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“贴身近战”阻击超级细菌

 圆角望 2017-03-02

每年全球约70万人死于超级细菌等耐药菌感染,2050年,这个人数可能超过1000万……世界卫生组织最新披露的一组数据令人心惊,而抗生素滥用正是超级细菌日益猖狂的“幕后推手”。

“超级细菌”,全称为超级耐药细菌。我国科学家近日发表的研究报告首次揭示了耐药基因blaNDM和mcr-1如何通过养殖业污染人类食物链。这意味着:超级细菌离人类又近了一步——除了医院,超级细菌还能通过养殖场走上人类餐桌,进而可能感染人类,这让人类与超级细菌的对抗进入“贴身近战”。

1 最后防线正被突破

近日,由中国工程院院士、中国农业大学动物医学院院长沈建忠领衔的耐药性研究团队,在国际期刊《自然—微生物学》上发表论文,首次揭示了泛耐药基因blaNDM和mcr-1在家禽产业链及家禽养殖环境中的传播规律。该研究瞄准的两类抗生素分别是碳青霉烯和粘菌素。

“碳青霉烯类抗生素是临床治疗革兰阴性菌(对多种抗生素耐药的一类细菌)最重要的抗菌药物,而多肽类的粘菌素又名多粘菌素,对大肠杆菌、沙门氏菌等多种常见细菌都有抗菌作用,被医学界视为抗菌治疗的最后防线。”河北农业大学动物科技学院副教授安胜英告诉记者,由于对肾脏具有毒副作用,粘菌素在人类临床使用量并不大,因此,很多细菌对粘菌素耐药性一直处于较低水平。

然而,近年来,局势正向不利于人类的一面迅速发展。

2009年,在印度发现的碳青霉烯耐药基因blaNDM,可介导耐药菌对所有β-内酰胺类药物耐药,携带该基因的细菌即属于超级细菌。另一种名叫“mcr-1”的耐药基因,在2015年被沈建忠团队和华南农业大学的刘健华团队首次在猪肉、鸡肉和人类患者身上发现,携带该耐药基因的细菌对粘菌素表现出强耐药性,并且这种耐药性还能够快速转移至其他菌株。

该基因一经发现,立即引起全球广泛关注。随后,丹麦、荷兰、法国和泰国的研究人员也发现了类似的耐药基因。

既然临床粘菌素用量少,耐药基因又是如何产生和传播的呢?

“包括发达国家在内,粘菌素常被用于动物疫病的预防和治疗,而在中国、巴西以及一些东南亚国家,粘菌素还作为促生长的饲料添加剂使用。”安胜英指出。

种鸡场—商品鸡—屠宰场—超市,这构成了家鸡的产业链。沈建忠团队从产业链各环节进行抽样调查。调查结果显示,在种鸡场、商品鸡、屠宰场、超市的鸡的泄殖腔、盲肠和肉都存在较高的mcr-1基因检出率,这说明大肠杆菌能携带粘菌素耐药基因mcr-1从上游种鸡场沿着生产链条一直传播到超市。除了家禽之外,养殖场的狗、野鸟、苍蝇以及饲养员监测均呈mcr-1基因阳性,其中饲养员mcr-1阳性率最低。

“由此可以推测,作为抗菌促生长剂,粘菌素混在饲料中被广泛使用,这可能是耐粘菌素的mcr-1基因在生产各个环节存在较多的主要原因。”安胜英说。

与mcr-1有所不同,碳青霉烯耐药基因blaNDM在上游种鸡场为阴性,但在商品鸡场的鸡、鸟、狗和苍蝇,甚至饲养员携带的大肠杆菌中阳性率极高,因此苍蝇、鸟、狗都可能成为耐药基因的传播媒介。

2 人类食物链或成耐药菌“流通链”

关于细菌耐药性泛滥的原因,科学界早有共识。除细菌自身适应能力自然演变之外,世卫组织认为,抗生素的滥用,加快形成了细菌的耐药性。

美国科学家马丁·布莱泽在其《消失的微生物:滥用抗生素引发的健康危机》一书里介绍了一个不幸的例子。56岁的佩姬·利斯去看牙医时,领到了疗程为一周的克林霉素——一种用来防止口腔感染的常用抗生素。没多久,她就开始腹泻,但医生越是用抗生素治疗,病情越重,最后因病情危重而去世。

安胜英解释说,抗生素的使用,实际上是对细菌进行了一次强制选择,在绝大多数细菌被杀死后,具有耐药性的超级细菌存留下来并开始大量繁衍,使得抗生素使用剂量越来越大,而疗效越来越差。

“抗生素滥用基本可以分为两种:一是在人类疾病治疗过程中滥用抗生素,二是在动物饲料中随意添加抗生素的问题。”安胜英说。

英国帝国理工学院学者卢克·穆尔在两年前的一份研究报告中曾发出警告:“一些在医院发现的耐药菌追根溯源其实就来自动物,由于这些动物很多是人类肉食的主要来源,食用后,动物身上的耐药菌就有机会传播到人身上。”

