новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

«Мой ребенок никогда не принимал азитромицин, почему он устойчив к нему?» В начале августа этого года в Центре общественного здравоохранения на улице Ляньцянь района Сымин города Сямынь провинции Фуцзянь родитель Ли Хуа выразил свои сомнения родителям. доктор.

В детских поликлиниках родители детей часто задают этот вопрос врачам. На самом деле этой проблемой обеспокоены не только дети, многие люди.

Устойчивость микроорганизмов к лекарствам, особенно устойчивость бактерий к лекарствам, включена Всемирной организацией здравоохранения в список проблем общественного здравоохранения, которые серьезно угрожают безопасности человека.Рост и распространение бактерий с множественной лекарственной устойчивостью сделали стандартные методы лечения менее эффективными.

«Окружающая среда является резервуаром генов, устойчивых к лекарствам, и важной средой для распространения бактериальной устойчивости к лекарствам», — заявил Чжу Юнгуань, академик Китайской академии наук и директор Института городской среды Китайской академии наук. интервью с журналистами,Деятельность человека, такая как злоупотребление антибиотиками, интенсивное размножение и сброс бытовых сточных вод, усугубляет распространение и распространение генов лекарственной устойчивости в окружающей среде, еще больше подвергая население воздействию устойчивых к лекарствам загрязнений.

Соответствующие исследования в лаборатории проводит Чжу Юнгуань, академик Китайской академии наук и директор Института городской среды Китайской академии наук. Источник изображения: Институт городской среды Китайской академии наук.

Чтобы решить эту острую проблему, ученые и эксперты общественного здравоохранения активно ищут решения, и в микробном сообществе началась «бездымная война».

1

Почему лекарства «неэффективны»?

Антибиотики, ключевое оружие в борьбе с бактериальными инфекциями, спасли сотни миллионов жизней. Однако сейчас врачи во всем мире сталкиваются со все более серьезной проблемой:Лекарства, которые когда-то были «лекарствами», начинают терять свою эффективность против некоторых бактерий.

«Например, терапевтический эффект макролидных препаратов первого ряда, применяемых для лечения микоплазменной пневмонии, коклюша и других заболеваний, снижается с каждым годом», - заявил Чжан Хао, врач Шанхайского детского медицинского центра, после более чем десяти лет клинических наблюдений. , установили, что значительное количество детей лечилось азитромицином. В дальнейшем эффект снизился, течение заболевания затянулось, поражения в легких продолжали развиваться.

Коренной причиной этой серии проблем является устойчивость к антибиотикам.Под устойчивостью к антибиотикам понимается способность микроорганизмов развивать устойчивость к одному или нескольким первоначально эффективным лекарственным средствам, то есть чувствительность микроорганизмов к лекарственным средствам снижается, в результате чего обычные дозы антибиотиков оказываются неспособными оказывать бактерицидное действие или даже оказываются совершенно неэффективными. .

Схематическая диаграмма распространения генов устойчивости к антибиотикам в окружающей среде.

«Если антибиотики сравнивать с копьями, гены устойчивости бактерий эквивалентны щитам, которые могут защитить от атак антибиотиками», — сказал Шэнь Чунмей, заместитель технического директора отдела управления больничными инфекциями Пятой народной больницы при Фуданьском университете.Бактерии обладают сильной приспособляемостью к окружающей среде, а развитие лекарственной устойчивости является результатом естественного отбора в ходе их эволюции.Злоупотребление противомикробными препаратами в человеческом обществе ускоряет развитие устойчивости бактерий, в результате чего становится все меньше и меньше антибиотиков для клинического выбора. Это не только увеличивает медицинские расходы, но и увеличивает риски для здоровья пациентов.

Последний отчет Китайской сети мониторинга бактериальной резистентности показывает, что в первой половине 2023 года уровень выявления штаммов, устойчивых к лекарствам, будет расти. Среди них уровень обнаружения Acinetobacter baumannii, который Всемирная организация здравоохранения внесла в список «ключевого патогена» устойчивости к противомикробным препаратам, вырос до 78,6–79,5%, что является новым рекордным показателем. Соответствующие данные Всемирной организации здравоохранения показывают, что в 2019 году инфекции, вызванные лекарственно-устойчивыми бактериями, непосредственно стали причиной 1,27 миллиона смертей и 5 миллионов косвенных смертей; ожидается, что к 2050 году ежегодно будет происходить примерно 10 миллионов новых прямых смертей; соответствует общему числу смертей в 2020 году. Примерно столько же людей страдают от рака.

Доктор Маргарет Чен, бывший генеральный директор Всемирной организации здравоохранения, однажды отметила:Поскольку бактерии с множественной лекарственной устойчивостью продолжают расти и распространяться, обычные инфекции также могут стать смертельной угрозой.«Это не паникерство. Когда люди сталкиваются с трудностями, от которых нет лекарства, даже простая рана или респираторная инфекция могут иметь фатальные последствия», - сказала она.

