武瑞兵 內蒙古農業(yè)大學
細菌耐藥性的發(fā)展呈逐年上升趨勢,在某種程度上這主要是由于抗菌藥在人類醫(yī)療和畜牧業(yè)生產中的濫用和過度使用所導致。集約化的動物生產管理使得大量的抗菌藥被用于治療和預防動物疾病以及促進動物生長發(fā)育。正是這些抗菌藥的使用所產生的選擇性壓力導致了耐藥細菌的產生和傳播。環(huán)境中存在的耐藥菌使得這些耐藥基因有被傳遞給人類的潛在可能。Wegener報道稱一旦這些耐藥基因出現(xiàn)它們就會永遠留在環(huán)境中,即使人們已停止了抗菌藥的使用。
1. 食用動物中耐藥性的出現(xiàn)和選擇
食用動物中使用的抗菌藥因其對耐藥性增加的貢獻大小,而受到嚴格的審查。例如,抗菌藥促生長劑的使用加大了對動物腸道耐藥共生微生物的選擇壓力,這是由于細菌長期處于亞致死抗菌藥濃度下會促進其耐藥性的產生。此外,預防和治療過程中抗菌藥的大量使用或者低濃度下抗菌藥的長期使用都會導致耐藥菌的普遍流行。Khachatourians報道持續(xù)使用低濃度的抗菌藥促生長劑與治療疾病中使用的抗菌藥相比更能促進細菌耐藥性的產生。
據報道在臨床獸醫(yī)和飼料添加劑中使用的抗菌藥如阿伏帕星、桿菌肽、泰樂菌素、維吉尼亞霉素都可以導致對動物腸道菌群中耐藥菌的選擇。耐藥基因通常位于可移動的基因元件(質粒、轉座子等)上,并且可在不同細菌間相互傳遞,尤其是在腸道這個微生物菌群密集的環(huán)境。
2. 抗藥性的發(fā)生和保持
如果長時間使細菌處于抗菌藥作用的環(huán)境下,那么細菌耐藥性的產生是不可避免的。例如,青霉素在人類投入臨床使用 2 年后,發(fā)現(xiàn)其耐藥菌;耐萬古霉素菌(VRE)則是在萬古霉素投入使用 29 年后才發(fā)現(xiàn)的。青霉素的耐藥性與單一基因的編碼產物有關;而萬古霉素的耐藥性則與五個基因的交互作用有關。如此多的基因參與編碼細菌對萬古霉素的耐藥性或許可以用來解釋為何細菌需要如此長的時間才能進化產生耐藥性。
寄主和環(huán)境中抗菌藥選擇壓力的存在可迅速導致細菌耐藥性的產生。一旦耐藥性產生,即使沒有抗菌藥選擇壓力的存在,它也可在低水平下維持。環(huán)境中這些低水平的耐藥菌是一種安全隱患,因為一旦使它們暴露于抗菌藥選擇壓力下就可能導致高水平耐藥菌的很快出現(xiàn)。
許多研究報道了丹麥禁止使用抗菌藥促生長劑后降低了食用動物中耐藥菌的出現(xiàn)。WHO報道稱丹麥取締了抗菌藥促生長劑的使用有利于降低食用動物中的耐藥菌數量,并且降低了細菌耐藥性對于公共健康安全的危險。盡管一些研究顯示禁止抗菌藥促生長劑的使用降低了耐藥菌的出現(xiàn),但是細菌的耐藥性仍能持續(xù)存在。這或許暗示了耐藥基因在無抗菌藥選擇壓力的情況下仍能保持存在。
3. 耐藥細菌通過食物鏈和其它途徑傳遞給人類
耐藥性在一些大腸桿菌、沙門氏菌、彎曲桿菌、李斯特菌屬、腸球菌中的出現(xiàn),引起了人們對于人類健康安全的極大關注。這些菌可能通過食物鏈直接傳遞給人類,并造成嚴重的人類疾病。Saenz 等報道稱耐藥致病菌的產生與抗菌藥的使用有極大關聯(lián),并且這種關聯(lián)程度要大于共生菌與抗菌藥使用的關聯(lián)度。
盡管關聯(lián)不大,動物生產中抗菌藥促生長劑的使用仍被認為與一些由耐藥菌導致的人類疾病有關。動物和人類的微生態(tài)系統(tǒng)是一個交叉纏繞的網絡系統(tǒng),因此微生物很容易在寄主間及寄主與環(huán)境之間傳遞。一個隱患是耐藥菌可自由穿梭于這些系統(tǒng),可能導致其將耐藥基因傳遞給其他微生物。有許多載體可以將耐藥菌從動物傳遞給人類,所以甚至是最嚴密的生物安全方法也沒降低這種轉移率。例如,鳥類、鼠類及其他以來源于飼養(yǎng)場糞便中谷物為食的動物,都可作為一種傳播載體將飼養(yǎng)場的細菌傳播給人類。自然環(huán)境如河流、地表水、池塘、河流沉積物中抗菌藥含量的發(fā)現(xiàn),引起了人們對于畜牧業(yè)和人類臨床中使用的抗菌藥對這些地方污染的關注。由于這些抗菌藥的污染,導致了對微生物菌群選擇壓力的產生,進而刺激耐藥基因的水平傳遞和耐藥菌的傳播。此外,抗菌藥的使用對于農作物的污染也可使耐藥微生物傳遞給人類。在運輸過程中,動物常被緊密的束縛在運輸卡車中,這種方法對牛本身而言會增加其腸道內大腸桿菌的脫落。動物間的緊密接觸增加了動物毛皮被糞便污染的可能性,同時也增加了動物胴體處理過程中耐藥菌傳遞給其肉制品的可能性。飼養(yǎng)場的工人直接接觸畜禽,這可能導致他們被這些耐藥腸道菌污染,進而將其傳播給家庭成員、鄰居及其他與他們有接觸的人群。
