直到19岁早期th世纪一个用来在两人死于传染病岁前20年。1的全球平均寿命现在已经增加到72年,抗生素的发现是这方面的一个主要的司机改善人类健康。
抗菌素杀死或抑制细菌的生长(也有称为“抗生素”)、寄生虫、病毒和真菌。1在1928年,亚历山大·弗莱明著名的孤立的模具的第一种抗生素点青霉。从1942年开始第二次世界大战期间,大规模生产青霉素正式开启了抗生素的时代。
抗生素已经彻底改变了医学通过支持治疗曾经证明是致命的,例如,危重病医学(如使用呼吸器和导管),癌症治疗、整形手术、器官移植、早产儿的护理,和自身免疫性疾病的治疗。2 - 4事实上,大多数外科手术依赖抗生素以防止危及生命的术后感染。抗菌素现在不仅广泛应用于人类的医疗保健,而且在化妆品、家用和工业用清洁产品、和农业。
然而,抗菌剂已经被证明是一把双刃剑。
什么是抗菌素耐药性?
抗菌素耐药性(AMR)指的是可继承的基因变化,微生物积累减少或消除抗生素的疗效。2、3、5
在过去的60年,数百万吨的抗菌素各产品在世界各地流传。2这种广泛的暴露导致耐多药(MDR)的出现,广泛耐药(XDR), pandrug-resistant (PDR)生物等克雷伯氏菌和不动杆菌物种。6抗致病性菌株只有一年之内可以开发抗菌曝光,7并与这些菌株感染的死亡率接近50%。6
尽管广泛使用抗生素只是几十年来,某些细菌感染现在即将成为无法治疗。5
一些常见的抗微生物
在2017年,世界卫生组织(世卫组织)发布了一个列表的AMR病原体构成最大的威胁。8中等和高威胁类别包括金黄色葡萄球菌(金黄色葡萄球菌);引起的肺炎、血液、皮肤和软组织感染),霍乱弧菌,链球菌引起的肺炎(导致的肺炎和细菌性脑膜炎等),和细菌导致食物中毒等常见疾病(沙门氏菌)和淋病(淋病奈瑟氏菌)。关键包括细菌,引起严重的(有时是致命的)血液,尿液,在医院和疗养院和呼吸道感染。这些包括不动杆菌,铜绿假单胞菌,沙雷氏菌属,普罗透斯,克雷伯氏菌,大肠杆菌。
因为已经有广泛的努力抗击结核病,结核分枝杆菌不是在这个优先级列表。然而,一些耐多药和XDR结核菌株已经出现。9
细菌获得耐药性如何?
AMR油然而生通过随机的基因突变,这些突变患病率的增加以应对选择微生物竞争的压力,入侵的病原体,和人类使用抗菌素。2、10其他微生物然后由血统继承这些基因。在人群中只有一个细菌需要耐抗生素耐药性的出现。
尤其令人担忧的是,某些微生物也可以接收AMR基因无血缘关系的,甚至与其他物种。1、5AMR尤为关注的革兰氏阴性细菌优先级列表,超过他们的内在,抗生素治疗物理障碍,这些物种容易抗性遗传物质转移到其他细菌。
为什么“超级细菌”的全球威胁?
“超级细菌”一词描述了微生物与增强的发病率和死亡率由于高浓度的抗生素耐药性。7这些微生物有更少的治疗方案和相关扩展和昂贵的医院护理的时期。在某些情况下,这些超级细菌也获得增加毒性和增强的遗传性。
其中最臭名昭著的超级细菌金黄色葡萄球菌。3这耐多药病原体是院内感染的主要来源;然而最近,耐多药菌株也进入社区。另一个超级细菌沙门氏菌血清,一些菌株耐五抗生素。7大多数有关,然而,是病原体的出现对几乎所有(在罕见的情况下,全部)抗菌素,如特拉肺炎克雷伯菌。11、12
大约每年700000人死亡归因于AMR,但随着越来越多的“超级细菌”的出现,这个数字预计将增加到1000万到2050年,耗资100万亿美元。13AMR的崛起,因此被专家认为是现代医疗中最关键的问题之一。
我们如何最好的防止“超级细菌”的崛起?
