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随着越来越多的细菌对抗生素产生耐药性,科学家们正在进免费天堂行反击

生物 2022-07-26 00:03:10

南加州大学坎迪斯·皮尔森 学分:南加州大学 苏格兰细菌学家亚历山大·弗莱明发现了青霉素,这是世界上第一种抗生素,挽救了无数生命

但是即使细菌杀手第一次袭击了美国

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市场——在第二次世界大战的最后几个月——弗莱明警告世界青霉素可能会释放出什么

他在1945年的诺贝尔奖演讲中警告说,滥用抗生素可能会导致耐药细菌激增

他的话被证明是预言性的

今天,在抗生素问世不到100年后,它正在输掉这场对抗细菌的战争

抗生素是用来消灭细菌和某些真菌的,但是超级细菌已经进化成能在它们体内存活

细菌建立了它们强大的防御能力,这在很大程度上要归功于人类和动物对抗生素的过度使用

在这个新时代,这些药物对抗感染的效力迅速下降

“我们没有意识到我们会很快失去我们工具箱里的东西,”南加州大学凯克医学中心感染预防和抗菌管理医学主任内哈·南达说

“我们知道历史

为什么我们让历史以一种对我们今天有害的方式重演?" 疾病控制和预防中心称抗生素耐药性是“我们时代最大的公共健康挑战之一”

“每年大约2

美国有800万人

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被抗生素抗性细菌或真菌感染

其中超过35,000人死亡,全球估计有700,000人死亡

在南加州大学,科学家们正在努力建立新的防线来对抗强大的细菌和真菌

他们把大学变成了研究的中心,竞相开发新的战略和工具来应对日益增长的威胁

抗生素耐药性是如何产生的?麻烦的处方 “抗生素耐药性是一种自然发生的现象——它发生在我们人类行走于地球之前

“我们只是让情况变得更糟,”亚当·史密斯说,他是南加州大学维特比工程学院的一名环境工程师,研究我们供水系统中抗生素抗性细菌的存在

他补充说,微生物通过适应获得了如此大的恢复力,“我们正在迅速进入一个后抗生素时代

" 如果使用得当,抗生素可以消除许多细菌感染,从链球菌性咽喉炎到尿路感染

但是疾控中心估计,急诊室、医院和诊所中至少有30%的抗生素处方是不合适的

他们被分配用于他们无法解决的由病毒引起的健康问题,如流感或普通感冒

学分:南加州大学 南达说:“令人失望的是为什么会出现这种情况——在开抗生素方面缺乏严格的限制

" 如果你服用抗生素治疗流感,这种药物不会接触病毒

但它会摧毁其他旁观者,比如消化食物、保持健康和抵御感染的有益细菌

任何残留在你体内的细菌都会变得更加坚硬

这些幸存者像交易卡一样繁殖并交换他们的耐药基因

患者服用抗生素越多,这种情况就越可能发生

因为抗生素在医院中被频繁使用,并且因为细菌在这样的环境中大量繁殖,这些设施有时可能藏有耐药细菌

这意味着慢性病患者和免疫力低下的人,他们更有可能需要密集的医疗护理,处于特别高的风险中

南达说,越来越多的医生被迫告诉住院病人没有抗生素可以治疗他们,或者“他们只剩下最后一种药物了”

雪上加霜的是,开抗生素处方已经成为南达所说的“一种社会行为”

