抗微生物药物的耐药性:细菌的防卫耐药性起源于我们对无菌环境的过度追求
作者:
单位:
关键词:
英国医学杂志中文版990202Antimicrobial resistance: bacteria on the defence
Resistance stems from misguided efforts to try to sterilise our environment
Stuart B Levy Director
Center for Adaptation Genetics and Drug Resistance, Tufts Univer-sity, School of Medicine, Boston, MA 02111, USA (slevy@opal.tufts.edu)
, 百拇医药
细菌对多种抗生素耐药是当今时代的一个特征,一种细菌可对多于10种的抗生素产生耐药性。尽管大多数棘手的微生物分布于医院,但多重耐药菌株如肺炎球菌、结核分枝杆菌和大肠杆菌仍然能在社区内造成严重的获得性感染。此外,来源于医院的耐药菌可通过5%出院在家继续治疗的病人而传播至社区,这些病人可携带多重耐药的金黄色葡萄球菌和对万古霉素耐药的肠球菌。由于在发达地区大约一半的抗生素应用是不恰当的(发展中地区可能更多),因此我们可以乐观地推断:如果我们改善抗生素的应用情况,使生活环境中的细菌转变成药物敏感的菌株,我们就可解决这个耐药的问题。
为理解耐药的产生机理,我们可以把自己设想成一个周围充斥着抗微生物药的细菌。此时你生活在人体中,你需要面对一些用于对付常见感染和诸如痤疮等无大危险情况的抗生素。作为一种敏感菌,你不得不派生出一种生存机制。这并不太困难,因为你具有耐药性的同类,尽管数量不多,但非常乐意与你分享其与抗生素作抵抗的策略。由于你配备了他们提供的质粒和转位子,你在抗生素的持续袭击下存活下来。你可以保持这种变异,使你身上的抗生素作用部位产生耐受。你的后裔可携带着此变异与你一起存活下去,而此时你的对药物敏感的同类则已退缩、数量减少甚至已被完全清除。在你们配备了其中任何一种或多种此些新的防卫机制后,你们在遇到新的人类宿主后仍可存活。
, 百拇医药
如果你碰巧寄生于一个动物宿主,你同样面临着抗生素的狂轰滥炸,因为在动物饲养界中抗生素也被作为生长促进剂和治疗药物而大量使用。在这种逐渐被选择淘汰的压力下,你增强了你的防卫能力。在美国你会对普遍使用的青霉素和四环素产生耐药性。此外,你还可能与仅用于农场作为生长促进剂的阿伏帕星和维吉霉素作斗争1。这些药物尽管不在人身上使用,但与用于人类治疗的抗生素家族如万古霉素和链阳性霉素(Streptogramins)密切相关。你还可能面临用于动物治疗的氟喹诺酮类药物,这些药物的应用已经使如大肠杆菌、沙门菌属、弯曲菌属等一些微生物产生对喹诺酮的耐药性1,2。当你经过食物链回到人宿主时,你已经拥有了此番在动物宿主间旅行的标记——多重耐药性。
或者也许你是通过植物性食物回到人宿主的。在那种环境里,你同样经过了大量的用作杀虫剂的抗微生物药的选择性修饰。现在在人体及周围各式各样的天然菌丛环境中,你还要遭受添加至肥皂、润肤露、洗涤剂、塑料及其他产品中的抗微生物药所发挥的微弱的抑制作用3。这些物品同消毒剂一起通过其微妙效应进一步造就了在数量上远远超过其毫无防御能力的祖先的一大批顽强幸存者。
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你也可能发现你自己生活在另一种敌对的环境──医院。由于配备了从人、动物和庄稼宿主那里得到的多重耐药机制,你不仅可以将一些新的更强有力的药物的攻击拒之门外,而且可以将此完备的武器与其他赤手空拳、具潜在感染性、云游四方的同伴共享。由此,在你的帮助下创造出了一些当今耐药性最强的、令人畏惧的病原体。
上述景象描绘了抗菌剂对细菌世界的多种累积效应。此传达的信息是清晰的──我们正在为了并非恰当的原因而应用过多的抗菌药物。每一次的应用都能促成细菌生态学的改变。
