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鸡肉不背锅,《柳叶刀》子刊:最危险的超级细菌传播点,是医院的厕所

Nexbrio 知几未来研究院 2022-01-16


导读

“在医院和社区,一种名为ESBL-E. coli的超级耐药菌正爆发式增长。它每年在英国造成超5000例菌血症,感染死亡率是普通菌株的2倍。


我们在人粪、污水、鸡肉、少数猪牛肉样本中都检测到了ESBL-E. coli,但菌株在动物和人类之间几乎没有交叉。这说明,造成人类感染的耐药大肠杆菌菌株,并非来自于食物链。


听起来可能令人不适,但数据表明,致病耐药大肠杆菌最主要的传播路径是:由人直接到人,从一个人的粪便颗粒到另一个人的嘴里。


我们再次强调厕后彻底洗手的重要性。尤其是在医院、养老院等机构,因为大多严重大肠杆菌感染发生在老年人中。


——《柳叶刀传染病学》,10月22日









































研究名称:Extended-spectrum β-lactamase-producing Escherichia coli in human-derived and foodchain-derived samples from England, Wales, and Scotland: an epidemiological surveillance and typing study

期刊:The Lancet Infectious Diseases

发表时间:2019年10月22日

IF:27.516

DOI:10.1016/S1473-3099(19)30273-7 


过去20年间,耐药大肠杆菌感染已造成严重医疗负担



对许多人来说,大肠杆菌(E. coli)不是一个陌生的名字。


大肠杆菌是一种常见细菌,共生于环境、食物,以及人类和动物的肠道中。大部分菌株是无害的,但其中一些可引起腹泻、尿路感染、呼吸道疾病或肺炎,严重情况可引起菌血症。


目前,大肠杆菌中一种臭名昭著的菌株“ST131”已成为最常见的肠外感染原因(包括菌血症),并在社区和医院中广泛传播。仅在英国,每年就引发逾5000例菌血症。


在人类漫长的抗生素使用史中,这种细菌已逐渐进化得更完美。


它们之中的相当一部分,是携带“超广谱β-内酰胺酶”(ESBLs)的菌株(简称ESBL-E. coli菌株)这种酶可以抵抗许多常见抗生素,比如青霉素和头孢菌素。


举个例子,氟喹诺酮类药物曾是用于治疗大肠杆菌引起的尿道感染的经典药物,但现在它对全球大多数国家中50%以上的患者无效。


大肠杆菌,图源:Flickr

世卫组织根据对新型抗生素的迫切需求程度,将细菌分为三个类别:极为重要、十分重要和中等重要。而大肠杆菌已经处于这份名单的最上端。

据世卫组织,这种细菌的耐药株,可在医院、养老院,或者需要呼吸机和血液导管等装置的患者带来特定威胁。它们会引起严重且致命的疾病,如血液感染和肺炎。



引发菌血症的耐药大肠杆菌,究竟如何传播?



对于ESBL-E. coli的传播路径,医学界一直存有争议。


由于ESBL-E. coli是肉类和环境的常见污染物,部分研究者支持“由食物到人”的传播路径。尤其是在荷兰一项早期研究中,科学家们发现人类和家禽中的ESBL-E. coli之间存在相似之处。