安胜英表示,食物链传播途径值得关注,这种传播方式带来的问题是,从未使用过粘菌素的健康人,可能不知不觉就成了mcr-1基因的携带者甚至传播者。

安胜英举例说,存在耐药菌的动物被宰杀后,不可能完全阻止耐药菌传播。“你买回家一只被污染的鸡,在打理它时,手会与这些细菌接触,而且许多细菌有可能蔓延到厨房器具和表面上。鸡体内的耐药菌在烹饪过程中被杀死,但这些细菌如果污染了沙拉或其他生吃的食物,它们就不会被杀死。家中有人感染了耐药的大肠杆菌,很容易通过身体接触传给其他家庭成员。”

抗生素的不合理使用,一方面有可能直接引发食品安全问题;另一方面,还会在动物粪便中残留高浓度的抗生素。据了解,抗生素进入猪的体内,只有很少一部分被内脏器官吸收,约60%—90%以原药或者其代谢产物的形式,通过尿液和粪便排泄出来。

安胜英认为,“那些散播在环境中的、数量正在增长的抗生素,需要引起足够重视。”据估计,中国一年会产生7亿吨动物粪便,而国内将猪粪作为有机肥料,广泛用于土壤施肥。“残留其中的抗生素通过这个链条,进入土壤,逐渐污染周边的地表水、地下水和饮用水源。最终,通过各种渠道与人类交会,对人体健康构成潜在威胁。”

3 减少抗生素滥用刻不容缓

“试想20年后,像化疗与简易外科手术等治疗方法,都因依赖抗生素而无法使用,我们又将回到一次感冒或一次伤口就会致死的艰难时刻。”世卫组织驻华代表处施贺德博士说。

一项研究显示,如果不采取任何措施,听任超级病菌肆虐,到2050年,全球每年死于抗药性病菌感染的患者人数可能超过1000万,超过现在死于癌症的人数。

“保护现有抗生素的有效性是一件迫切的事情,因为研发新药是极其漫长的过程。”安胜英说,减少抗生素滥用,是人类预防超级细菌大举“进攻”的重要措施。

中国微生物学会理事长、中国科学院院士邓子新就曾大声疾呼,公众不要自己在家随便使用抗生素,谨防抗生素滥用催生超级细菌和病原菌,从而传染演变为公共社会问题。他指出,抗生素在许多西方国家属于处方药,只有医生开出、病人须遵医嘱服用,但在我国却经常见诸普通百姓家的药箱。

2016年8月,国家卫生计生委发布了《遏制细菌耐药国家行动计划(2016-2020年)》,对抗生素的生产、流通、使用等各环节加强监管。

新医改以来,我国三令五申整治“大处方”现象,据国家卫计委统计,从2010年至2015年,全国门诊患者平均抗菌药物使用率从19.4%下降至9.4%,住院患者平均抗菌药物使用率从67.3%下降至39.1%。

“目前,动物养殖业的发展还不能完全离开抗生素,无论是中国还是发达国家,如果完全摒弃抗生素,会对畜禽生产带来巨大影响,不仅会减少畜禽产品数量,而且会影响产品质量,给食品安全带来更大的威胁。”安胜英说。

但是,沈建忠团队的研究成果,却已触及到养殖业抗生素使用中最敏感的一个问题——该不该将抗生素作为饲料添加剂,用来促进禽畜生长?

记者了解到,欧盟已于2006年全面禁止在饲料中添加抗生素,美国也从2014年开始禁止在牲畜饲料中使用预防性抗生素。

“这是大势所趋。”沈建忠在接受媒体采访时说,“未来,各个国家将抗生素作为饲料添加剂的使用必然会越来越少。在我国,也将逐步限制抗生素在养殖业中的使用。”

据悉,从今年4月起,我国将禁止粘菌素作为饲料添加剂和促生长剂的使用,但粘菌素仍被允许用来防治动物疫病。沈建忠提醒说,这意味着粘菌素被超量使用甚至滥用的风险依然存在,进一步的跟踪、监督和管理不容放松。

此前有外媒称,mcr-1耐药基因已经大面积传播,中国禁用粘菌素促生长剂的举措可能“为时已晚”。对此,中国农业大学教授汪洋解释,大多数细菌的耐药性都是可逆的,在停药一段时间后会有所回落。因为对细菌自身而言,耐药基因并非多多益善,就像一个人携带太多武器会感到疲惫那样,细菌携带的耐药基因也会消耗很多能量。一旦外在环境中的抗生素威胁减少,这些耐药基因的存在频率也会相应降低。

“虽然在与超级细菌的‘竞赛’中,人类频频落到下风,但科学家们的努力从未停止,战胜超级细菌,并非‘不可能完成的任务’。”安胜英说。

近日,据英国广播公司网站消息称,澳大利亚科学家研究发现,超级细菌能在药物面前“刀枪不入”的秘密,正是包裹着它们的一层蛋白质,也就是超级细菌的“终极铠甲”,他们已将这层蛋白质的立体分子结构完整地绘制了出来。

有专家表示,该成果点住了超级细菌的命门,或将为下一步研发遏制超级细菌的新药指明方向。

□记者 刘荣荣

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