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比细菌和病毒更可怕的,是超级细菌

2020-07-18 08:43
来源:澎湃新闻·澎湃号·湃客
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原创 象妹 小象君 AnimalDialogue 来自专辑One health

编译 / Andrea,大地

编辑 / Hess,JJJJ

能在人-动物之间传播的新冠病毒着实可怕,但另一种同时影响人类和动物健康的隐形杀手——超级细菌也需要得到重视。小象君编译了一篇以“同一健康”视角看抗微生物药物耐药性的论文,干货超标,适合兽医、农业生产人员、公卫工作者阅读。

同时,“同一健康”线上课程也正在持续报名中。本周六,中国农业大学的刘德俊博士将带来“动物源性细菌耐药现状和研究”的主题讲座,讨论威胁人类健康的细菌耐药性是如何发生发展的。面对这一挑战,人医、兽医、农业、环境、经济等领域应怎样合作解决问题。详情见文末海报。

抗微生物药物的耐药性产生,

为什么要引起重视

随着新冠疫情的持续,医学专家们除了对新冠病毒本身的愈发了解之外,也开始担心起了另一种隐形杀手——超级细菌。

“普通”和“超级”细菌 © TEDEd

在重症住院患者中,继发感染是一种非常易发的并发症。许多重症住院病人体内除了原发病灶之外还患有细菌或真菌的继发感染,其中有部分就是能够耐受抗生素作用的“超级细菌”。现有的抗生素或抗真菌药物无法治疗耐药菌引起的感染,其带来的用药困难正在造成病死率的上升,对现代人类健康的威胁也越来越严重。

青霉素的发现者亚历山大·弗莱明爵士早在1945年接受诺贝尔奖的时候就警告大家,抗微生物药物(包括抗生素)是一把双刃剑,因为它的使用给微生物生态带来了选择的压力,虽然能有效杀死大部分细菌,但那些由于对药不敏感而活下来的细菌将会把帮助自己存活的耐药性基因传下去,造成耐药菌株的出现。

击不败的大魔王细菌 ©JPIAMR

然而人们还是把抗微生物药物(Antimicrobial drugs)当成了灵丹妙药,因为它不光对治疗人类感染有显著效果,也为农业生产带来了收益。大规模的抗微生物药物应用发生在二战后农业的强化和扩大中,而且在许多领域仍被认为是高效粮食生产的必要条件。

© 80%的抗生素被用于养殖动物

许多种类的抗微生物药物被运用在传统农业动物,水产,养蜂业和园艺中:比如在园艺中使用四环素和链霉素以预防水果受到细菌感染,在畜牧业中给刚进入饲育场的小牛注射抗微生物药物以预防牛呼吸道疾病…

在人和家畜中使用的抗微生物药物,和环境又有怎样的关系?因为微生物在环境中普遍存在,耐药的微生物可以通过下水道、制药工业废物、粪肥等途径进入我们的水体、土壤、再通过食物链进入动物体内。而且细菌的基因传播能力很强,表现耐药性的基因不光会从上一代传到下一代,还可能被环境中其它没有“血缘关系”的细菌获取。

图示抗微生物药物耐药性在农场动物、环境、人类中的各种传播途径(Woolhouse and Ward 2013 Science)

目前,国际上已经明确了采取“同一健康”的方法来解决抗微生物药物耐药性的必要性。“同一健康”的举措为解决抗生素耐药性问题带来了许多积极的成果,比如在许多国家建立综合抗生素耐药性和抗生素使用监测系统,在管理兽医使用抗微生物药物方面明确考虑耐药性问题,越来越多的国家开始停止使用抗微生物药物作为生长促进剂,还有一些大型食品工业正在利用其购买力限制在农场动物中使用抗微生物药物。

然而,在改善人类和动物的抗微生物药物管理方面仍然存在许多挑战,人们缺乏改变的动机,也没有意识到所有抗微生物药物处方者和使用者都需要参与到管理工作中,许多国家都缺少对抗微生物药物的监督和对供应的控制。同时,即使在不必要的情况下,病人和动物所有者也会要求使用抗微生物药物。

尽管对耐药性的研究和监测给我们带来了大量的新见解,耐药性风险分析方法方面也取得了重大改进,但在像抗微生物药物耐药性这样复杂的学科中,始终存在着不确定性和数据空白。

随着科技的进步,我们能用全基因组测序和宏基因组学来分析动物、人类、和环境中细菌的基因,再加上元数据分析和系统发育研究,我们就能更精确地理解它们繁殖和传播的方式。

"小伙子,想成为超级细菌?拿好这段基因” © Alvah Zorea

更重要的是,我们能追踪长期存在的耐药性基因是如何在植物、昆虫、动物、人类、土壤和水中传播和循环的。这将帮助我们更好地了解是什么推动了抗菌素耐药性的发展和传播,并能够更好地对其加以管理。然而,由于抗微生物药物耐药性非常不容易预测,并且倾向于在人类、动物和环境的生态位之间传播,我们需要更加谨慎。

