berita

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

“Anak saya belum pernah pakai azitromisin, kok resisten?” Pada awal Agustus tahun ini, di Pusat Pelayanan Kesehatan Masyarakat Jalan Lianqian, Distrik Siming, Kota Xiamen, Provinsi Fujian, orang tua Li Hua mengungkapkan keraguannya kepada azitromisin. dokter.

Di klinik rawat jalan anak, orang tua dari anak sering menanyakan pertanyaan ini kepada dokter. Faktanya, tidak hanya anak-anak saja, banyak orang yang merasa terganggu dengan masalah ini.

Resistensi obat mikroba, khususnya resistensi obat bakteri, telah terdaftar oleh Organisasi Kesehatan Dunia sebagai salah satu masalah kesehatan masyarakat yang sangat mengancam keselamatan manusia.Peningkatan dan penyebaran bakteri yang resistan terhadap berbagai obat telah membuat pengobatan standar menjadi kurang efektif.

“Lingkungan adalah gudang gen yang resistan terhadap obat dan media penting bagi penyebaran resistensi bakteri terhadap obat,” kata Zhu Yongguan, akademisi dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dan direktur Institut Lingkungan Perkotaan, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok wawancara dengan wartawan,Aktivitas manusia seperti penyalahgunaan antibiotik, pembiakan intensif, dan pembuangan limbah rumah tangga memperburuk penyebaran dan penyebaran gen yang resistan terhadap obat di lingkungan, sehingga semakin membuat populasi terkena polusi yang resistan terhadap obat.

Zhu Yongguan, akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dan direktur Institut Lingkungan Perkotaan, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, melakukan penelitian yang relevan di laboratorium. Sumber gambar: Institut Lingkungan Perkotaan, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok

Untuk mengatasi masalah mendesak ini, para ilmuwan dan pakar kesehatan masyarakat secara aktif mencari solusi, dan “perang tanpa asap” dalam komunitas mikroba telah dimulai.

1

Mengapa obat “gagal”?

Antibiotik, senjata utama dalam melawan infeksi bakteri, telah menyelamatkan ratusan juta nyawa. Namun, dokter di seluruh dunia kini menghadapi masalah yang semakin serius:Obat-obatan yang dulunya “menyembuhkan” mulai kehilangan efektivitasnya terhadap bakteri tertentu.

"Misalnya, efek terapeutik obat makrolida lini pertama yang digunakan untuk mengobati pneumonia mikoplasma, batuk rejan, dan penyakit lainnya menurun dari tahun ke tahun." Setelah lebih dari sepuluh tahun melakukan observasi klinis, Zhang Hao, seorang dokter di Pusat Medis Anak Shanghai , menemukan bahwa sejumlah besar anak-anak diobati dengan azitromisin. Belakangan, efeknya menurun, perjalanan penyakitnya berkepanjangan, dan lesi di paru-paru terus berkembang.

Akar penyebab dari serangkaian masalah ini adalah resistensi antibiotik.Resistensi antibiotik mengacu pada kemampuan mikroorganisme untuk mengembangkan resistensi terhadap satu atau lebih obat yang awalnya efektif, yaitu sensitivitas mikroorganisme terhadap obat berkurang, sehingga antibiotik dosis normal tidak dapat memberikan efek bakterisidal, atau bahkan menjadi tidak efektif sama sekali. .

Diagram skema penyebaran gen resistensi antibiotik di lingkungan.

“Jika antibiotik dibandingkan dengan tombak, gen resistensi bakteri setara dengan perisai, yang dapat bertahan melawan serangan antibiotik,” kata Shen Chunmei, wakil direktur departemen manajemen infeksi rumah sakit dari Rumah Sakit Rakyat Kelima yang berafiliasi dengan Universitas Fudan.Bakteri memiliki kemampuan beradaptasi yang kuat terhadap lingkungan, dan perkembangan resistensi obat merupakan hasil seleksi alam selama evolusinya.Penyalahgunaan obat antimikroba di masyarakat mempercepat perkembangan resistensi bakteri, sehingga menyebabkan semakin sedikit antibiotik yang menjadi pilihan klinis. Hal ini tidak hanya meningkatkan biaya pengobatan, tetapi juga meningkatkan risiko kesehatan pasien.

