研究認為細菌抗藥性的激增並不完全歸咎於抗生素的使用
一項研究首次檢視了過去二十年來英國和挪威抗生素消費對抗藥性細菌成長的影響。研究結果表明,雖然抗生素使用量的增加導致了超級細菌的擴散,但其他因素也在起作用。
來自韋爾科姆-桑格研究所、奧斯陸大學、劍橋大學及其合作者的研究人員對細菌進行了一次高解析度基因比較。他們將700 多份新的血液樣本與近5000 份先前測序過的細菌樣本進行了比較,以回答哪些因素會影響抗抗生素大腸桿菌(E. coli)的傳播。
最近發表在《刺胳針微生物》(Lancet Microbe)雜誌上的這項研究表明,在某些情況下,抗生素使用量的增加確實會導致抗藥性細菌的增加。不過,研究人員證實,這取決於所使用的廣譜抗生素的類型。他們還發現,抗生素抗藥性基因的成功取決於攜帶這些基因的細菌的基因組成。
認識抗生素抗藥性背後的所有主要因素有助於更深入地了解這些細菌是如何傳播的,以及是什麼阻礙了它們的傳播。這樣就能更好地為公共衛生幹預措施提供訊息,利用完整的環境視角來幫助阻止抗藥性感染的傳播。
大腸桿菌是全球血液感染的常見原因。造成這些感染的大腸桿菌通常存在於腸道中,不會造成危害。但是,如果因為免疫系統衰弱而進入血液,就會造成嚴重的感染,危及生命。
對於醫療服務提供者來說,抗生素抗藥性,尤其是多重抗藥性(MDR),已成為此類感染的常見特徵。在英國,超過40% 的大腸桿菌血流感染對醫院用於治療嚴重感染的一種主要抗生素產生了抗藥性。
抗生素的使用和抗藥性的變化
全球大腸桿菌的抗生素抗藥性比率各不相同。例如,對一種常用於治療大腸桿菌引起的泌尿道感染的抗生素的抗藥性率,因國家而異,從8.4% 到92.9% 不等。
幾十年來,抗生素抗藥性一直是研究主題,以往研究的監測數據一直表明,抗生素的使用與包括英國在內的全球細菌抗藥性增加之間存在關聯。
過去的研究表明,抗藥性和非抗藥性大腸桿菌菌株穩定共存,在某些情況下,非抗藥性細菌更容易成功。然而,由於缺乏無偏見的大規模縱向資料集,以前無法評估基因驅動因素在其中所扮演的角色。
韋爾科姆-桑格研究所、奧斯陸大學及其合作者的這項新研究首次直接比較了挪威和英國兩個國家不同大腸桿菌菌株的成功率,並根據全國範圍內的抗生素使用水平解釋了差異。
特定國家的抗生素抗藥性
透過分析近20年的數據,他們發現抗生素的使用在某些情況下與抗藥性的增加有關,這取決於抗生素的種類。其中一類抗生素,即非青黴素類β-內醯胺類抗生素,在英國的平均人均使用量是挪威的三到五倍。這導致了某種具有多重抗藥性的大腸桿菌菌株的感染率升高。
不過,英國使用抗生素三甲氧芐啶的頻率也較高,但在比較兩國常見的大腸桿菌菌株時,分析並未發現英國的抗藥性水準較高。
研究發現,MDR 細菌的存活取決於周圍環境中存在哪些大腸桿菌菌株。由於這種情況以及一個地區的其他選擇性壓力,研究人員得出結論,不能認為廣泛使用一種抗生素會對在不同國家傳播的抗抗生素細菌產生同樣的影響。
持續研究的重要性
科學家強調,他們的研究結果需要持續的研究努力,以確定大腸桿菌和其他臨床重要細菌在各種生態環境中傳播的其他驅動因素。要充分了解抗生素、旅行、食品生產系統和其他因素對一個國家抗藥性水準的綜合影響,還需要進一步的研究。
了解更多能夠戰勝抗生素抗藥性大腸桿菌的菌株,有助於找到阻止其傳播的新方法。例如,試著增加某一地區非抗藥性、無害細菌的數量。
第一作者之一、挪威奧斯陸大學安娜-波蒂寧(Anna Pöntinen)博士是威康-桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)的訪問科學家:”我們的大規模研究使我們能夠開始回答一些長期存在的問題,即是什麼原因導致人群中出現耐多藥細菌。這項研究之所以能夠完成,是因為英國和挪威對細菌病原體進行了全國性的系統監測。如果沒有這樣的系統,科學家們利用基因組學的力量所能了解的東西就會受到很大的限制”。
劍橋大學的合著者朱利安-帕克希爾(Julian Parkhill)教授說:”我們的研究表明,抗生素是抗生素抗藥性大腸桿菌成功的調節因素,而不是唯一原因。我們的研究追蹤了幾種不同廣譜抗生素的影響,結果表明這些抗生素的影響因國家和地區而異。總之,我們的綜合基因分析表明,在不了解該環境中細菌菌株的基因組成的情況下,並不總是能夠預測抗生素的使用會對一個地區產生怎樣的影響。”
該研究的資深作者、威康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)和挪威奧斯陸大學的尤卡-科蘭德(Jukka Corander)教授說:「抗藥性大腸桿菌是一個重大的全球公共衛生問題。長期以來,人們一直認為過度使用抗生素是導致超級細菌增多和傳播的原因之一,而我們的研究則強調,廣泛存在的大腸桿菌菌株的抗藥性水平可能有很大差異。抗生素的使用將是一種選擇性壓力,而我們的研究表明,這並不是影響這些細菌成功的唯一因素。如果我們要控制超級細菌的傳播,繼續利用基因組學來詳細了解細菌成功的內在驅動因素至關重要」。
編譯來源:ScitechDaily