Neue Erkenntnisse: Ein Krankenhauskeim, der Plastik als Nahrung nutzt – Risiken und Chancen

Plastikverschmutzung gehört zu den dringendsten Umweltproblemen unserer Zeit. Die weltweit anfallenden Plastikabfälle belasten Landflächen, Gewässer und Ozeane, und die Suche nach biologisch abbaubaren Lösungen gewinnt zunehmend an Bedeutung. In den letzten Jahren haben Wissenschaftler Mikroorganismen entdeckt, die in der Lage sind, verschiedene Kunststoffe abzubauen und so möglicherweise künftige Methoden zur Plastikentsorgung zu revolutionieren. Doch eine neue Forschung aus Großbritannien zeigt, dass diese Fähigkeit nicht nur in natürlichen Umgebungen, sondern auch in Krankenhäusern vorkommen kann – und zwar bei krankheitserregenden Bakterien. Diese Entwicklung könnte weitreichende Konsequenzen für die medizinische Versorgung und Patientensicherheit haben.

Die Studie, durchgeführt von Wissenschaftlern der Brunel University of London, offenbarte, dass das bekannte Krankenhausbakterium Pseudomonas aeruginosa Gene besitzt, um ein Enzym zu produzieren, das Kunststoffe zersetzen kann. Pseudomonas aeruginosa gilt weltweit als eine der gefährlichsten Krankenhauskeime. Es verursacht jährlich Hunderttausende von Todesfällen und ist besonders bei Patienten mit geschwächtem Immunsystem, offenen Wunden oder invasiven medizinischen Geräten wie Kathetern und Beatmungsschläuchen gefürchtet. Die Fähigkeit, Plastik abzubauen und als Nahrungsquelle zu nutzen, könnte erklären, warum diese Bakterien in klinischen Umgebungen so langlebig und schwierig zu bekämpfen sind. In Laborexperimenten wurde eine spezifische Pseudomonas-Stamm isoliert, der von einem Patienten mit einer Wundinfektion stammt.

Dieses Bakterium verfügt über ein Enzym, das die Forscher als „Pap1“ bezeichneten und das nachweislich Kunststoff abbaut. Interessanterweise nutzt das Bakterium die dabei entstehenden Abbauprodukte als Energiequelle, um zu wachsen und sich zu vermehren. Ein wesentliches Agens für die Resistenz und gefährliche Wirkung von Pseudomonas aeruginosa sind seine Biofilme – komplexe Gemeinschaften von Bakterien, die in einer Art Schleimschicht eingebettet sind. Diese Biofilme schützen die Keime vor dem Immunsystem und Antibiotika und machen Infektionen extrem schwer behandelbar. Die Forscher stellten fest, dass das Enzym Pap1 das Wachstum dieser Biofilme fördert, indem es die zersetzten Plastikbestandteile als eine Art „Zement“ verwendet, um die Struktur der Biofilme zu verstärken.

Diese Fähigkeit könnte entscheidend dazu beitragen, dass sich Pseudomonas aeruginosa auf den zahlreichen Kunststoffoberflächen in Krankenhäusern so erfolgreich ansiedelt und ausbreitet. Plastische Materialien sind in Kliniken allgegenwärtig, von Kathetern über Wundauflagen bis hin zu orthopädischen Implantaten. Sie sind für die moderne Medizin unverzichtbar und ermöglichen lebensrettende Behandlungen. Die Entdeckung, dass ein gefährlicher Krankheitserreger diese Materialien abbauen und sich so einen Überlebensvorteil verschaffen kann, wirft neue Sicherheitsfragen auf. Einerseits stellt dies ein erhöhtes Risiko für Patientinnen und Patienten dar, deren Infektionen dadurch schwieriger zu kontrollieren und zu heilen sein könnten.

Andererseits könnten beschädigte medizinische Geräte und Implantate schneller versagen oder zu Komplikationen führen. Während einige Bakterien in der Natur das Plastik aus Umweltverschmutzung zersetzen und damit positive ökologische Effekte erzeugen, ist der Fund eines solchen Keims in Krankenhäusern besonders heikel. Es zeigt, wie komplex und gleichzeitig riskant der Umgang mit Mikroorganismen und Plastik im Gesundheitsbereich ist. Wissenschaftler weltweit arbeiten bereits daran, medizinische Kunststoffe mit antimikrobiellen Substanzen auszustatten, um die Anheftung und Vermehrung von Bakterien zu verhindern. Die neuen Erkenntnisse legen nahe, dass solche Ansätze künftig gezielt weiterentwickelt werden müssen, um Erreger mit Plastikabbau-Fähigkeiten wirksam zu bekämpfen.

Die Forschung mahnt auch, bei der Entwicklung von Implantaten und anderen medizinischen Geräten die Auswahl der Materialien kritisch zu hinterfragen. Angepasste Kunststoffe, die weniger anfällig für mikrobielle Zersetzung sind, könnten die Patientensicherheit verbessern und Krankenhausinfektionen reduzieren. Darüber hinaus unterstreicht die Entdeckung die Notwendigkeit, die mikrobiologische Überwachung in Krankenhäusern zu intensivieren und Strategien zur Infektionskontrolle kontinuierlich zu optimieren. Langfristig könnte das Verständnis der Mechanismen, mit denen Erreger Plastik abbauen, möglicherweise auch therapeutisch genutzt werden, etwa zur Entwicklung neuartiger Medikamente oder Behandlungsmethoden. Allerdings stehen dem Nutzen erhebliche Risiken gegenüber, die es sorgfältig abzuwägen gilt.

Die Entdeckung eines Krankenhauskeims, der Kunststoff nicht nur abbauen, sondern auch für sein Wachstum nutzen kann, unterstreicht die engen Wechselwirkungen zwischen Umweltschutz und Gesundheitswesen. Sie fordert eine multidisziplinäre Herangehensweise, um Infektionskrankheiten besser zu bekämpfen und gleichzeitig nachhaltigere Materialien zu fördern. Kliniken müssen sich der Tatsache bewusst sein, dass ihre Ausstattung mit Kunststoff auch ungewollte Nischen für resistente und aggressive Krankheitserreger schaffen kann. Für die Zukunft kann die Integration von Materialwissenschaft, Mikrobiologie und medizinischer Forschung dazu beitragen, Lösungen zu entwickeln, die sowohl die Umwelt schützen als auch die Patientensicherheit erhöhen. Dies erfordert nicht nur weitere wissenschaftliche Studien, sondern auch eine verstärkte Zusammenarbeit zwischen Wissenschaftlern, Herstellern von Medizinprodukten, Gesundheitsorganisationen und politischen Entscheidungsträgern.

Letztlich zeigt diese Studie eindrucksvoll, wie tiefgreifend und überraschend das Zusammenspiel zwischen Mikroorganismen und Kunststoff sein kann – besonders dort, wo Gesundheit und Leben auf dem Spiel stehen. Die kommenden Jahre werden zeigen, welche Strategien im Kampf gegen diese neuen Herausforderungen erfolgreich sind und wie das Gesundheitswesen diesem doppelten Problem unserer Zeit gerecht wird: Plastikmüll und Krankenhausinfektionen.