Laporan terbaru dari Jaringan Pemantauan Resistensi Bakteri Tiongkok menunjukkan bahwa pada paruh pertama tahun 2023, tingkat deteksi strain yang resistan terhadap obat meningkat. Diantaranya, tingkat deteksi Acinetobacter baumannii, yang terdaftar sebagai "patogen utama" untuk resistensi antimikroba oleh Organisasi Kesehatan Dunia, telah meningkat menjadi 78,6%-79,5%, sebuah rekor tertinggi baru. Data yang relevan dari Organisasi Kesehatan Dunia menunjukkan bahwa pada tahun 2019, infeksi bakteri yang resistan terhadap obat secara langsung menyebabkan 1,27 juta kematian dan 5 juta kematian tidak langsung; diperkirakan pada tahun 2050, akan terdapat sekitar 10 juta kematian langsung baru setiap tahunnya sejalan dengan angka kematian global pada tahun 2020. Jumlah orang yang menderita kanker hampir sama.

Dr. Margaret Chan, mantan Direktur Jenderal Organisasi Kesehatan Dunia, pernah menyatakan,Ketika bakteri yang resistan terhadap berbagai obat terus meningkat dan menyebar, infeksi umum juga bisa menjadi ancaman mematikan."Hal ini tidak mengkhawatirkan. Ketika manusia menghadapi kesulitan yang belum ada obatnya, bahkan luka ringan atau infeksi pernafasan pun bisa berakibat fatal," katanya.

2

Lingkungan alam menjadi “stasiun transfer” komunikasi

Dalam beberapa tahun terakhir, cara mengatasi masalah resistensi obat telah menjadi salah satu tantangan besar yang dihadapi bidang medis. Penelitian yang relevan berfokus pada dasar genetik molekuler dari resistensi obat dan mekanisme transfer, dll., untuk mendapatkan pemahaman yang lebih dalam tentang bagaimana mikroorganisme atau sel mengembangkan resistensi, dan kemudian mengembangkan obat baru, kombinasi obat, terapi dan pengobatan alternatif untuk menghadapinya. kegagalan obat yang ada.

Perlu dicatat bahwaResistensi dapat terjadi meskipun seseorang tidak pernah menggunakan antibiotik.“Bakterilah yang resisten, bukan tubuh manusia.” Zhang Hao lebih lanjut menjelaskan bahwa tubuh utama yang resistan terhadap obat adalah mikroorganisme itu sendiri. Artinya perkembangan resistensi obat tidak hanya berkaitan dengan individu saja, namun juga erat kaitannya dengan kelompok manusia dan lingkungan.

Pada tingkat individu, penggunaan antibiotik yang tidak tepat dalam jangka panjang dapat menyebabkan mutasi genetik pada bakteri sehingga menyebabkan resistensi obat. Strain yang resisten menyebar melalui kontak dalam suatu populasi, sehingga seluruh populasi berisiko mengalami resistensi.Hal yang lebih mudah diabaikan adalah sisa gen resistensi obat di lingkungan akan mempercepat pembentukan dan penyebaran strain yang resistan terhadap obat.

Pada tahun 2002, ketika Zhu Yongguan menelusuri kontaminasi arsenik di dalam tanah, dia secara tidak sengaja menemukan bahwa gen resistensi obat juga terdapat pada kotoran hewan di dalam tanah. Di peternakan babi dan ayam, agar hewan dapat tumbuh dengan cepat dan mencegah mereka tertular penyakit usus, tembaga, seng, arsenik, antibiotik, dll. ditambahkan ke dalam pakan. Logam berat dan gen resistensi antibiotik ini akan dibuang ke dalam pakan lingkungan melalui kotoran hewan.

