抗生素耐药性目前到底有多糟糕?

美国一名女子最近死于一种超级细菌,该细菌对所有抗生素都无效。

我们开始看到科学家们多年来一直警告过的难以治愈的感染。1月,美国疾病控制与预防中心宣布,内华达州一名女子死于一种对所有可用抗生素都具有耐药性的感染。

该女子感染了一种被称为碳青霉烯类耐药肠杆菌科(CRE)的细菌。在腿部骨折后,她在印度住院数年。检测表明,通常用于治疗她所患感染的26种抗生素中,没有一种能治愈她。

美国人曾感染过 泛耐药细菌。亚特兰大埃默里抗生素耐药中心联合主任詹姆斯·休斯说:“美国并非首次出现无法治愈的细菌感染。”“这个案例……极端地说明了情况可能变得有多糟。”

幸运的是,这些病例仍然很少见。但它们也只是更大问题的一部分。抗生素耐药性正在悄悄地逼近,在致病细菌之间蔓延,导致人们生病,并使救命药物的疗效降低。

休斯说:“它不像埃博拉那样容易在人与人之间传播,也不会像埃博拉那样令人恐惧。”但“这是一个严重的问题,而且它正在变得越来越糟,我们还没有完全应对它的工具。”

那么,抗生素耐药性有多糟糕?以下是我们所知道的。

无处不在

抗生素耐药性已在许多不同的细菌中被发现,其中一些细菌会导致肺炎、性传播感染或食物中毒等常见问题。有些细菌本身就对特定药物不敏感。细菌还可以通过突变来抵抗特定的抗生素,或从其他物种那里获取耐药基因。

在某些情况下,细菌会变得对医生通常用来治疗它们的抗生素具有免疫力。这迫使医生开出更强的药物,其中一些药物会导致肾损伤等额外问题。而有些细菌携带的基因使它们能够抵抗这些最后的药物。

约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院的助理教授 Keeve Nachman 在一封电子邮件中说:“我们看到越来越多的关于对一线抗生素(如多粘菌素和碳青霉烯类)耐药的报道,这些是我们对抗这些病原体的最后防线。”“我们也越来越多地了解到,一些最令人担忧的、允许细菌抵抗我们最强效抗生素的基因正在不同种类的细菌之间更容易地交换。”

2015年,科学家们首次在中国发现了能够抵抗最后一种药物多粘菌素的细菌。这种耐药基因,称为mcr-1,在美国已出现几次。这种基因之所以令人担忧,是因为它存在于质粒上——一种自我复制的DNA环——这些质粒可以在不同种类的细菌之间交换。

去年12月,研究人员报告在美国的一个养猪场发现了对碳青霉烯类耐药的细菌,这是一类也用于对抗其他治疗方法已无效的病原体的药物。这些基因也存在于质粒上,尽管幸运的是,没有一种细菌似乎污染了该养猪场的猪肉。

即使一种病原体能够抵抗我们最强的药物,也不意味着它对我们所有的武器都具有耐药性。其中一些病原体仍然可以被效力较弱的抗生素杀死。人们担心的是,一些超级细菌会联合起来,抵抗我们所能使用的所有药物,就像内华达州那位女士的情况一样。

CDC抗生素耐药性实验室网络负责人Jean Patel说:“我们正面临人们死于我们曾经能够用抗生素治疗的感染的情况。”“这些情况很少见,但……这意味着在其他仅对少数几种药物耐药的情况下,我们可以预见这些细菌最终也会对所有药物产生耐药性。”

已导致人生病

一种细菌不一定对所有药物都耐药才危险。在美国,每年至少有200万人患上抗生素耐药感染,其中23,000人死亡。这些感染每年可能美国的医疗保健成本增加200亿美元,并延长人们从疾病中恢复的时间。

Nachman说:“耐药性限制了我们治疗感染的选择数量,这意味着有些人……治疗可能需要更长时间,或者需要更昂贵(可能具有侵入性)的干预措施。”

有时,医生没有意识到导致某人患病的细菌恰好对他们通常会开的抗生素具有耐药性。旧金山总医院传染病科主任 Henry Chambers说:“你服用了无效的抗生素,然后等你意识到这些抗生素不起作用时,感染已经发展了两三天了。”

超级细菌最常在医院传播,攻击那些已经生病或免疫系统受损的人。但这些感染也会袭击,甚至杀死那些身体非常健康的人。“任何人都有可能感染耐药细菌,”Patel说。

有些人身上携带超级细菌而自己却不知道。去年的一个案例中,一种罕见的E. coli菌株,对包括多粘菌素在内的多种药物具有耐药性,在宾夕法尼亚州一名看似健康的女性身上被发现。

这些病原体可能在一个人变得虚弱之前,或者在将病原体传播给其他人(最有可能在医院)之前,不会有机会造成问题。但由于这些携带者没有症状,我们并不知道他们到底有多少。

我们将不得不加强我们的追踪

很难预测未来几年抗生素耐药性会变得多么糟糕。但我们有一个长期的预测,而且它相当严峻。如果我们不能在抗生素耐药性方面取得进展,到2050年,超级细菌每年造成的死亡人数可能超过癌症。轻微的伤害和常见的医疗程序,如剖腹产、髋关节置换术或化疗,将变得危险得多。我们认为在现代社会已经得到控制的疾病,如肺结核或淋病,可能变得无法治愈。

科学家们正在追踪哪些细菌随着时间推移会发展出耐药性,并识别最危险的菌株。Patel说:“一直以来最具挑战性的是能够测试所有人们关心的分离株。”CDC最近扩大了其通过建立美国各地实验室网络来调查潜在超级细菌的能力。

Patel说:“一旦你掌握了细菌,你就能检测到新的信息……这是在医院收集不到的。所有这些信息都将帮助流行病学家应对抗生素耐药性疫情。”

而当疫情爆发时,就会进行调查以找出病原体传播的范围。就最近死亡的内华达州女子而言,超级细菌似乎没有传播给接触过的护理人员。但Chambers说:“仅仅因为只有一个病例,我不会感到特别欣慰。”“当你发现一个病例时,通常还有很多病例尚未被识别,但很快就会被识别。这有点像冰山一角的问题。”

这就是为什么我们将不得不更加努力地阻止抗生素耐药性。一些预防措施很简单,比如基本的卫生习惯。但我们也需要更负责任地使用抗生素,并限制其在农场动物中的使用。我们必须找到激励制药公司开发抗生素、构思替代疗法,并设计出更快诊断感染的工具。

休斯说:“我们永远无法完全消除抗生素耐药性问题。”“但我们在检测、应对、有效治疗以及防止问题未来大幅度增加方面,可以做得好得多。”

 

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Kate Baggaley

特约撰稿人,科学

Kate Baggaley自2017年以来一直定期为《大众科学》撰稿。她经常报道自然、气候和COVID-19大流行,但也报道了科学的许多其他方面,包括太空、古生物学和健康。她对鸟类、深海生物以及各种美丽的爬行动物情有独钟。


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