问答:细菌如何对抗生素产生耐药性
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校供稿,Liz Ahlberg Touchstone 撰写
Robert Egan 编辑
美国疾病控制与预防中心(CDC)关于致命耐药细菌NDM-CRE的最新报告显示,2019年至2023年间,美国此类感染激增70%。这种被称为"噩梦细菌"的NDM-CRE几乎没有有效治疗方案,且死亡率极高。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校微生物学教授Brenda Wilson是《微生物的复仇:细菌耐药性如何破坏抗生素奇迹》一书的作者。她与新闻局生物医学科学编辑Liz Ahlberg Touchstone就抗微生物药物耐药性的成因、NDM-CRE以及可采取的减缓抗微生物药物耐药性蔓延的措施进行了讨论。
微生物最初是如何对抗微生物药物产生耐药性的?
在任何细菌群落中,已经有相当一部分细菌对抗生素具有耐药性或更高的耐受性。当细菌群体接受抗生素治疗时,群落中的大多数细菌确实会被杀死——但不幸的是,耐药或耐受药物的细菌能够存活、生长并最终主导整个群落。
我们目前面临的最大问题之一是,抗生素耐药性正在向原本不具备自身耐药性的细菌传播。使细菌对特定抗生素或抗生素类别产生耐药性的基因通常可以转移到附近其他细菌,赋予这些细菌新的抗生素耐药特性。不幸的是,这种基因转移能力相当普遍,并且可以转移多种不同的抗生素耐药基因,使得某些细菌能够获得多重耐药性。
这一问题作为新兴威胁的严重程度如何?
根据对200多个国家的估计,去年健康指标与评估研究所发表的一项研究报告称,2021年有超过100万人死于抗微生物药物耐药性细菌感染。该研究和其他研究预测,到2050年,耐药性感染导致的年死亡人数将增加到800-1000万,医疗保健经济负担将达到100万亿美元。
不幸的是,现在有许多细菌和真菌被认为是多重耐药、广泛耐药或全耐药的——即它们对用于治疗这些感染的常用药物均无反应。目前,CDC列出了18种最令人担忧的抗微生物药物耐药性威胁,其中6种每年给美国造成约50亿美元的损失。当细菌对首选一线药物产生耐药性时,医疗保健提供者必须转向第二线和第三线药物进行治疗。遗憾的是,这些替代药物往往效果较差、毒性更大且价格更昂贵。
患有抗微生物药物耐药性感染的人需要更长的住院时间恢复,医疗费用增加,更常出现严重并发症,并且更可能死于感染。治疗策略通常需要联合疗法,并调整现有药物的给药时间和剂量。
CDC最近发布报告的NDM-CRE"噩梦细菌"是什么?
NDM-CRE,或称"噩梦细菌",是一类对碳青霉烯类药物具有耐药性的肠杆菌目细菌。碳青霉烯类抗生素是一种"最后手段"的广谱抗生素,用于治疗严重感染,而其他常用抗生素对这些感染无效。它们携带新德里金属β-内酰胺酶基因(NDM),使原本就具有多重耐药性的细菌现在对几乎所有常用于对抗这些感染的抗生素都产生耐药性。这种耐药性严重限制了治疗选择,通常只留下少数昂贵的、需静脉注射的抗生素对感染有效。
NDM-CRE感染与高达40-50%的高死亡率相关,因为临床医生需要找到有效的药物,往往无法及时治疗。CDC的报告促使卫生官员敦促加强检测、更严格的感染控制和谨慎的抗生素选择,以防止进一步传播。
CDC是否还在追踪其他CRE细菌或"超级细菌"?
是的。美国最常见的两种CRE细菌是耐碳青霉烯类克雷伯氏菌和耐碳青霉烯类大肠杆菌。这些感染通常在医疗机构中在更脆弱的患者之间传播。
"超级细菌"一词已被用于CDC列出的18大威胁中的几种。"超级细菌"的两个例子是结核分枝杆菌(结核病的病因)和新出现的病原体鲍曼不动杆菌。这两种细菌天生对许多常用抗生素具有耐药性,但现在出现了对几乎所有抗生素甚至一些最后手段药物都具有耐药性的菌株。2021年,伊利诺伊州有254例结核病病例,其中4例为多重耐药。2015年,伊利诺伊州甚至有一例广泛耐药结核病。
至于真菌感染,一种特别令人担忧的多重耐药真菌耳念珠菌正在出现。2019年,芝加哥报告了175例耳念珠菌病例,自那以后伊利诺伊州已有1,044例。
人们可以采取哪些措施避免加剧抗微生物药物耐药性的上升?
当务之急是提高对抗生素适当使用和管理的认识。导致抗微生物药物耐药性的主要因素包括抗生素广泛释放到环境中,增加了细菌获取耐药基因以生存的选择压力。这包括污水和农业径流,也包括个人健康选择,如医生过度处方或错误处方,以及患者不遵守用药方案。
需要针对医疗专业人员、农业行业利益相关者、患者和消费者开展教育工作,强调正确使用抗生素和预防医学,如良好的卫生习惯、疫苗接种、清洁水、良好营养和健康生活方式。我们需要停止或更严格地监管抗生素的非处方销售和农业的 indiscriminate 使用。我们需要改善水质、卫生和卫生条件,以减少疾病并防止抗微生物药物耐药性的传播。
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