“Gen resistensi adalah informasi genetik dan dapat disalin.”Zhu Yongguan sangat menyadari bahwa, tidak seperti polusi kimia yang diteliti di masa lalu, polusi biologis yang disebabkan oleh resistensi bakteri akibat penambahan antibiotik mungkin merupakan masalah pencemaran lingkungan yang lebih serius. Segera, Zhu Yongguan secara bertahap menyesuaikan fokus penelitiannya dari arsenik ke gen yang resistan terhadap obat. Pada saat itu, penelitian yang relevan di bidang ini masih kosong secara internasional.

Gen resistensi di lingkungan sama dengan gen resistensi obat dalam pengobatan. Gen tersebut merupakan rangkaian nukleotida yang mengkode sifat resistan terhadap obat. Namun gen yang resistan terhadap obat ini dapat menyebar antara 'manusia-hewan-lingkungan' dan dapat ditransfer ke antara patogen. bakteri, hal itu menyebabkan bakteri patogen membentuk fenotipe baru atau yang resistan terhadap berbagai obat, sehingga memengaruhi kemanjuran antibiotik dan kesehatan manusia," kata Su Jianqiang, anggota tim Zhu Yongguan dan peneliti di Institute of Urban Environment, Chinese Academy Ilmu Pengetahuan.

Sebelumnya,Banyak penelitian telah dilakukan mengenai gen resistensi obat di bidang medis dan industri peternakan.Penelitian yang dilakukan oleh tim Zhu Yongguan terutama berfokus pada gen yang resistan terhadap obat di lingkungan. Kompleksitasnya tercermin dalam persistensi, penularan, dan proliferasi gen yang resistan terhadap obat di lingkungan.

“Dulu, kita hanya fokus pada penggunaan antibiotik di bidang medis dan industri peternakan, mengabaikan masalah residu antibiotik di lingkungan.Faktanya, sejumlah kecil antibiotik dapat dideteksi di sungai, tanah, dan bahkan air minum, dan lingkungan alam telah menjadi 'stasiun transit' bagi penyebaran gen yang resistan terhadap obat. Su Jianqiang mengatakan bahwa lingkungan memainkan peran yang tidak dapat diabaikan dalam proses resistensi bakteri. Oleh karena itu, penyelesaian masalah resistensi obat tidak hanya dimulai dengan pengobatan klinis, tetapi juga memperluas perspektif terhadap lingkungan untuk menangani masalah ini secara komprehensif. .

3

Menelusuri sumber kontaminasi gen yang resistan terhadap obat

Dari manakah asal gen resistensi obat yang ada di lingkungan? Bagaimana cara mereka menyebar dan menyebar?Mengungkap mekanisme pembentukan dan penyebaran gen resistensi obat di lingkungan sangat penting untuk mengendalikan penyebaran resistensi obat.

Untuk menjawab pertanyaan ilmiah ini secara sistematis, pertama-tama kita harus memahami “latar belakang keluarga” gen yang resistan terhadap obat di lingkungan. Untuk mencapai tujuan ini, tim Zhu Yongguan meluncurkan survei pengambilan sampel skala besar di Tiongkok. Tim mengumpulkan 152 sampel tanah dari lahan budidaya atau hutan di 26 provinsi di seluruh negeri; mereka juga pergi ke 32 instalasi pengolahan limbah di 17 kota di seluruh negeri untuk melakukan pekerjaan pengambilan sampel selama periode puncak drainase perkotaan untuk mengetahui distribusinya. gen yang resistan terhadap obat di air dan tanah negara saya.