专家建议缓慢AMR传播的两种主要方法:(1)减少感染,(2)减少抗生素的使用。2
预防
每当感染预防,少了一个人需要处方药物。根据教授Willem van Schaik的微生物学研究所和感染伯明翰大学的欧盟主要机构AMR研究之一,”最重要的技术打击耐药性是防止感染。这种技术可以通过简单的解决方案(例如,洗手的卫生保健工作者,和隔离患者由耐多药细菌殖民地),但新方法(例如,通过紫外线空气消毒)也有前途。为预防要比治疗感染、疫苗的方法应对AMR的相当大的兴趣。”
事实上,许多专家认为,提高疫苗的设计、生产和交付方法最终可能构成打击AMR的主要策略。1除了疫苗、隔离和适当的卫生,监测也很关键。新一代测序技术,整个微生物的基因组序列,越来越被用于跟踪AMR基因整个食物链。14、15然而,这样的监测尚未实现在全球范围内,大多数国家仍然依靠年长,更少的信息技术来描述标本。事实上,目前世界许多地区缺乏足够的(如果有的话)监测方法。9抗菌素耐药性监测,因此,需要全球加强和协调,同意采用的方法和标准。
减少
每天服用剂量的抗生素选择抵抗。2服用抗生素抗生素管理是至关重要的,以确保在正确的金额全部课程,只在必要的时候。
直到最近,抗生素是免费的在世界的大部分地区。然而,即使不是在柜台提供,滥用猖獗。仅在美国,卫生保健提供者规定2.58亿疗程的抗生素(每1000人833年处方)在2010年。9至少50%的所有这些抗生素处方被认为是不必要的。
活动(如的更多信息糊涂侦探)针对消费者和医疗专业的需要。9许多人服用抗生素治疗普通感冒和流感,尽管抗生素对都是无效的。因此,处方审核应该成为常态。改进诊断,允许快速的即时识别病原体的应变水平也将帮助卫生保健提供者改善抗生素治疗的决定。
干预措施也需要防止滥用抗菌素的清洁产品,农业和其他产业。9在某些国家,多达75%的抗生素用于兽医应用程序。2、16抗生素用于治疗畜禽疾病和sub-therapeutic剂量作为生长促进剂或预防性药物,以补偿压力和不卫生的条件。在美国,大约80亿只动物被多达10个不同的抗生素治疗。令人担忧的是,许多相同的抗菌类也用于人类健康。
更令人担忧的是,估计有75%的所有抗生素给动物还没有完全消化。16大量的肥料通常喷洒到字段和这些抗生素水蛭水供应。AMR的细菌可以传播出现的动物,鸟类和昆虫。17日至19日大量的抗生素也释放到城市污水由于人类的不完整的代谢和未使用抗生素的处理。9植物产品也能通过与受污染的水灌溉的影响。10规定非人类抗菌素的使用,因此,需要建立和/或更严格的执行,和消费者应该提高畜牧业集会,以减少抗菌素的必要性。
为什么我们不只是发现更多新的抗生素?
尽管AMR的问题,寻找新的抗菌素治疗严重感染仍然是一个优先事项。然而,新抗生素的发展已陷入了停滞,因为金融和监管约束。4、11FDA批准下降了94%在1980年代中期到2010年,2008年和2013年之间只有两个审批。超过140抗生素发展在过去的一个世纪里,“简单”已经被发现。
抗生素也不像药物用于长期盈利的条件,这是尤其如此,适当的抗生素管理到位。的确,开发新的抗生素的成本现在可能会超过返回。11Willem van Schaik教授说,“抗生素研发大型制药公司的经济挑战是新的抗生素不太可能成为重要的利润在短期内发电机,所以不太可能被大优先,shareholder-driven公司。”
因此,一些经济和监管激励被FDA(通过提供获得Act)和通过公私合作融资机构等CARB-X美国和英国之间的合作,和“新药的糟糕的错误在欧盟”计划。4、20另一个公私合营的伙伴关系,全球抗生素的研究和发展合作伙伴关系(GARDP),资金来源不仅开发抗生素,也确保其可持续访问。然而,很可能需要更多的资源。
另一个途径是“旧”抗生素可以被重用。劳拉Piddock教授,GARDP科学事务主管说,“除了识别候选新药,我们正在复苏的知识、数据和资产被遗忘或未开发的抗生素,可适合临床前或临床发展。”
当然,至关重要的任何新的抗生素被小心翼翼地提防的滥用,防止再次AMR的迅速崛起。
有抗生素的替代品吗?
有一些新兴技术,可以提供替代抗生素。其他技术包括CRISPR、抗菌肽和噬菌体疗法,虽然这些都面临重大挑战临床实现。6、7、16病原体可能针对中和,而不是破坏,因此施加选择压力驱动阻力更少。4另外,主机,而不是微生物,可以有针对性的调节免疫反应和感染宿主环境的影响降到最低,没有使用抗生素。
总之
一段时间,抗生素的发现主要是消除传染病的威胁。但是现在,一些科学家认为我们正在接近后抗生素时代。1、2我们面对未来的人又死于常见的感染和医疗干预开始构成不可接受的风险。
亚历山大·弗莱明的话说:“…粗心的人玩青霉素在道德上是负责的人的死亡最终屈服于感染抗生物。”4
我们必须积极鼓励敏感微生物的回归到临床和整体环境。
引用
1)泰。,Rappuoli R. Changing priorities in vaccinology: Antibiotic resistance moving to the top. Frontiers in Immunology. 2018, 9, article 1068. doi: 10.3389/fimmu.2018.01068.
