vi khuẩn này còn có thể sử dụng nhựa làm nguồn dinh dưỡng để phát triển. Enzyme này được chúng tôi đặt tên là Pap1".

Màng sinh học (Biofilms)

P. aeruginosa được WHO xếp vào nhóm vi khuẩn ưu tiên cao do khả năng hình thành màng sinh học – lớp bảo vệ giúp vi khuẩn "núp bóng" hệ miễn dịch và kháng sinh, khiến điều trị trở nên khó khăn.

Trước đây, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Ronan McCarthy phát hiện các vi khuẩn ngoài môi trường có thể phân hủy nhựa nhanh hơn khi chúng hình thành màng sinh học. Vì vậy, nhóm đặt ra giả thuyết: liệu enzyme phân hủy nhựa có giúp P. aeruginosa tăng độc lực?

Thật bất ngờ, enzyme Pap1 khiến vi khuẩn trở nên nguy hiểm hơn, giúp chúng hình thành màng sinh học lớn hơn. Phân tích cấu trúc cho thấy vi khuẩn này sử dụng các phân tử nhựa đã bị phân hủy như "xi măng" để xây dựng lớp màng bảo vệ dày hơn.

Do nhựa hiện diện khắp nơi trong bệnh viện, từ thiết bị cấy ghép, ống thông đến miếng dán điều trị bỏng, khả năng ăn nhựa có thể giúp vi khuẩn tồn tại lâu dài hơn trong môi trường bệnh viện và đây có thể là một lý do khiến chúng khó bị loại trừ.

Phát hiện này đặt ra một cảnh báo: Những vật liệu y tế bằng nhựa có thể là “nguồn sống” cho vi khuẩn kháng thuốc, dẫn đến nguy cơ thiết bị y tế thất bại hoặc tình trạng bệnh nhân trở nên tồi tệ hơn.

Rất may, giới khoa học đang nghiên cứu các giải pháp, chẳng hạn như bổ sung chất kháng khuẩn vào nhựa y tế để ngăn vi khuẩn tiêu hóa chúng. Tuy nhiên, từ giờ chúng ta cần tính đến khả năng vi khuẩn phân hủy nhựa khi phát triển các vật liệu y học trong tương lai.

Theo The Conversation