Peneliti mengambil sampel di luar ruangan. Sumber gambar: Institut Lingkungan Perkotaan, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok

Tidak mudah untuk “mengungkap” gen yang resistan terhadap obat secara akurat dari sampel tanah dan limbah. Zhu Yongguan memperkenalkan,Pertama-tama, terdapat ratusan atau bahkan ribuan gen yang resistan terhadap obat di lingkungan, dan komunitas mikroba di tanah dan air sangatlah kompleks. Gen yang resistan terdapat pada berbagai mikroorganisme, sehingga isolasi dan identifikasi menjadi sangat sulit. Kedua, metode deteksi tradisional tidak dapat secara akurat mengidentifikasi gen resistensi antibiotik dengan konsentrasi rendah atau yang baru muncul, sehingga membatasi kedalaman dan luasnya penelitian gen resistensi.Pada saat yang sama, data dalam jumlah besar memerlukan alat bioinformatika yang canggih untuk memproses interpretasi jenis, kelimpahan, dan potensi pola penyebaran gen resistensi secara akurat.

Cara cepat mendeteksi sejumlah gen yang resistan terhadap obat dalam sejumlah besar sampel lingkungan telah menjadi kesulitan teknis bagi tim untuk melakukan penelitian. Untuk mencapai tujuan ini, tim membangun platform deteksi reaksi berantai polimerase kuantitatif (PCR) dengan throughput tinggi untuk gen resistensi obat. Platform ini secara kuantitatif dapat mendeteksi lebih dari 300 gen resistensi obat dalam satu operasi, sehingga sangat meningkatkan kemampuan skrining dan analisis kuantitatif gen resistensi obat. Dengan bantuan teknologi PCR, platform ini dapat menyalin fragmen DNA tertentu dalam jumlah besar, membuat analisis kuantitatif lebih cepat dan nyaman, serta memenuhi kebutuhan penelitian ilmiah.

“Kami menemukan bahwa 128 gen resistensi antibiotik terdapat di lebih dari 80% sampel.”Pengenalan oleh Zhu Yongguan.

Pembentukan platform deteksi memungkinkan tim Zhu Yongguan mencapai kemajuan pesat dalam penyelidikan: pertama, mereka menemukan korelasi positif yang jelas antara aktivitas manusia dan residu antibiotik di lingkungan;Di tanah budidaya yang sangat terganggu oleh manusia, jumlah dan kelimpahan gen resistensi antibiotik yang terdeteksi jauh lebih tinggi dibandingkan di tanah hutan., pada saat yang sama, jumlah gen yang resistan terhadap obat yang terdeteksi di daerah padat penduduk di wilayah tengah dan timur lebih tinggi dibandingkan di daerah berpenduduk jarang. Kedua, pada dasarnya terkunci bahwa peternakan intensif dan sistem pengolahan limbah adalah yang utama sumber gen yang resistan terhadap obat di lingkungan.

“Pil yang kita buang sembarangan, atau mikroorganisme resisten yang dikeluarkan setelah manusia atau hewan mengonsumsi antibiotik, dapat masuk ke lingkungan bersama limbahnya.”Zhu Yongguan menjelaskan bahwa melalui sistem sirkulasi mikroba, gen yang resistan terhadap obat berkembang dari sumber titik ke seluruh ekosistem, sehingga populasi terpapar pada polusi yang resistan terhadap obat.

Dalam penyelidikan situasi ini,Untuk pertama kalinya, peneliti ilmiah memperoleh 20 gen yang resistan terhadap obat yang umum ditemukan di lingkungan negara saya.Hal ini penting untuk memahami jalur penularan dan potensi risiko gen yang resistan terhadap obat.

4

Pendekatan “Biochar” menghambat penyebaran resistensi obat

Setelah menemukan sumber kontaminasi gen yang resistan terhadap obat, tim selanjutnya menemukan bahwa penggunaan kembali air reklamasi dan pengomposan akan menyebabkan penyebaran dan pengayaan beberapa gen yang resistan terhadap obat di dalam tanah. Pada saat yang sama, mereka menemukan hal ituPenggunaan lumpur dan kotoran hewan dalam jangka panjang akan meningkatkan keragaman dan kelimpahan gen ketahanan tanah.