2)史密斯R.A.,M’ikanatha N.M., Read A.F. Antibiotic Resistance: A Primer and Call to Action. Health Communication. 2015;30(3):309–314. doi:10.1080/10410236.2014.943634.
3)戴维斯J。,Davies D. Origins and Evolution of Antibiotic Resistance. Microbiology and Molecular Biology Reviews 2010;74(3):417–433. doi:10.1128/MMBR.00016-10.
4)Spellberg b .抗生素的未来。急救护理。2014;18 (3):228。doi: 10.1186 / cc13948。
5)佩里J。,Waglechner N., Wright G. The Prehistory of Antibiotic Resistance. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 2016;6(6):a025197. doi:10.1101/cshperspect.a025197.
6)Steckbeck J.D.,Deslouches B., Montelaro R.C. Antimicrobial peptides: new drugs for bad bugs? Expert Opinion on Biological Therapy. 2014;14(1):11–14. doi:10.1517/14712598.2013.844227.
7)阿里·J。,Rafiq, Q.A., Ratcliffe E. Antimicrobial resistance mechanisms and potential synthetic treatments. Future Science OA. 2018;4(4):FSO290. doi: 10.4155/fsoa-2017-0109.
8)谁发布列表,迫切需要新的抗生素的细菌。世界卫生组织,2017年2月27日。(http://www.who.int/news room/detail/27 - 02 - 2017 -发布列表的————————新抗生素的细菌- -迫切需要)
9)Prestinaci F。,Pezzotti P。,Pantosti A. Antimicrobial resistance: a global multifaceted phenomenon. Pathogens and Global Health. 2015;109(7):309–318. doi:10.1179/2047773215Y.0000000030.
10)梅瑞迪斯号决议,Srimani J.K., Lee A.J., Lopatkin A.J., You L. Collective antibiotic tolerance: Mechanisms, dynamics, and intervention. Nature Chemical Biology. 2015;11(3):182–188. doi:10.1038/nchembio.1754.
11)调色剂E。,Adalja A., Gronvall G.K., Cicero A., Inglesby T.V. Antimicrobial resistance is a global health emergency. Health Security. 2015;13(3):153–155. doi:10.1089/hs.2014.0088.
12)Doorduijn D.J.,Rooijakkers, S.H., van Schaik W., Bardoel B.W. Complement resistance mechanisms of Klebsiella pneumoniae. Immunobiology. 2016;221(10):1102–1109. doi: 10.1016/j.imbio.2016.06.014.
13)奥尼尔j .抗菌素耐药性:应对危机国家的健康和财富。2014年。(http://amr-review.org/sites/default/files/AMR%20Review%20Paper%20-%20Tackling%20a%20crisis%20for%20the%20health%20and%20wealth%20of%20nations_1.pdf)
14)Oniciuc电子艺界,Likotrafiti E., Alvarez-Molina A., Prieto M., Santos J.A., Alvarez-Ordóñez, A. The present and future of whole genome sequencing (WGS) and whole metagenome sequencing (WMS) for surveillance of antimicrobial resistant microorganisms and antimicrobial resistance genes across the food chain. Genes. 2018;9(5):268. doi:10.3390/genes9050268.
15)科泽C.U.,Ellington M.J., Peacock S.J. Whole-genome sequencing to control antimicrobial resistance. Trends in Genetics. 2014;30(9):401–407. doi:10.1016/j.tig.2014.07.003.
16)贾西姆S.A.A.,Limoges R.G. Natural solution to antibiotic resistance: bacteriophages “The Living Drugs.” World Journal of Microbiology & Biotechnology. 2014;30(8):2153–2170. doi:10.1007/s11274-014-1655-7.
17)Zurek L。,Ghosh A. Insects represent a link between food animal farms and the urban environment for antibiotic resistance traits. Müller V, ed. Applied and Environmental Microbiology. 2014;80(12):3562–3567. doi:10.1128/AEM.00600-14.
18)Vaz-Moreira我。,Nunes超频,Manaia C.M. Bacterial diversity and antibiotic resistance in water habitats: searching the links with the human microbiome. FEMS Microbiology Reviews. 2014;38(4):761–78. doi: 10.1111/1574-6976.12062.
19)我们C。,Van Boxstael S., Van Meervenne E., et al. Antimicrobial Resistance in the Food Chain: A Review. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2013;10(7):2643–2669. doi:10.3390/ijerph10072643.
20)三面锉,J。,Pulcini C., Piddock, L.J.V. Antibiotic resistance: a geopolitical issue. Clinical Microbiology and Infection. 2014;20(10):949–953. doi.org/10.1111/1469-0691.12767.
