比利时医疗人员8月13日证实,一名比利时人死于据信源自印度的“超级病菌”。这种细菌抗药性极强,至少10年内没有抗生素能有效对付这种细菌,这意味着人们感染这种细菌后将“无药可救”。据美国《纽约时报》8月14日报道,此类病例已迅速从南亚多国蔓延到英国、荷兰、美国和澳大利亚等,扩散之势令各国卫生部门高度紧张。
英国权威医学杂志《柳叶刀》8月11日刊发研究报告,将这种超级病菌命名为“新德里金属蛋白酶-1”,还劝告人们不要去印度和巴基斯坦这两个南亚国家。对此,印度卫生部16日发表声明表示强烈不满,称这份报告认为“超级病菌”可能源自印度,并没有充分的科学数据支撑。巴基斯坦卫生部官员与世卫组织驻巴代表也向媒体表示,从未在巴基斯坦听说类似的病菌,也没有发现相关病例。
细菌的抗药性是怎么来的?在人类与细菌的对抗中,为何后者总能屡出奇招?
人类与细菌斗法陷恶性循环
抗生素是人们在日常生活中接触频率最高的医学名词之一。抗生素是一类能杀死细菌或者抑制细菌生长的物质的总称。自然界中很多微生物(包括细菌、真菌等)都可以产生抗生素,目前人类已经能提取或合成纯度很高的抗生素,青霉素、红霉素、氯霉素、土霉素等,都是已被广泛使用的抗生素“明星”。
最初,抗生素的使用让人类尝到了甜头,最显著的例子莫过于青霉素在二战中挽救了成千上万人的生命。抗生素进入体内,能协助白细胞抵御病菌的侵入。青霉素会干扰细菌成长过程,使细菌的细胞壁变得虚弱,无法阻挡水分,细胞吸水膨胀爆裂而死。有的抗生素能攻击细菌的单染色体,干扰它的DNA,以扰乱其再生能力,阻止它在人体中横冲直撞。然而,细菌们想出了一个绝招来抵御抗生素的攻击——它们进行一种“邻里互助”。细菌的繁殖通过基因交换进行,“聪明”的细菌会淤积在对某种抗生素不敏感的菌种上,以此获得反抗抗生素的必要武器。霍乱病菌就是通过这种手段,从大肠杆菌身上中获得了对四环素的抗药性。
随着抗生素被越来越多地使用,人们逐渐发现,要用更大剂量的抗生素才能杀死细菌。这是因为自然选择让细菌出现了耐药性——只有耐药性强的细菌才能存活,一些耐药性很强的细菌被称作“超级病菌”,目前最普遍的“超级病菌”是耐甲氧西林金黄葡萄球菌,一般抗生素对它无可奈何。肆虐南亚的“超级病菌”的耐药性与前者相比,有过之而无不及。
“抗生素中的抗生素”束手无策
来自英国、印度、巴基斯坦、瑞典等多个国家的研究人员,对这种“超级病菌”进行了合作研究,他们的研究报告发表在8月11日出版的英国权威医学杂志《柳叶刀》上。研究人员说,一些在印度接受过外科手术的病人身上有一种特殊的肠杆科细菌(大肠杆菌和肺炎克雷白氏杆菌),这些细菌含有一种被称作NDM-1的酶(新德里金属β内酰胺酶-1),能使几乎所有的抗生素失效。
《柳叶刀》刊登的文章称,人们发现,目前只有两种抗生素(替加环素和黏菌素)对这种“超级病菌”有效,而一旦细菌继续扩散,这两种药物的药效也会被迅速削弱,在部分患者身上,就连这两种抗生素也不起作用。携带NDM-1酶的细菌(NDM-1酶不是细菌或基因,而是细菌携带的一种酶,国内一些媒体在报道时误将NDM-1酶称为细菌或基因)对“抗生素中的抗生素”碳青霉烯类抗生素也具有耐药性。而这种抗生素通常被认为是紧急治疗耐药性病症的最后方法。