Lumpur dari instalasi pengolahan limbah perlu diolah terlebih dahulu sebelum dapat diaplikasikan ke tanah. Pengomposan adalah metode pengolahan utama.“Kami awalnya mengira bahwa pengomposan pada suhu tinggi dapat membunuh bakteri patogen dalam lumpur dan mengurangi gen yang resistan terhadap obat. Namun, ketika mempelajari perubahan pada gen yang resistan terhadap obat selama proses pengomposan lumpur, kami menemukan bahwa gen yang resistan terhadap obat meningkat pada tahap selanjutnya. pengomposan."Su Jianqiang berkata, "Kami kemudian menyelidiki kemungkinan alasannya. Hasil ini mendorong kami untuk memperhatikan masalah gen yang resistan terhadap obat dalam kompos organik."

Faktanya, gen resistensi antibiotik dan antibiotik yang dihasilkan oleh aktivitas manusia berbagi dunia mikroba dengan manusia, hewan, dan lingkungan, serta menyebar melalui siklus mikroba.

“Tim peneliti telah mengumpulkan sampel salad sayuran mentah dari beberapa restoran.Ditemukan bahwa untuk setiap 300 gram sayuran mentah yang dikonsumsi, orang dapat menelan sekitar 109 salinan gen resistensi antibiotik.。Zhu Yongguan mengatakan kepada wartawan bahwa hal ini menunjukkan bahwa sayuran yang disiram dengan pupuk organik yang memiliki gen resistensi juga akan membawa gen resistensi. Gen tersebut akan diturunkan ke tubuh manusia melalui rantai makanan. Lebih lanjut ia menjelaskan bahwa komunitas mikroba di lingkungan sangat kompleks. , misalnya 1 gram Ada sekitar 1 miliar mikroorganisme di dalam tanah, dan transfer gen horizontal terjadi di antara mereka sepanjang waktu. Proses ini menyebabkan transfer dan penyebaran gen resistensi antibiotik.

Untuk mengatasi masalah penyebaran gen yang resistan terhadap obat yang disebabkan oleh kompos organik, tim mengembangkan metode pengendalian pencemaran tanah "biochar" dengan cara yang ditargetkan, yang menggunakan suhu tinggi 600°C ke atas untuk mengkarbonisasi kotoran babi atau kotoran ayam untuk menghilangkan antibiotik di dalamnya dan pemecahan gen resistensi obat.Karya orisinal ini dapat mengurangi kontaminasi gen yang resistan terhadap obat di dalam tanah dengan mengubah kotoran hewan menjadi biochar sebelum dibuang ke lingkungan. Saat ini, metode pengendalian pencemaran tanah "biochar" telah keluar dari laboratorium dan memasuki jalur produksi, menjadi produk yang dijual di seluruh dunia.

Pada bulan Juni tahun ini, proyek "Pembentukan dan Difusi Gen Tahan di Lingkungan" yang dipimpin oleh Zhu Yongguan memenangkan hadiah kedua Penghargaan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional.Penghargaan ini menegaskan sepenuhnya pencapaian tim di bidang penelitian pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh gen yang resistan terhadap obat.

Saat ini, selain metode pengendalian pencemaran tanah "biochar", pengembangan teknologi pengomposan suhu tinggi, teknologi oksidasi air yang canggih, teknologi elektrokimia, dll. juga menyediakan cara yang efektif untuk mengendalikan dan mengurangi pencemaran gen lingkungan yang resistan terhadap obat. Selain itu, terapi fag, sebagai teknologi reduksi biologis alami, membawa harapan dan prospek baru dalam mengurangi gen resistensi di lingkungan.

5

Jalan yang harus ditempuh untuk mengekang resistensi mikroba terhadap obat masih panjang

Sebagai jenis polutan mikroba baru, gen yang resistan terhadap obat di lingkungan telah menarik perhatian masyarakat internasional. Pada tahun 2016, Organisasi Kesehatan Dunia dan Organisasi Pangan dan Pertanian Perserikatan Bangsa-Bangsa dengan jelas menyatakan bahwa rencana aksi global harus diluncurkan untuk fokus pada penyebaran dan proliferasi resistensi obat di "lingkungan manusia-hewan".

