Биоразлагаемый поликапролактон служит бактериям источником углерода и помогает сопротивляться неблагоприятным воздействиям.

Из поликапролактона делают хирургические нити и сетки, он есть в стентах, перевязочных материалах, пластырях с микроиглами, которые обеспечивают постепенное введение лекарства, и т. д. В общем, это довольно популярный полимер, и популярностью он не в последнюю очередь обязан биоразлагаемости. То есть, например, хирургический шов из поликапролактоновой нити постепенно рассасывается сам.

Синегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa, электронная микрофотография. (Фото: CDC / Janice Haney Carr / Wikipedia) 

Однако разрушается он не только стараниями наших клеток, но и под действием микробов. Известно, что поликапролактон разлагают некоторые почвенные бактерии, а также бактерии желудочно-кишечной микрофлоры. Сейчас в Cell Reports появилась статья сотрудников Брюнелевского университета, которые обнаружили, что поликапролактон поедает синегнойная палочка Pseudomonas aeruginosa. Её можно найти и в почве, и в воде, но, кроме того, она давно известна как возбудитель внутрибольничных инфекций. Её обнаруживают в абсцессах и гнойных ранах, она связана с воспалениями кишечника, мочевого пузыря, лёгких и т. д. И избавиться от неё бывает сложно, потому что синегнойная палочка устойчива к антибиотикам, причём не к одному, а сразу к нескольким.

В одном из штаммов бактерии исследователи обнаружили фермент полиэстеразу Pap1, которая и помогала расщеплять поликапролактон. Когда ген Pap1 пересаживали кишечной палочке, та тоже начинала разрушать поликапролактон, будь то в виде отдельных гранул или в виде примеси в питательной среде. Если у синегнойной палочки ген Pap1 отключали, полимер оставался цел. Расщепление поликапролактона было, если можно так сказать, целенаправленным: он служил бактерии источником углерода, и если других источников не было, весь необходимый углерод она получала из него. С поликапролактоном синегнойная палочка энергичнее формировала биоплёнки. Так называют сложные колонии на поверхности субстрата, в которых бактериальные клетки погружены в особое межклеточное вещество, или матрикс. Биоплёнка очень прочно держится на поверхности субстрата и очень устойчива к физическим и химическим воздействиям; устойчивость к антибиотикам у них тоже возрастает.

Можно предположить, что медицинские изделия с поликапролактоном делают инфекции с синегнойной палочкой более устойчивыми к лечению. Но действительно ли умение питаться стентами и хирургическими нитями чревато медицинскими последствиями, пока неясно. Это нужно специально проверять в наблюдениях за конкретными больными. В медицине используется и обычный, небиоразлагаемый пластик, и в природе есть существа, от бактерий до насекомых, которые могут его разрушать. Но есть ли такие бактерии в больницах, или может ли та же синегнойная палочка научиться есть и другие полимеры, пока опять же никто не знает.