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細菌耐葯越發普遍,人類如何面對未來的感染?

在過去的幾周里,有很多關於超級細菌泛濫和抗生素過度使用的新聞,包括英國一名男子感染超級淋病的事件。這名男子是全世界首例被診斷出罹患超級淋病菌株的人,這種菌株對所有抗生素都表現出耐藥性。

超級細菌往往會給那些免疫系統受損的人帶來危害,比如癌症患者和那些受傷或接受手術的人。一旦超級細菌通過性開始傳播,則意味著它們對抗生素的耐藥性更普遍了。

超級細菌並非新鮮事

超級細菌並非細菌中的「超級英雄」,它是指那些對當下抗生素產生耐藥性的細菌,它們的「超級」程度取決於它們對多少抗生素產生了耐藥性。

生素耐藥性和耐藥性感染實際上用以描述同一個現象,即微生物已經進化到不受抗生素影響的程度。有一種常見的誤解是,所謂抗生素耐藥性是指機體對抗生素產生了抗藥性,但事實並非如此。

抗生素耐藥性並不是什麼新鮮事。憑藉青黴素的發現,亞歷山大?弗萊明(Alexander Fleming)於1945年獲得了諾貝爾生理醫學獎,他在獲獎感言中就提及耐藥性的問題。他還談到一個案例:

某位病患X買了一些青黴素使用,但沒有殺死鏈球菌,卻使鏈球菌產生了對青黴素的耐藥性。然後他把疾病傳染給了自己的妻子,於是X太太得了肺炎,仍用青黴素治療。但由於鏈球菌對青黴素有耐藥性,導致治療失敗。

事實上,通常通過幾年使用,細菌就會對抗生素產生耐藥性。

耐藥性是如何產生的?

細菌可以通過多種方式對抗抗生素:

它們可以構建更堅固的細胞壁阻止藥物進入。

它們可以主動地把抗生素「吐」出來,這樣抗生素就不能在細胞內達到使細菌致命的濃度。

它們可以進化出能夠改變和抑制抗生素的酶。

它們改變了抗生素的靶點,使抗生素沒有結合靶點。

有一種或多種耐葯機制可能天然存在,但它們只佔數百萬暴露於抗生素的細菌中的很小一部分,這被稱為「先天耐藥性」。這樣大多數細菌都被殺死了,這些少量細菌還會存活下來並不斷生長。

大多數情況下,耐藥性是通過進化而產生的(一種被稱為誘導抗性的過程)。細菌快速繁殖,在最佳條件下,細菌的數量可以在15~30分鐘內翻一番。當接觸到亞致死劑量(譯者註:比最小致死劑量略低的劑量)的抗生素時,細菌就會產生耐藥性。經過幾代繁殖,它們積累了有利於自身的突變。而當細菌分裂時,它們就會將這種耐藥性傳遞給後代。細菌也很雜亂,它們互相交換攜帶的耐藥性代碼的遺傳物質(質粒),這使不同類型細菌之間的耐藥性迅速擴散。

最近的新聞報道強調了細菌對頂級抗生素——粘菌素的耐藥性。2011年,研究人員在從中國養豬場收集的大腸桿菌的質粒中(儘管直到2015年才被報道)發現了一種對多粘菌素產生抗藥性的mcr-1基因。

在中國的養豬場發現了對抗頂級抗生素——粘菌素產生耐藥性的基因

粘菌素耐藥性已經為人所知,但這種新機制或許會迅速傳播,這非常令人擔憂。對於某些感染,粘菌素仍然是唯一有效的抗生素。事實上,現在已經在30多個國家的多種類型細菌中發現了mcr-1基因,包括2016年在美國的那位患者(譯者註:美國賓夕法尼亞州一位49歲女性患者被發現因感染攜帶mcr-1基因的大腸桿菌而導致泌尿系統感染)。

世界衛生組織警醒道,我們將面臨重返「前抗生素」時代的局面!

幾十年來一直能夠治癒的常見感染和輕微傷害,未來可能會再次導致數百萬人死亡。抗生素耐藥性將使複雜的外科手術和癌症等慢性疾病的管理變得極其困難。

歷史上,在抗生素出現之前,40%的死亡是由感染引起的。英國政府委託進行的一項評估預測,如果我們不採取行動,到2050年,耐藥性感染每年可能導致1 000萬人死亡。

事情是怎樣演變到這一步的?

抗生素耐藥性的泛濫在很大程度上是由過度使用造成的。

上述英國政府評估報告還指出,世界上高達?的抗生素不是用於治療人類疾病,而是用於人類的食物來源——被飼養的動物。抗生素通常被當作動物食品添加劑,而不是用於治療動物疾病感染。而在人類使用的抗生素中,多達?的抗生素可能被濫開處方給患者使用。

抗生素的過度使用不必要地將大量的細菌暴露在抗生素中,不可避免地會導致耐藥性的產生。令人擔憂的是,最近的一項研究表明,人類使用抗生素的數量還在與日俱增。已經有很多人因細菌對所有已知抗生素產生耐藥性而死亡,而這些細菌正變得日益普遍。這就是英國「超級淋病」報道令人擔憂的原因。性傳播的細菌(淋球菌)每年造成近8 000萬人感染。這種細菌現在有可能通過更廣泛的人群及其他細菌來攜帶和傳播抗生素耐藥性。

超級淋病有可能將抗生素耐藥性傳播給更多的人

對抗超級細菌

當然,事情並非全然無望。為了對抗抗生素耐藥性泛濫的現象,許多國家和國際組織正越來越多地投入精力和資源,措施包括更保守地使用現有抗生素,以及通過投資激勵研究人員精準研究何時需要使用抗生素。此外,非抗生素的治療方法,如疫苗、噬菌體療法和微生物組操縱,正受到日益廣泛的關注。

已經有很多組織機構致力於發現新的抗生素,如「全球抗生素研究與開發夥伴關係(The Global Antibiotic Research & Development Partnership)」、「對抗抗生素耐藥性細菌生物製藥組織(Combating Antibiotic Resistant Bacteria Biopharmaceutical Accelerator)」以及澳大利亞在發現抗生素方面做出的努力——「開放的抗菌藥物研發共同體(The Community for Open Antimicrobial Drug Discovery)」。

我們必須將注意力集中在耐藥性感染帶來的威脅上,並加大抗菌藥物研究的力度,才能防止潛在的全球性災難。


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