Pada tahun 2022, 13 departemen termasuk Komisi Kesehatan Nasional, Kementerian Ekologi dan Lingkungan Hidup, serta Kementerian Pertanian dan Pedesaan bersama-sama mengeluarkan "Rencana Aksi Nasional untuk Membendung Resistensi Mikroba", yang menekankan pentingnya penelitian tentang resistensi bakteri di lingkungan dan mewajibkan semua departemen pemerintah untuk memperkuat kolaborasi dengan industri, memulai dari berbagai bidang, dan menggabungkan kekuatan untuk bersama-sama menanggapi tantangan ini.

Jadi,Bagaimana cara mengatasi risiko resistensi mikroba?

"Kontrol di sumbernya, kontrol selama proses, dan perbaikan di akhir."Zhu Yongguan mengatakan bahwa untuk menghadapi risiko resistensi mikroba, kita harus menghadapinya dari tiga tingkatan ini, yaitu mengontrol secara ketat penggunaan antibiotik dan pembuangan limbah pada sumbernya, mengontrol penyebaran gen yang resistan terhadap obat dalam prosesnya. , dan melakukan perbaikan dan pengelolaan pada akhirnya.

"Setelah hasil penelitian kami dirilis, mereka mendapat perhatian luas di dalam dan luar negeri." Su Jianqiang mengatakan bahwa makalah penelitian relevan yang diterbitkan oleh tim telah menjadi makalah populer selama beberapa tahun berturut-turut, dan hasil asli yang relevan telah mendorong diambilnya tindakan. di seluruh dunia. Pada saat yang sama, berdasarkan platform deteksi PCR kuantitatif throughput tinggi yang dibangun oleh tim, tim Tiongkok telah menjalin kerja sama yang luas dengan rekan-rekannya di Inggris, Jerman, Amerika Serikat, Australia, dan negara-negara lain.

Saat ini, para ilmuwan telah melakukan beberapa penelitian dasar mengenai gen yang resistan terhadap obat di lingkungan dan memperoleh data tertentu, namun penelitian yang komprehensif dan sistematis mengenai gen yang resistan terhadap obat di lingkungan masih belum mencukupi.Dari mana asal gen yang resistan terhadap obat, kemana perginya, apa saja risikonya, dan tindakan penanggulangan spesifik apa yang dilakukan, masih perlu dijawab secara sistematis melalui penelitian ilmiah.

“Negara kita adalah salah satu negara pertama yang mengeluarkan dan melaksanakan Rencana Aksi Nasional untuk Membendung Resistensi Bakteri. Pengendalian resistensi mikroba telah meningkat ke tingkat keamanan nasional dan strategi utama, dan tidak lagi terbatas pada industri tertentu atau profesional tertentu. bidang." Nasional Li Dachuan, wakil direktur Departemen Urusan Medis Komisi Kesehatan Nasional, pernah mengatakan bahwa karena masih terdapat perbedaan besar dalam kemampuan layanan dan tingkat manajemen antara berbagai daerah dan institusi medis yang berbeda, situasi resistensi mikroba masih ada. parah dan kompleks, dan obat antimikroba perlu lebih diperkuat. Menerapkan manajemen secara rasional, meningkatkan kemampuan profesional medis dan kesehatan hewan untuk mencegah dan mengendalikan resistensi mikroba, dan meningkatkan pemahaman seluruh masyarakat tentang resistensi mikroba.

“Resistensi antibiotik yang disebabkan oleh pembuangan limbah adalah 'jejak' yang ditinggalkan manusia di dunia mikroba. Yang harus kita lakukan adalah membuat 'jejak' semacam ini sekecil mungkin.”Transisi gen yang resistan terhadap obat menjadi bakteri yang hidup dan kemudian menjadi bakteri patogen, polusi senyawa, dan interaksi antara inang dan mikrobioma merupakan tantangan dan topik baru yang saat ini dihadapi manusia. "Perang" antara peneliti ilmiah dan resistensi obat mikroba masih berlangsung.