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抗生素耐药性:成功的跨学科研究

RESET和MedVet-Staph研究网络报告了为期7年的研究结果,它们是有Ð

BfR Federal Institute for Risk Assessment

自2010年以来,这些研究网络一直在就大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在人体和动物体内就某些抗生素产生抵抗力及其扩散和发生机制进行研究。德国有众多的大学和科研机构与BfR一起参与了该研究网络计划。

RESET研究网络就肠道细菌(如大肠杆菌)对某些特别重要的抗生素类别��如头孢菌素类和(氟)喹诺酮类��如何产生抗药性进行了研究。

这些细菌中的某些菌株可以破坏头孢菌素。在其破坏过程中,这些细菌会使用�广谱β-内酰胺酶(ESBLs)�和AmpCβ-内酰胺酶(AmpCs)。这些菌株可将这种破坏抗生素的能力传递给其它细菌。在RESET网络内进行的分析显示,ESBL或产生AmpC的大肠杆菌在牲畜中广泛存在。在所有接受调查的家禽饲养企业中也检测到了这些细菌。它们也出现在85%的接受调查的猪肉生产和奶牛企业中以及70%的牛肉生产企业中。此外,在德国的牲畜中首次发现了可另外破坏碳青霉烯类抗生素的大肠杆菌和沙门氏菌。这些碳青霉烯类抗生素是在医院中治疗多重耐药菌感染的药物。

出现耐药菌并非总是由使用抗生素引起的。产生ESBLs或AmpCs的大肠杆菌还发生在那些从未接触过抗生素的动物中(尤其是在肉鸡中)。这些细菌和抗药基因可沿着生产链和厨房中的其它食物进行转移和传播。

在研究中,ESBL-大肠杆菌出现在6.3%的一般健康人群中,在养猪户中也有类似的百分比。在德国的医院中,从2007年至2012年,所有医院中的肠道菌感染中的ESBL阳性大肠杆菌和克雷白氏杆菌的比例从11.9%增加至15.4%。

总体上,分子生物学分析显示,产生ESBL的各种细菌都具有在人、动物及其环境之间进行交流的能力。有抗药基因的细菌的直接传播显然相对较少。然而,抗药基因可在不同细菌间互换,这使得对其进行追踪变得更为困难。因此,目前不可能对牲畜定植和感染人类的产生ESBL或AmpC肠道菌的重要性进行准确评估。

RESET协调人��汉诺威兽医大学的教授Lothar Kreienbrock博士说:�我们新创建的联合数据库能让我们对源自人、动物、食物和环境的数据以及有关菌株性质的数据开展各种至关重要的分析。例如,根据这一联合菌株及数据集,我们首次成功地在德国牲畜的大肠杆菌中发现了可传播的粘菌素抗药基因(mcr - 1)。�他补充说,如今的任务是,本着�One Health�策略(整体健康策略)的精神,进一步扩展和整合与德国人畜共患疾病研究平台和TMF(互联性医学研究的技术和方法平台)共同研发的这些选项。

MedVet-Staph网络所关注的是人畜间抗药葡萄球菌(耐甲氧西林金黄色葡萄球菌菌株或MRSA)传播的重要含义。在德国的一般人群中,有约0.8%的健康人身上带有MRSA(主要定植于人的鼻腔和喉部)。通过比对基因指纹,有可能区分与牲畜有关的MRSA类型和通常在医院中感染的MRSA类型。该网络的协调人��明斯特大学的Robin K�ck博士和医学博士(PD Dr. med.)说:�MedVet-Staph网的发现表明,如果要了解MRSA的扩散,我们必须想到人畜间的传播通路。我们特别显示,与携带MRSA牲畜的直接接触(如养殖业者或兽医等)构成了传播MRSA的高风险。逾八成的与生猪生产有关的养殖业者携带MRSA。�

研究人员发现,MRSA作为伤口感染病原体,其出现频率日益增加;这种情况不仅出现在牲畜中,而且也日益多见于马、猫和犬类中。然而,在这些动物中发现的MRSA有别于牲畜中的MRSA。

在开展这个项目的过程中,在牲畜及其养殖业者中检测到的不仅有MRSA,而且还有其它细菌��如肠球菌和凝固酶阴性的葡萄球菌��这些细菌对利奈唑胺或达托霉素等抗菌素有抗药性,而这些药物则在人类医疗中被当作备用抗生素。因此,有必要开展进一步的研究以了解在牲畜和食物中以及在宠物和环境中对抗生素有耐药性细菌的情况。

MedVet-Staph研究网络还对与牲畜有关的MRSA导致人类疾病的程度进行了调查。在德国,与牲畜有关的MRSA菌落出现的频度总体上有所增加,但地区差异明显:在牲畜养殖业密集的个别区域(如在北莱茵-威斯特伐利亚州以北地区),牲畜中的细菌导致了人体中逾10%的严重的MRSA感染。

然而,并非在人体中发现的所有感染病例都能归因于和阳性动物的直接接触。MedVet-Staph网络的研究证明,在乡村地区,体内有与牲畜MRSA菌落有关的人中有38%和牲畜并无直接接触。因此,我们必须假设,这些细菌也可通过其它途径进行传播(如人与人之间的传播)。据BfR和丹麦的研究发现,在禽肉(尤其是火鸡肉)中发现的MRSA与从人体中分离出的MRSA相似。这表明,在某些个案中,与牲畜有关的MRSA还可通过食物传播给人。对此,BfR对鸡肉进行了实验研究。现已证明,在家庭厨房中加工和准备受到污染的食物会使MRSA和生成ESBL的大肠杆菌传播到其它食物中,而这些食物接着又因未做进一步加热就被人们食用。不过,这种传播途径相对而言产生的影响比较小。

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