抗微生物药物管理需要克服的障碍有很多:在许多国家,尤其是发展中国家,非处方的抗微生物药物缺乏控制,缺乏有关正在被使用的抗微生物药物种类和数量的数据,并且大多数国家对动物治疗指南和处方手册的接受度都相对有限。

为了在全球范围内解决抗微生物药物耐药性问题,所有国家都必须具备基本的监管、基础设施、监督和执行能力,以按照世卫组织和世界动物卫生组织(OIE)等国际准则的规定控制抗微生物药物的供应和使用。与此同时,所有国家都需要提供良好的抗微生物药物消费数据。

可控制的耐药性驱动因素:概念框架(Holmes et al 2016 Lancet)

应对抗微生物药物耐药性的

“同一健康”策略

为了更好地处理抗微生物药物的耐药性这一问题,世卫组织和其他国际机构(例如联合国粮农组织、世界动物卫生组织)与许多国家共同制定了应对抗微生物药物耐药性危机的综合行动计划,该计划采用”同一健康”的视角,力求达到以下五个主要目标:

1. 通过有效的沟通、教育和培训,提高对抗微生物药物耐药性的认识和了解

我们每个人都应该具备基础的卫生知识,以防止感染的传播;必须遵循抗微生物药物处方的治疗说明,并且要对其效用和相关风险都有基本了解(这适用于人类以及动物的抗微生物药物使用)。

©JPIAMR

尽管每个人都可以从“同一健康”视角有关耐药性的理解中受益,但不同群体需要深入了解的方面各不相同:

伴侣动物的主人应了解动物和人类可能共同感染某些细菌/病毒,并应遵循兽医的建议使用抗菌药物、预防疾病传播;农民应了解在饲养动物时不应大规模或依赖性使用抗微生物药物,此外,还要知道如何通过提升畜牧的整体健康以减少抗微生物药物治疗(如最大限度地减少拥挤、不卫生的状况),防止疾病在动植物间传播。

作为医疗人员(包括医生和兽医),应知晓抗微生物药物管理的相关知识并付诸行动,从而保障患者甚至整个社区的健康及经济利益;也可以利用对耐药性运作机制的深入了解,通过控制感染、改善卫生状况等,减少包括耐药菌在内的病原体传播;所有医疗行业人员都应对抗微生物药物耐药性的驱动因素有充分的了解(图4),并应积极减少其对耐药性选择和传播的影响。

此外,促进对该议题了解的方式还包括:公共卫生和动物卫生组织提出健康保护及促进的计划,(面向公众或动物所有者)消费者宣传运动,农民推广活动,兽医会诊,农业出版物,兽医课程和专业发展计划(如兽医、医生)。

2. 在监测和研究的基础上加强相关知识和实证

我们对于复杂生物学的理解还存在很多空白。而对发现和预防微生物药物耐药性,基础研究则非常重要。

我们需要对人类和其他生物的抗微生物药物使用情况及其耐药性进行监测,以评估不同国家和地区甚至国际范围内耐药性发生的程度、模式和健康负担,并预测具有临床意义的耐药性变化趋势。同时,监测应和教育、决策和管理机构合作,提供最新信息,方便各机构及时响应,以最大程度地降低耐药性的发展。

此外,还需要进行监测以衡量干预措施及其他措施的有效性。“同一健康”角度下的耐药性监测应包括以下情况:人类、动物和环境(如医院、特别护理和社区设施、兽医诊所、农场、食品、土壤、水等),并对以上各情况中抗微生物药物的使用情况进行监测,提供针对国家或其他层面的相应评估。

抗微生物药物耐药性的驱动因素和高发地区

为了给评估和处方使用提供有效的信息,监测也应在处方层面进行(例如医院、社区、兽医诊所、农场),并以跨领域的综合形式进行分析和阐释,及时发布报告,以便为相关利益相关者所用。

世卫组织已就抗微生物药物使用及其耐药性的综合监测提供了指导,以协助发达国家和发展中国家实施针对本国的监测计划,并为改善全球监测活动做出贡献。

对于论证耐药性如何在不同生态位和细菌种间的发展和传播(包括病原体,肠道菌群和环境细菌等),开展有针对性的研究至关重要。为了减少动物中的抗微生物药物使用,需要进一步研究,找到经济有效的抗微生物药物替代品,以预防疾病并提高生长和生产效率。此外,还需要其他研究来支持抗微生物药物管理,例如改进诊断工具、改善处方和使用方式,和更有效的疫苗。

