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細菌抗生素耐藥性導致的嚴重公共衛生問題

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細菌抗生素耐藥性導致的嚴重公共衛生問題
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前言
細菌耐藥性(AntimicrobialResistance,AMR)的出現本來是一個自然的過程 ， 然而近幾十年來 ， 由于抗生素的濫用加劇了耐藥細菌的傳播 ， 這使得很多抗菌藥物失去療效 。 目前 ， 全世界每年至少有700,000人死于AMR 。 據世界衛生組織(WorldHealthOrganization,WHO)預測 ， 如果仍未研制出相關的治療方法 ， 那么到2050年這一數字很可能會繼續上升至1000萬 ， 這也進一步表明細菌耐藥性已成為一個嚴重的全球性健康問題 。
鑒于抗生素耐藥性的增加 ， 2017年2月WHO發布了一份病原體名錄 ， 其中包括了以首字母縮寫詞ESKAPE命名的病原體(Enterococcusfaecium、Staphylococcusaureus、Klebsiellapneumoniae、Acinetobacterbaumannii、Pseudomonasaeruginosa和Enterobacterspecies) 。 之所以給予其最高的“優先地位” ， 是因為它們能夠對人類構成巨大威脅 。 了解這些細菌的耐藥機制是開發新的抗菌藥物以應對耐藥細菌的關鍵步驟 。 基于此 ， 來自意大利墨西拿大學的CarmeloBiondo及其團隊在Pathogens期刊上發表的綜述中 ， 研究了常用抗菌藥物的作用方式和耐藥機制 ， 并討論了世衛組織全球重點病原體名錄確定的最關鍵耐藥細菌中AMR的現狀 。
什么是抗生素耐藥性？
【細菌抗生素耐藥性導致的嚴重公共衛生問題】根據WHO的表述 ， 抗菌素耐藥性是一種自然現象 ， 即微生物不再對相關抗生素產生反應 。 由于耐藥性 ， 細菌感染所引發的疾病變得更難或無法治療 ， 從而促使和增加了疾病的嚴重傳播以及死亡的風險 。 另外 ， 人類和動物過度使用抗生素均會加速抗生素耐藥性這一自然過程 ， 從而加快AMR的傳播 。
以往的研究中曾提出過AMR的概念 ， 但很少對其展開具體研究 。 在細菌對抗生素產生耐藥性的研究中 ， 可將耐藥性分為兩類：即自然耐藥性(可進一步分為內在耐藥性和誘導耐藥性)以及獲得性耐藥性 。 其中 ， 內在耐藥性指細菌對某些類別的抗生素具有天然耐藥性 ， 并且顯然與之前的抗生素暴露無關 。 例如：大腸桿菌和氨芐青霉素對萬古霉素的耐藥性、銅綠假單胞菌對第一代和第二代頭孢菌素的耐藥性 。 此外 ， 細菌的天然耐藥性也可由因暴露于臨床劑量抗生素所誘導的基因激活所引起 。
獲得耐藥性可以通過兩個不同的過程產生：在復制過程中發生在細胞DNA中的突變或DNA轉移(圖1) 。 其中 ， 突變菌株能夠通過垂直途徑將突變遺傳給后代 。 細菌獲得耐藥性的第二種方式是通過轉化、轉座和接合(都稱之為水平基因轉移) 。 在轉化過程中 ， 受體細菌吸收細胞外供體DNA；在轉導中 ， 包裝在噬菌體中的供體DNA會感染受體細菌；在接合中 ， 供體細菌能夠通過交配將DNA轉移給受體 。
細菌抗生素耐藥性導致的嚴重公共衛生問題
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圖1.抗生素耐藥性傳播過程示意圖 。
細菌如何獲得耐藥性？
AMR在細菌種群中的迅速傳播并不能僅僅歸因于單一的機制 ， 它通常是復雜過程綜合作用下的結果 。 因此 ， 在分析影響抗生素耐藥性的因素之前 ， 有必要根據不同的作用機制對抗生素進行細分 。 在眾多類別的抗生素中 ， 本文選擇并描述了與抗生素耐藥性發生最密切相關的類別 。 表1對于主要抗生素的作用機制以及耐藥性進行了總結 。 抗生素的主要作用機制包括抑制參與細胞壁、蛋白質、核酸合成和代謝途徑抑制的幾種細菌過程 。 耐藥的主要機制主要包括：藥物攝取減少、藥物靶點改變、藥物失活和藥物外排泵激活(圖2) 。
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