“医生想帮助病人——“做点什么,”她说——当病人感到不舒服时,他们经常坚持开抗生素处方

杰森博士是南加州大学价格公共政策学院的医生行为和心理学专家,他称开抗生素药物处方是一个灰色地带,因为这通常是一个判断问题

他说,治疗病人的最佳方法可能还不清楚,这可能会为医生开出过高的处方打开大门

博士和其他研究人员2019年的一项全国调查阐明了这一挑战

它发现,91%的初级保健医生认为不适当的抗生素处方是门诊环境中的一个问题,但只有37%的人同意这发生在他们的实践中

“临床医生认识到有一个问题,”他说,“但他们没有看到他们对此负责

" 他的大部分研究集中在如何说服医生减少抗生素处方

一个有效的策略是:给他们一个绩效目标

如果你向医生展示他们的同事达到了减少不适当处方的标准,医生说,“他们想改变他们的行为来模仿他们的同事

" 学分:南加州大学 抗生素耐药性核心的细菌坏蛋 超级细菌宇宙的超级监管者是谁?革兰氏阴性菌

它们用保护性的外膜来阻挡抗感染的白细胞和药物

这些坏细菌的例子包括大肠杆菌(俗称大肠杆菌

大肠杆菌),造成呼吸道感染、腹泻等疾病,以及沙门氏菌及其食源性疾病

别忘了真菌

查尔斯·麦肯纳是南加州大学多恩斯菲文学、艺术和科学学院药物发现中心的主任,他一直在全球寻找抗真菌治疗的新方法

目前在他的雷达上是具有攻击性的酵母样真菌耳假丝酵母

他说,这种新出现的威胁导致血液、伤口和耳朵感染,并且排斥大多数抗生素

“它可能会抵制所有这些,我们将别无选择

" 正如麦肯纳解释的那样,超级细菌之所以得名,是因为它们对许多药物漠不关心

“如果我们有像样的药物,它们就不会再是超级细菌了——它们会倒闭的,”他说

解决办法是改进药物发现

他说,世界范围内的药物发现过程过于缓慢和昂贵,“病毒和细菌变异的速度比我们制造新药的速度还要快

“开发和批准一种新的抗生素需要10年或更长时间

但是麦肯纳充满希望

如果他的预测被证明是真的,人工智能将很快加速新药的发现

机器人还没有找到杀菌药物,但他看到了它们的前景

当麦肯纳展望未来时,微生物学家布莱恩·卢纳展望过去,寻找一种威胁生命的超级细菌:鲍曼不动杆菌

这种高度耐药细菌的菌株通常会感染医院里的脆弱患者

卢娜和他在南加州大学凯克医学院和其他机构的同事一起,搜索了12000种已经批准用于其他疾病的药物,看看是否有一种药物可以对抗甲型H1N1流感

鲍曼尼

南加州大学的研究小组在经典药物中找到了答案:利福布丁,一种1975年发现的药物,最初用于治疗肺结核

现在,研究人员希望招募其他旧的抗生素来执行新的任务

“这总是一场艰苦的战斗,”卢娜说

“细菌已经有了几百万年的进化开端

" 学分:南加州大学 环境压力在耐药细菌中起关键作用 医院和诊所不是超级细菌的唯一家园

在美国

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,大约70%被认为“医学上重要”的抗生素——可用于治疗人类疾病的药物——被出售用于牲畜

农民和兽医不仅依靠它们来治疗生病的牛、猪和鸡,还能预防健康动物的疾病(这种做法在加利福尼亚被广泛禁止)

疾控中心估计,人类每年20%的抗生素耐药性感染与农业有关

当人们吃鸡肉和牛排时,如果食物在从农场到餐桌的过程中因加工或准备不良而受到污染,他们也可能在吃耐药菌

但是玛琳·梅奥斯里博士

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凯克医学院的候选人警告说:“你不能想,‘我是素食者,所以我是安全的。’

超级细菌是每个人的责任——也是风险

" Maeusli领导了最近的一项研究,研究表明食用植物会带来自身的危险

研究人员将实验室种植的莴苣暴露于大肠杆菌

大肠杆菌,然后将莴苣喂给老鼠,并跟踪耐药细菌在啮齿动物肠道中的寄居情况

在远离实验室的田地里,用作农作物肥料的动物粪便会渗入灌溉水——而这种被污染的水会将细菌传播到植物上

“我们的发现强调了从完整的食物链角度解决食源性抗生素耐药性的重要性,”梅尤斯利说

南加州大学维特比的水质研究员史密斯说,食物链包括水

他和南加州大学的其他研究人员在废水处理厂发现了细菌对抗生素产生遗传抗性的证据,那里的水被循环用于灌溉、洗车、消防甚至饮用

使微生物具有抵抗力的脱氧核糖核酸片段可以进入地下水,在那里其他细菌可以吸收它们并变得更强

一位忧心忡忡的史密斯认为,解决方案需要来自两个方向:工程师必须想出保护供水的答案,而医疗保健专家需要防止细菌的传播和不适当的抗生素使用

为了阻止抗生素耐药性,专家们密切关注 世界卫生组织和其他组织呼吁医院和医疗中心采取抗菌管理计划,促进药物的合理使用,改善患者的预后

在南加州大学,南达和一个跨学科小组监控凯克医学医院系统中抗生素的使用

有些抗生素只能由凯克医学的传染病专家开出,而其他的抗生素一旦使用就会受到特别的审查

尽管南达看到了进步,“改变行为不是一蹴而就的

" 与此同时,她希望医学科学能够探索替代的细菌战士,包括先进的免疫疗法

科学家们正在研究噬菌体的能力,噬菌体是一种专门感染和消灭细菌的病毒

化学家和工程师着眼于能够在几分钟内杀死耐药性细菌的抗菌聚合物,以及选择性靶向某些细菌的纳米粒子

公众也在预防中发挥作用

保持良好的卫生习惯

要求更健康的饮食习惯

避免抗生素过度使用,并接种疫苗

“每个人都可以成为自己最好的倡导者,”南达说

“帮助创造一种问责和意识文化

"

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