对新出现的耐药性的研究显示,细菌的耐药性如同癌细胞的耐药性,是从低水平逐渐发展成高水平的,除非在已完全成气候的耐药性早已存在的情况下,质粒是获得性的。最初的青霉素耐药性肺炎球菌表现为对该药敏感性的轻度下降和随着时间逐步形成的高水平耐药性。淋球菌对青霉素和四环素耐药性的产生也与此相类似。这种现象在喹诺酮耐药性大肠杆菌亦可见到,其产生临床相关水平的耐药性需经过好几个步骤4。近来,我们还看到金黄色葡萄球菌通过染色体介导的方式对万古霉素产生耐药性的相似现象5。对药物敏感性的降低应是一种警告,我们应该更换抗生素以消除选择作用,从而防止耐受性的产生。
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我们应该从全球的角度审视一下抗生素应用的方法、耐药菌株存在的地方,因为这些微生物可轻易地在国家之间游荡。我们应该从全局的角度审视一下细菌的生态学,这是非常重要的,因为在一些所谓的病菌贮主、共生菌和非临床菌中存在耐药性。通过此些研究可发现下一个耐药问题会出现在哪里,哪里正因耐药而感到抗生素的选择很棘手。重要的是,这可能并不是抗生素本身,而是其它一些化合物在发挥其选择作用而致耐受的产生。重金属、消毒剂、抗菌剂、抗微生物剂对不同种类的细菌都有选择作用3,6,包括那些对拯救生命的抗生素已经耐药的细菌。
如果从我们对抗生素耐药性的理解中可推论出一点的话,那就是生态自然性的问题。这可部分归咎于细菌的遗传流动性。我们现在面临的难题是,为达到消毒我们周围环境的目的,我们误入歧途,不分青红皂白地过度地杀灭细菌,而此时我们尚须为了防止具感染性的菌株危害我们的健康而保留一些必要的杀伤能力。我们现在应该行动起来,恢复并维持在抗生素时代之前的一些健康、平衡的微生物——以敏感性菌丛为主体。, 百拇医药
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英国医学杂志中文版990202Antimicrobial resistance: bacteria on the defence
Resistance stems from misguided efforts to try to sterilise our environment
Stuart B Levy Director
Center for Adaptation Genetics and Drug Resistance, Tufts Univer-sity, School of Medicine, Boston, MA 02111, USA (slevy@opal.tufts.edu)
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细菌对多种抗生素耐药是当今时代的一个特征,一种细菌可对多于10种的抗生素产生耐药性。尽管大多数棘手的微生物分布于医院,但多重耐药菌株如肺炎球菌、结核分枝杆菌和大肠杆菌仍然能在社区内造成严重的获得性感染。此外,来源于医院的耐药菌可通过5%出院在家继续治疗的病人而传播至社区,这些病人可携带多重耐药的金黄色葡萄球菌和对万古霉素耐药的肠球菌。由于在发达地区大约一半的抗生素应用是不恰当的(发展中地区可能更多),因此我们可以乐观地推断:如果我们改善抗生素的应用情况,使生活环境中的细菌转变成药物敏感的菌株,我们就可解决这个耐药的问题。
为理解耐药的产生机理,我们可以把自己设想成一个周围充斥着抗微生物药的细菌。此时你生活在人体中,你需要面对一些用于对付常见感染和诸如痤疮等无大危险情况的抗生素。作为一种敏感菌,你不得不派生出一种生存机制。这并不太困难,因为你具有耐药性的同类,尽管数量不多,但非常乐意与你分享其与抗生素作抵抗的策略。由于你配备了他们提供的质粒和转位子,你在抗生素的持续袭击下存活下来。你可以保持这种变异,使你身上的抗生素作用部位产生耐受。你的后裔可携带着此变异与你一起存活下去,而此时你的对药物敏感的同类则已退缩、数量减少甚至已被完全清除。在你们配备了其中任何一种或多种此些新的防卫机制后,你们在遇到新的人类宿主后仍可存活。