3. 通过有效的卫生、保健和感染预防措施减少感染发生率

在医院中,感染控制是一种公认的重要手段,可以限制抗微生物药物耐药性在人体内的传播。但是在兽医诊所中,正规的感染控制流程未得到有效落实。

在农场层面,大多数食用动物产业中,以生物安全和其他疾病为主的感染控制流程都很重要,对于家禽和养猪业的集约化生产尤其重要。

一些动物疾病控制项目在国家层面实施,特别是防止境外动物病原体引入境内畜群,而其他则在农场层面实施,通常这种项目主要控制的是一些特定的动物病原体或特定的人畜共患病,而国家很少甚至完全不评估这些控制项目对于耐药性的限制(特别是非致病性细菌)效果。

然而,无论是治疗还是预防,为了减少动物使用抗微生物药物,重要的是采取健康管理措施来预防动物疾病,尤其是那些需要使用大量抗微生物药物的疾病(如猪链球菌感染和猪的腹泻,小牛的肺炎,肉鸡的大肠杆菌感染,奶牛的乳腺炎)。

©JPIAMR

为了减少人类暴露于源自环境的耐药性传播,应采取措施提高食品和饮用水的安全性(尤其是在不发达国家),并控制制药产业的环境污染。在农场、屠宰场和食品深加工行业中,要注意减少食源性病原体,这对于控制诸如沙门氏菌和弯曲杆菌等肠道细菌在人体间的传播非常重要。同样,改善饮用水的微生物质量(从水源保护到消毒)以及适当的污水处理的措施,对于减少环境中细菌的暴露以及减少肠道细菌的人际传播也很重要。

4. 优化抗微生物药物在人类和动物健康领域中的使用

改善抗微生物药物管理的”同一健康”方法涉及监管、自愿和其他手段,以保持抗微生物药物在人类、动物和农业环境中的效用。这些方法应包括促进抗微生物药物的谨慎使用,以及监测该药物的使用量和能够持续改善处方和使用的机制。“同一健康”要求各领域(人类、兽医、农业)共同协作,以实现维护人类和动物抗微生物药物效用的总体目标,但是这涉及在有时利益冲突的不同领域保持平衡,可能会引起争议。

通常,人类的健康利益占主导地位,但动物的健康和福利也是重要的考虑因素。我们认为,经济利益要服从健康考虑。从“同一健康”的角度来看,应确保将抗微生物药物留用于治疗有效的感染控制措施之下仍然存在的人和动物的临床感染。

总体而言,与人类医学相比,控制抗微生物药物耐药性的国家监管措施在兽医/农业领域的重视程度更高,这也反映了社会对人类健康及其他相关利益的重视,并且兽医/农业领域更需要系统化地对处方和使用进行限制,而非依靠自愿措施。

吃鸡需谨慎~

这些监管和干预措施包括:在欧盟,禁止在生产食物的动物中使用抗菌生长促进剂;在美国,限制动物对氟喹诺酮类药物和第三代头孢菌素在标签外使用;以及在许多国家/地区仅限兽用抗微生物药物作为处方药使用。

药物分类是解决抗微生物药物耐药性的重要手段。分类的目的是指导风险管理策略,以预防和控制食用动物产品中产生的耐药性。

世界动物卫生组织(OIE)已开发出对动物健康重要的抗微生物药物分类系统,该清单基于对其成员国的调查获得的信息。此外,个别国家(例如加拿大、美国)和欧盟已开发出自己的分类系统。

这些系统有助于协调不同分类的抗微生物药物的使用标准,同时充分考虑到人类健康,使人类/动物分类系统一致。纳入分类系统之下的抗微生物药物风险管理策略有很多种形式,例如,消除医学上重要的抗微生物药物促进生长的使用(即世卫组织清单中的三类),该策略已在欧盟和韩国使用,并在其他国家(例如加拿大,美国)得到落实。

另一种方法是完全限制某些对人类至关重要的微生物在动物中的使用。还可以根据对人类重要性对抗微生物药物进行分类,例如分成第一线,第二线等,在治疗过程中进行逐级选择或使用处方手册。

抗微生物药物分类系统的另一种应用是在行业内进行管理。例如,麦当劳公司、普渡食品、泰森食品和其他主要食品公司已经采纳了抗微生物药物使用政策,要求供应商限制被世卫组织列为对人类医学至关重要的抗微生物药物在食用动物中的使用。

希望我们能早日战胜大魔王细菌!

5. 针对所有国家的需求,制定可持续投资的经济案例,并增加对新药、诊断工具、疫苗和其他干预措施的投资

尽管世卫组织全球行动计划的特定目标主要针对人类健康领域,但为减少对抗微生物药物的需求,在动物卫生领域进行投资也很有必要,例如额外的疫苗和其他非抗微生物药物疾病的控制策略。

原文:

McEwen, S. A., & Collignon, P. J. (2018). Antimicrobial resistance: a one health perspective. Antimicrobial Resistance in Bacteria from Livestock and Companion Animals, 521-547.

原标题:《比细菌和病毒更可怕的,是超级细菌!》

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