2

Природная среда становится «пересадочной станцией» для общения.

В последние годы решение проблемы лекарственной устойчивости стало одной из главных задач, стоящих перед медициной. Соответствующие исследования сосредоточены на молекулярно-генетических основах лекарственной устойчивости, механизмах передачи и т. д., чтобы получить более глубокое понимание того, как микроорганизмы или клетки развивают устойчивость, а затем разработать новые лекарства, комбинации лекарств, методы лечения и альтернативные методы лечения для борьбы с этим заболеванием. неэффективность существующих лекарств.

Стоит отметить, чтоРезистентность может возникнуть, даже если человек никогда не использовал антибиотики.«Именно бактерии устойчивы, а не человеческий организм», — далее Чжан Хао пояснил, что основной причиной устойчивости к лекарствам является сам микроорганизм. Другими словами, человеческое тело является лишь хозяином новых устойчивых к лекарствам бактерий. Это означает, что развитие лекарственной устойчивости связано не только с отдельными людьми, но также тесно связано с группами людей и окружающей средой.

На индивидуальном уровне длительное ненадлежащее использование антибиотиков может привести к генетическим мутациям бактерий, что приводит к лекарственной устойчивости. Устойчивые штаммы распространяются при контакте внутри популяции, подвергая риску резистентности всю популяцию.Что легче упустить из виду, так это то, что остаточные гены лекарственной устойчивости в окружающей среде ускорят образование и распространение штаммов, устойчивых к лекарствам.

В 2002 году, когда Чжу Юнгуань отслеживал загрязнение почвы мышьяком, он случайно обнаружил, что гены устойчивости к лекарствам также существуют в фекалиях животных. На свинофермах и птицефермах, чтобы животные могли быстро расти и не допустить заражения кишечными заболеваниями, в корм добавляют медь, цинк, мышьяк и антибиотики. Эти тяжелые металлы и гены устойчивости к антибиотикам будут выбрасываться в окружающую среду. фекалии животных.

«Гены устойчивости представляют собой генетическую информацию и могут быть скопированы».Чжу Юнгуань прекрасно осознает, что, в отличие от химического загрязнения, изучавшегося в прошлом, биологическое загрязнение, вызванное устойчивостью бактерий из-за добавления антибиотиков, может быть более серьезной проблемой загрязнения окружающей среды. Вскоре Чжу Юнгуань постепенно сместил фокус своих исследований с мышьяка на гены устойчивости к лекарствам. В то время соответствующие исследования в этой области на международном уровне еще не проводились.

«Гены устойчивости в окружающей среде — это то же самое, что гены лекарственной устойчивости в медицине. Они представляют собой нуклеотидную последовательность, кодирующую признаки лекарственной устойчивости. Но эти гены лекарственной устойчивости могут распространяться между «человек-животное-окружающая среда» и могут переноситься среди патогенных Бактерии, патогенные бактерии будут формировать новые фенотипы или фенотипы с множественной лекарственной устойчивостью, тем самым влияя на эффективность антибиотиков и здоровье человека», — сказал Су Цзяньцян, член команды Чжу Юнгуаня и исследователь Института городской среды Китайской академии наук. .

Ранее,В области медицины и животноводства было проведено большое количество исследований генов лекарственной устойчивости.Исследование, проведенное командой Чжу Юнгуаня, в основном сосредоточено на генах, устойчивых к лекарствам, в окружающей среде. Его сложность отражается в устойчивости, передаче и распространении генов, устойчивых к лекарствам, в окружающей среде.

“В прошлом мы в основном фокусировались на использовании антибиотиков в медицинской сфере и животноводстве, игнорируя проблему остатков антибиотиков в окружающей среде.Фактически, следовые количества антибиотиков можно обнаружить в реках, почве и даже в питьевой воде, а природная среда стала «перевалочной станцией» для распространения генов лекарственной устойчивости. «Су Цзяньцян сказал, что окружающая среда играет роль, которую нельзя игнорировать в процессе устойчивости бактерий. Поэтому решение проблемы лекарственной устойчивости не только начинается с клинического лечения, но и расширяет возможности окружающей среды для комплексного решения этой проблемы. .

3

Отслеживание источника заражения генами лекарственной устойчивости

Откуда берутся гены лекарственной устойчивости, присутствующие в окружающей среде? Как они распространяются и распространяются?Выявление механизмов формирования и распространения генов лекарственной устойчивости в окружающей среде имеет решающее значение для контроля распространения лекарственной устойчивости.

Чтобы систематически ответить на этот научный вопрос, мы должны сначала понять «семейную основу» генов лекарственной устойчивости в окружающей среде. С этой целью команда Чжу Юнгуаня запустила крупномасштабное выборочное исследование в Китае. Команда собрала 152 образца почвы с возделываемых земель или лесов в 26 провинциях страны. Они также посетили 32 очистные сооружения в 17 городах по всей стране, чтобы провести работы по отбору проб в пиковый период городского дренажа, чтобы выяснить распределение. гены устойчивости к лекарствам в воде и почве моей страны.