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如果你碰巧寄生于一个动物宿主,你同样面临着抗生素的狂轰滥炸,因为在动物饲养界中抗生素也被作为生长促进剂和治疗药物而大量使用。在这种逐渐被选择淘汰的压力下,你增强了你的防卫能力。在美国你会对普遍使用的青霉素和四环素产生耐药性。此外,你还可能与仅用于农场作为生长促进剂的阿伏帕星和维吉霉素作斗争1。这些药物尽管不在人身上使用,但与用于人类治疗的抗生素家族如万古霉素和链阳性霉素(Streptogramins)密切相关。你还可能面临用于动物治疗的氟喹诺酮类药物,这些药物的应用已经使如大肠杆菌、沙门菌属、弯曲菌属等一些微生物产生对喹诺酮的耐药性1,2。当你经过食物链回到人宿主时,你已经拥有了此番在动物宿主间旅行的标记——多重耐药性。
或者也许你是通过植物性食物回到人宿主的。在那种环境里,你同样经过了大量的用作杀虫剂的抗微生物药的选择性修饰。现在在人体及周围各式各样的天然菌丛环境中,你还要遭受添加至肥皂、润肤露、洗涤剂、塑料及其他产品中的抗微生物药所发挥的微弱的抑制作用3。这些物品同消毒剂一起通过其微妙效应进一步造就了在数量上远远超过其毫无防御能力的祖先的一大批顽强幸存者。
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你也可能发现你自己生活在另一种敌对的环境──医院。由于配备了从人、动物和庄稼宿主那里得到的多重耐药机制,你不仅可以将一些新的更强有力的药物的攻击拒之门外,而且可以将此完备的武器与其他赤手空拳、具潜在感染性、云游四方的同伴共享。由此,在你的帮助下创造出了一些当今耐药性最强的、令人畏惧的病原体。
上述景象描绘了抗菌剂对细菌世界的多种累积效应。此传达的信息是清晰的──我们正在为了并非恰当的原因而应用过多的抗菌药物。每一次的应用都能促成细菌生态学的改变。
对新出现的耐药性的研究显示,细菌的耐药性如同癌细胞的耐药性,是从低水平逐渐发展成高水平的,除非在已完全成气候的耐药性早已存在的情况下,质粒是获得性的。最初的青霉素耐药性肺炎球菌表现为对该药敏感性的轻度下降和随着时间逐步形成的高水平耐药性。淋球菌对青霉素和四环素耐药性的产生也与此相类似。这种现象在喹诺酮耐药性大肠杆菌亦可见到,其产生临床相关水平的耐药性需经过好几个步骤4。近来,我们还看到金黄色葡萄球菌通过染色体介导的方式对万古霉素产生耐药性的相似现象5。对药物敏感性的降低应是一种警告,我们应该更换抗生素以消除选择作用,从而防止耐受性的产生。
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我们应该从全球的角度审视一下抗生素应用的方法、耐药菌株存在的地方,因为这些微生物可轻易地在国家之间游荡。我们应该从全局的角度审视一下细菌的生态学,这是非常重要的,因为在一些所谓的病菌贮主、共生菌和非临床菌中存在耐药性。通过此些研究可发现下一个耐药问题会出现在哪里,哪里正因耐药而感到抗生素的选择很棘手。重要的是,这可能并不是抗生素本身,而是其它一些化合物在发挥其选择作用而致耐受的产生。重金属、消毒剂、抗菌剂、抗微生物剂对不同种类的细菌都有选择作用3,6,包括那些对拯救生命的抗生素已经耐药的细菌。
如果从我们对抗生素耐药性的理解中可推论出一点的话,那就是生态自然性的问题。这可部分归咎于细菌的遗传流动性。我们现在面临的难题是,为达到消毒我们周围环境的目的,我们误入歧途,不分青红皂白地过度地杀灭细菌,而此时我们尚须为了防止具感染性的菌株危害我们的健康而保留一些必要的杀伤能力。我们现在应该行动起来,恢复并维持在抗生素时代之前的一些健康、平衡的微生物——以敏感性菌丛为主体。, 百拇医药