值得注意的是,这并不是NDM-1酶的首次发难。2009年,英国就已经出现了NDM-1酶感染病例的增加,甚至包括一些致死病例,只是当时未引起关注。在对疑似患者进行检查后,研究人员在印度南部滨海城市金奈(印度第四大城市)确认了44名患者,在印度北部的哈里亚纳邦确认了26名患者。英国患者人数为37人,他们中至少有14人曾在印度和巴基斯坦这两个国家接受过治疗,包括肾脏移植手术、骨髓移植手术、透析、孕期保健、烧伤治疗或整容手术等。研究发现,感染了携带NDM-1酶的大肠杆菌,会导致许多患者出现尿路感染和血液中毒。
罪魁祸首是抗生素滥用
到目前为止,研究人员已经确定,拥有能够编码NDM-1酶的基因的细菌,同时存在能够编码其他耐药性酶的基因,导致这种细菌几乎“百毒不侵”。这是怎么回事?原来,NDM-1酶的基因存在于细菌一种被称作“质粒”的DNA结构中。与细菌染色体中的遗传物质相比,质粒的遗传呈现更多的不确定性。它像一匹脱离了母体遗传物质的“野马”,可以在细菌中自由复制和移动,从而使“超级病菌”的菌种具有传播和变异的惊人潜能。
NDM-1酶可分解β-内酰胺环结构,因此可使任何含β-内酰胺环结构的蛋白质失效。由于目前临床最常用的抗生素都含有β-内酰胺环结构,携带这种酶的细菌可以使几乎所有抗生素失效。
现在来看,含NDM-1酶的“超级病菌”出现,极可能又是抗生素滥用的结果。《柳叶刀》刊文称,研究人员认为,在印度和巴基斯坦等国,抗生素通常不需要处方就可以轻易买到,这在一定程度上导致了民众滥用、误用抗生素。当地医生在治疗疾病时就不得不使用药效更强的抗生素,导致病菌产生更强的抗药性。当地的医疗机构辨别NDM-1的能力可能较弱,也没有充足的抗生素来治疗被感染病人。英国卡迪夫大学研究人员蒂莫西·沃尔什,在8月11日接受英国《卫报》采访时说,NDM-1从罕有的病例发展到目前普遍存在于印度1%到3%的肠道菌群感染者中,可能只用了3年。
细菌变异把人类逼到悬崖边
自从1943年卢瑞亚-德尔布吕克实验(即变异反应实验,由德国生物学家马克思·德尔布吕克与萨尔瓦多·卢瑞亚完成,两人在1969年因为此项工作被授予诺贝尔生理学或医学奖)展示了细菌的耐药性变异以来,人类与细菌的斗争就始终处在“道高一尺,魔高一丈”的恶性循环中。每次一种细菌产生了耐药性变体,人类总能用药效更强的新药解决问题,然后是耐药性更强的变体出现……这种游戏似乎还不算太坏,很多人对现代医学技术持乐观态度,认为人类总能开发出充当救火员的新药。但以此次的“超级病菌”为代表的细菌,似乎要将人类逼到悬崖边,它代表了一种全新的耐药性模式——让所有的抗生素失效。
10年前,科学家认为,耐药性细菌感染的最大威胁来自革兰氏阳性菌。但这类耐药性细菌一般只能抵抗一种抗生素,根据其抗药性特点改变药物结构,开发出来的新药一般都会有效。含NDM-1酶的肠杆科细菌一般属于革兰氏阴性菌(常见的革兰氏阴性菌包括大肠杆菌、巴斯德菌、霍乱弧菌等),能够对抗这类细菌的抗生素少之又少。NDM-1酶能够存在于多种细菌宿主中,让几乎所有的传统抗生素都无可奈何。
目前,很多卫生机构在努力应对“超级病菌”的传播,推出了严格的卫生措施,如在医院对病人检查时,隔离可能携带耐药细菌的患者。但这不能解决根本问题,人们意识到,如果不能开发出新药,任由情况恶化,后果不堪设想。然而,等新药出现了,新的耐药菌又会被“逼”出来,这种恐怖的循环,何处是尽头?
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