但部分Meta分析和大规模研究驳斥了这一观点。认为食源和环境ESBL-E. coli导致人类侵袭性感染的证据不足。


为了尽快解决这个麻烦的问题,英国国家健康研究所决定资助一项由英国公共卫生局和东英吉利大学进行的大型细菌基因组流行病学研究。


样本显示,鸡肉中的大肠杆菌,与感染人类的菌株不同



在这项研究中,Michaela Day博士和同事们对英国五个地区(伦敦、东安格利亚、英格兰西北部、苏格兰、威尔士)多个来源的耐药大肠杆菌基因组进行了测序。


这些来源包括:人类感染的血液、人类粪便、污水、动物粪便、生肉(牛肉、猪肉、鸡肉)、水果和蔬菜。


他们在《柳叶刀传染病》上的报告显示,来自人类血液、粪便和污水样本的耐药大肠杆菌的菌株彼此相似——菌株ST131占主导地位。


但是,来自肉类的耐药大肠杆菌菌株,与感染人类的大不相同占据优势的菌株是ST23,117 和602——几乎没有ST131的踪影。


换句话说,造成人类感染的耐药大肠杆菌菌株,在人、鸡和牛之间几乎没有交叉。样本数据表明,这些菌株并非来自于食物链。


在与人类和动物相关的标本类型中,大肠杆菌菌株和ESBL类型占主导地位。内环显示ESBL大肠杆菌的来源;中环代表每个ST的分离株数量与每个ESBL的关系;外圈表示ESBL型分离株的数量。


研究的主要作者之一、UEA诺维奇医学院 David Livermore博士说:


“我们观察了2万多份粪便样本,伦敦的ESBL-E. coli阳性率达到17%,其他地区约为9%。我们在65%的零售鸡肉样本中发现了ESBL-E. coli,但菌株与我们在血液、粪便和污水中发现的完全不同。只有极少数牛肉和猪肉样本检测呈阳性;在400份水果和蔬菜样本中,则没有检测到任何ESBL-E. coli。


可能听起来不适,但ESBL-E. coli最可能的传播途径就是从人直接到人,从一个人的粪便颗粒到另一个人的嘴里”。


微生物学教授David Livermore,他长期从事β-内酰胺酶的进化和流行病学研究



不是“食物”,而是“粪-口”



很明显,Michaela Day和同事们的工作,不支持侵入性ESBL-E. coli通过食物链传播的说法。研究数据表明,一些已被宿主适应ESBL-E. coli谱系虽然也有传播,但很少存在种间传播。


研究表明,阻止ESBL-E. coli侵入性感染的努力,应倾向于厕后卫生的改善。


它尤其强调了医疗系统接触在传播中的重要作用,“在医院、养老院、护理中心这类场所,保持良好的卫生尤为重要,因为大多数严重的大肠杆菌感染都发生在老年人中”,英国公共卫生部的Neil Woodford教授说。


除了养成彻底的洗手习惯,研究人员还提出了一些额外建议:


  • 我们不能排除一些少数人的感染可能直接来源于食物。因此也要继续做好鸡肉的烹调工作,绝不要同时处理生肉和沙拉;

  • 注意对尿路感染的有效管理。通过良好的水合作用和导管护理,防止尿路感染;及时有效地治疗尿路感染,阻断口-粪便传播;

  • 虽然在食品生产中阻止ESBL-E. coli不太可能对人类侵袭性感染有重大效果,但对于兽医来说仍然很重要;

  • 另外,疫苗也可能是一种未来的解决办法。



同期配评:大肠杆菌已出现新型耐药基因,单独的研究是不够的





加拿大不列颠哥伦比亚大学,研究流行病学的博士Amee Manges,于该杂志的同期配评中称赞了该研究出色的取样工作。


她认为,对于大肠杆菌的研究,获取不同来源的水样非常关键——正如Michaela Day和同事们所做的那样。


因为,在人类和非人类来源的分离株之间,甚至在一对单基因STs之间,发现任何基因组的匹配,对公共卫生可能是重要的,尤其是在大肠杆菌具备广泛多样性、而样本量有限的情况下。


而且,在大肠杆菌和其他泌尿系病原体中,已经反复出现新的耐药基因,不仅编码ESBLs,还编码大肠杆菌素和碳青霉烯类抗生素的耐药基因,并已经在遗传上与食物、动物源相关。


Amee Manges说:单独的研究可能还不够。需要建立分布式监测系统,包括更好地整合人类和动物健康系统以及食品检验机构,并共享区域流行病学和大肠杆菌基因组测序数据,以应对耐药和非耐药大肠杆菌引起的公共健康和医疗威胁”。




封面图源 科学月刊


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