耐抗生素的“超级细菌”越来越强大和普遍,科学家正在研究这些生物。|国家地理图片集一场比艾滋病和疟疾更致命的感染正在发生——
简单的来说就是,针对细菌感染的救命药—抗生素,无效了,普通疾病就可能要人命。浙江大学环境与资源学院陈红教授基于全球数据科学首次量化了空气污染物对抗生素耐药的影响,结果显示:2018年,PM2.5引发的抗生素耐药性估计导致全球48万人过早死亡,损失1820万年的寿命,相当于每年3950亿美元的经济损失。印度新德里雾霾遮天蔽日。| NewYorkTimes比艾滋和疟疾更致命
比艾滋病和疟疾更致命的是”抗生素耐药性感染”(AMR)。
2022年,美国华盛顿大学基于国际研究小组对204个国家的调查,发表了规模最大的抗生素耐药性报告,结果显示:
截止2019年全球有超过120万人死于抗生素耐药性的细菌感染。
据统计,同年,全球死于艾滋病的人数为86万,疟疾则为64万。
其中,大多数抗生素耐药性死亡是由下呼吸道感染而造成的,例如,肺炎以及血液感染,这些感染可以导致败血症。
世界卫生组织估计,全球仅肺结核病人中就有大约48万人感染有耐药菌株。2014年,他们估计有3.3%的结核病新发病例中多种抗生素有其无效,而在复发病例中,有20%抗生素不管用。根据英国公共卫生部(Public Health England)报告,“英国政府认为抗生素耐药性造成的威胁与新冠大流行(pandemic)和大洪水一样严重。”如果任其发展,到2050年抗生素耐药性将可能导致全世界1000万人死亡、损失达66万亿英镑。科学家在培养皿中研究细菌对抗生素的耐药性。| 国家地理图片集为了活命,细菌DNA变异来抵御抗生素。抗生素,也称抗菌药,主要功能就是治疗各种细菌感染。“在感染疾病肆意横行的年代,一个发烧导致的普通肺炎都会夺人性命。”中国工程院院士、微生物制药专家许文思说到,“抗生素的发现,至少让人类寿命延长十年。”常见的抗生素有:青霉素类(如阿莫西林)、头孢类(如XX头孢)、红霉素类(如阿奇霉素)、喹诺酮类(氟哌酸、XX沙星)、甲硝唑等。“但这些细菌也不会束手就擒,像人类一样,细菌也有DNA,DNA可以通过变异或改变以应对来自抗生素的侵犯。”因此,当人类使用抗生素来杀死细菌时,这些细菌可以通过自发变异基因来改变它们的结构,使得抗生素无法杀死它们。
并且通过简单的交配(技术上称为“共轭”)将这些基因传递给其它细菌。
抗生素注射器。| 国家地理图片集
其中最棘手的部分是细菌可以在细菌种群中彼此分享这些基因,这样,它们甚至可以不必基因相似就能传递耐药性。世界卫生组织抗菌素项目负责人Marc Sprenger博士说,最关键的是,人体为这些具有耐药性的细菌提供了传播场所。由于体内充满了数以万亿计的不同类型的细菌,人类和动物又可以互相传递这些具有抗药性的细菌。“即便一个人或动物在生命中只接触过一次抗生素,它们也可能包含有容易传播的变异细菌。”
哥德堡大学抗生素耐药性研究中心主任和萨尔格学院教授Joakim Larsson认为,人类对抗生素的滥用,加速了细菌的耐药性,使得无法治疗的细菌感染性疾病越来越多。医务人员配兑注射用的抗菌药物,抗菌药物的滥用,是耐药性细菌诞生的源头。| Wikipedia
即使没在吃药,抗生素也正在慢慢从我们生活的环境中进入人体。2015年6月,中科院广州地化所应光国团队发布了我国第一份抗生素使用量和排放量清单,发现抗生素污染在环境中普遍存在。其中46%到了水体里,54%进入了土壤。排放量最大的五种抗生素依次是,阿莫西林、氟洛芬、林可霉素、青霉素、诺氟沙星,而高浓度抗生素基本上都是养殖水体和污水排放口的检测值。2017年,联合国环境大会期间发布的《前沿报告》指出,在服用了抗生素药物后,多数未代谢的药物会通过尿液和粪便与耐药细菌一起排出体外,这一数字高达80%。
这是一个日益严重的问题,因为本世纪人类抗生素消耗量增长36%;预计到2030年,抗生素在家畜中的使用量将增长67%。此外,用于水产养殖的抗生素,75%可能会流失到周围环境中。
抗生素大部分以原形排出体外,进入水体和土壤,又通过食物链再回到人体,从而增加耐药性,这可能导致人类陷入“无药可用”的境地。
浙江大学环境与资源学院陈红教授、谷保静教授团队的最新研究《PM2.5空气污染与临床抗生素耐药性之间的关系:一项全球分析》对2000至2018年期间116个国家数据分析显示:抗生素的滥用和过度使用是抗生素耐药性的主要驱动因素,证据表明,颗粒物PM2.5可能含有抗生素耐药细菌和耐药基因,这些细菌和基因可能在环境之间转移,也可能被人类直接吸入。该研究发表于8月8日发表于国际权威期刊《柳叶刀-星球健康》(Lancet Planetary Health)。| Lancet Planetary Health研究结果还表明,抗生素耐药性随PM2.5的增加而增加,空气污染每增加1%。
北非、中东和南亚地区的抗生素耐药性水平较高,欧洲和北美地区的耐药水平较低。
由于人口众多,中国和印度被认为是PM2.5变化对抗生素耐药性导致过早死亡人数影响程度较大的国家。但美国伊利诺伊大学微生物系博士傅贺分析,“即使有人不幸感染了,人体还有强大的免疫系统(包括各种免疫细胞)以及共生的微生物群系,它们是我们健康的最终守护者。”
参考资料:
1.https://www.thelancet.com/journals/lanplh/article/PIIS2542-5196(23)00135-3/fulltext
2.https://mp.weixin.qq.com/s/dURjwsPgYOwaDlFMPUdRFg