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细菌耐药越发普遍,人类如何面对未来的感染?

陈轶翔 编译 世界科学 2019-06-30

在过去的几周里,有很多关于超级细菌泛滥和抗生素过度使用的新闻,包括英国一名男子感染超级淋病的事件。这名男子是全世界首例被诊断出罹患超级淋病菌株的人,这种菌株对所有抗生素都表现出耐药性。


超级细菌往往会给那些免疫系统受损的人带来危害,比如癌症患者和那些受伤或接受手术的人。一旦超级细菌通过性开始传播,则意味着它们对抗生素的耐药性更普遍了。


超级细菌并非新鲜事

超级细菌并非细菌中的“超级英雄”,它是指那些对当下抗生素产生耐药性的细菌,它们的“超级”程度取决于它们对多少抗生素产生了耐药性


生素耐药性和耐药性感染实际上用以描述同一个现象,即微生物已经进化到不受抗生素影响的程度。有一种常见的误解是,所谓抗生素耐药性是指机体对抗生素产生了抗药性,但事实并非如此。


抗生素耐药性并不是什么新鲜事。凭借青霉素的发现,亚历山大•弗莱明(Alexander Fleming)于1945年获得了诺贝尔生理医学奖,他在获奖感言中就提及耐药性的问题。他还谈到一个案例:


某位病患X买了一些青霉素使用,但没有杀死链球菌,却使链球菌产生了对青霉素的耐药性。然后他把疾病传染给了自己的妻子,于是X太太得了肺炎,仍用青霉素治疗。但由于链球菌对青霉素有耐药性,导致治疗失败。


事实上,通常通过几年使用,细菌就会对抗生素产生耐药性。


耐药性是如何产生的?

菌可以通过多种方式对抗抗生素:


  • 它们可以构建更坚固的细胞壁阻止药物进入。

  • 它们可以主动地把抗生素“吐”出来,这样抗生素就不能在细胞内达到使细菌致命的浓度。

  • 它们可以进化出能够改变和抑制抗生素的酶。

  • 它们改变了抗生素的靶点,使抗生素没有结合靶点


一种或多种耐药机制可能天然存在,但它们只占数百万暴露于抗生素的细菌中的很小一部分,这被称为“先天耐药性”。这样大多数细菌都被杀死了,这些少量细菌还会存活下来并不断生长。


大多数情况下,耐药性是通过进化而产生的(一种被称为诱导抗性的过程)。细菌快速繁殖,在最佳条件下,细菌的数量可以在15~30分钟内翻一番。当接触到亚致死剂量(译者注:比最小致死剂量略低的剂量)的抗生素时,细菌就会产生耐药性。经过几代繁殖,它们积累了有利于自身的突变。而当细菌分裂时,它们就会将这种耐药性传递给后代。细菌也很杂乱,它们互相交换携带的耐药性代码的遗传物质(质粒),这使不同类型细菌之间的耐药性迅速扩散。


最近的新闻报道强调了细菌对顶级抗生素——粘菌素的耐药性。2011年,研究人员在从中国养猪场收集的大肠杆菌的质粒中(尽管直到2015年才被报道)发现了一种对多粘菌素产生抗药性的mcr-1基因


在中国的养猪场发现了对抗顶级抗生素——粘菌素产生耐药性的基因


粘菌素耐药性已经为人所知,但这种新机制或许会迅速传播,这非常令人担忧。对于某些感染,粘菌素仍然是唯一有效的抗生素。事实上,现在已经在30多个国家的多种类型细菌中发现了mcr-1基因,包括2016年在美国的那位患者(译者注:美国宾夕法尼亚州一位49岁女性患者被发现因感染携带mcr-1基因的大肠杆菌而导致泌尿系统感染)


世界卫生组织警醒道,我们将面临重返“前抗生素”时代的局面!


几十年来一直能够治愈的常见感染和轻微伤害,未来可能会再次导致数百万人死亡。抗生素耐药性将使复杂的外科手术和癌症等慢性疾病的管理变得极其困难。


历史上,在抗生素出现之前,40%的死亡是由感染引起的。英国政府委托进行的一项评估预测,如果我们不采取行动,到2050年,耐药性感染每年可能导致1 000万人死亡。


事情是怎样演变到这一步的?

抗生素耐药性的泛滥在很大程度上是由过度使用造成的。


上述英国政府评估报告还指出,世界上高达⅔的抗生素不是用于治疗人类疾病,而是用于人类的食物来源——被饲养的动物。抗生素通常被当作动物食品添加剂,而不是用于治疗动物疾病感染。而在人类使用的抗生素中,多达⅔的抗生素可能被滥开处方给患者使用。


抗生素的过度使用不必要地将大量的细菌暴露在抗生素中,不可避免地会导致耐药性的产生。令人担忧的是,最近的一项研究表明,人类使用抗生素的数量还在与日俱增。已经有很多人因细菌对所有已知抗生素产生耐药性而死亡,而这些细菌正变得日益普遍。这就是英国“超级淋病”报道令人担忧的原因。性传播的细菌(淋球菌)每年造成近8 000万人感染。这种细菌现在有可能通过更广泛的人群及其他细菌来携带和传播抗生素耐药性


超级淋病有可能将抗生素耐药性传播给更多的


对抗超级细菌

当然,事情并非全然无望。为了对抗抗生素耐药性泛滥的现象,许多国家和国际组织正越来越多地投入精力和资源,措施包括更保守地使用现有抗生素,以及通过投资激励研究人员精准研究何时需要使用抗生素。此外,非抗生素的治疗方法,如疫苗、噬菌体疗法和微生物组操纵,正受到日益广泛的关注。


已经有很多组织机构致力于发现新的抗生素,如“全球抗生素研究与开发伙伴关系(The Global Antibiotic Research & Development Partnership)”、“对抗抗生素耐药性细菌生物制药组织(Combating Antibiotic Resistant Bacteria Biopharmaceutical Accelerator)”以及澳大利亚在发现抗生素方面做出的努力——“开放的抗菌药物研发共同体(The Community for Open Antimicrobial Drug Discovery)”。


我们必须将注意力集中在耐药性感染带来的威胁上,并加大抗菌药物研究的力度,才能防止潜在的全球性灾难。


资料来源:

https://theconversation.com/super-gonorrhoea-raises-the-stakes-in-the-war-against-superbugs-94302


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