Исследователи взяли образцы на открытом воздухе. Источник изображения: Институт городской среды Китайской академии наук.

Нелегко точно «обнаружить» гены устойчивости к лекарствам в образцах почвы и сточных вод. Чжу Юнгуань представил:Прежде всего, в окружающей среде существуют сотни или даже тысячи генов лекарственной устойчивости, а микробные сообщества в почве и воде чрезвычайно сложны. Гены лекарственной устойчивости существуют у различных микроорганизмов, что чрезвычайно затрудняет их выделение и идентификацию. Во-вторых, традиционные методы обнаружения не могут точно идентифицировать гены устойчивости к антибиотикам в низкой концентрации или новые, что ограничивает глубину и широту исследований генов устойчивости.В то же время огромные объемы данных требуют мощных инструментов биоинформатики для точной интерпретации типов, численности и потенциальных закономерностей распространения генов, устойчивых к лекарствам.

Как быстро обнаружить многочисленные гены, устойчивые к лекарствам, в большом количестве образцов окружающей среды стало технической трудностью для команды, проводящей исследования. С этой целью команда создала высокопроизводительную платформу количественной полимеразной цепной реакции (ПЦР) для обнаружения генов лекарственной устойчивости. Эта платформа может количественно обнаружить более 300 генов лекарственной устойчивости за одну операцию, что значительно улучшает возможности скрининга и количественного анализа генов лекарственной устойчивости. С помощью технологии ПЦР эта платформа может копировать определенные фрагменты ДНК в больших количествах, делая количественный анализ более быстрым и удобным, а также удовлетворяя потребности научных исследований.

«Мы обнаружили, что 128 генов устойчивости к антибиотикам присутствовали более чем в 80% образцов».Введение Чжу Юнгуаня.

Создание платформы обнаружения позволило команде Чжу Юнгуаня добиться быстрого прогресса в расследовании: во-первых, они обнаружили очевидную положительную корреляцию между деятельностью человека и остатками антибиотиков в окружающей среде;В культурных почвах, сильно нарушенных человеком, количество и распространенность обнаруженных генов устойчивости к антибиотикам значительно выше, чем в лесных почвах.при этом количество генов лекарственной устойчивости, выявляемых в густонаселенных районах центральных и восточных регионов, выше, чем в малонаселенных районах, во-вторых, в основном зафиксировано, что основными являются фермы интенсивного разведения и системы очистки сточных вод; источники генов лекарственной устойчивости в окружающей среде.

«Таблетка, которую мы небрежно выбрасываем, или устойчивые микроорганизмы, выделяющиеся после приема людьми или животными антибиотиков, могут попасть в окружающую среду вместе с отходами».Чжу Юнгуань объяснил, что через микробную систему циркуляции гены устойчивости к лекарствам распространяются из точечных источников на всю экосистему, подвергая население воздействию устойчивых к лекарствам загрязнений.

В ходе расследования ситуацииВпервые научные исследователи получили 20 генов устойчивости к лекарствам, которые обычно встречаются в окружающей среде моей страны.Это имеет решающее значение для понимания путей передачи и потенциальных рисков генов, устойчивых к лекарствам.

4

Метод «Биоуголь» блокирует распространение лекарственной устойчивости

Обнаружив источник загрязнения генов лекарственной устойчивости, команда обнаружила, что повторное использование очищенной воды и компостирования приведет к распространению и обогащению некоторых генов лекарственной устойчивости в почве. В то же время они обнаружили, чтоДлительное применение ила и навоза увеличит разнообразие и численность генов устойчивости почвы.

Осадок очистных сооружений необходимо соответствующим образом обработать, прежде чем его можно будет вносить в почву. Компостирование является основным методом очистки.«Изначально мы думали, что высокотемпературное компостирование может убить патогенные бактерии в иле и уменьшить количество генов, устойчивых к лекарствам. Однако, изучая изменения в генах лекарственной устойчивости во время процесса компостирования осадка, мы обнаружили, что количество генов, устойчивых к лекарствам, увеличивается на более поздних стадиях. компостирования».Су Цзяньцян сказал: «Затем мы исследовали возможные причины. Этот результат побудил нас обратить внимание на проблему генов устойчивости к лекарствам в органическом компосте».

Фактически, антибиотики и гены устойчивости к антибиотикам, выделяемые в результате деятельности человека, разделяют микробный мир с людьми, животными и окружающей средой и распространяются через микробные циклы.

«Исследовательская группа собрала образцы сырых овощных салатов из нескольких ресторанов.Было обнаружено, что на каждые 300 граммов потребляемых сырых овощей люди могут усвоить примерно 109 копий генов устойчивости к антибиотикам.。«Чжу Юнгуань сообщил журналистам, что это показывает, что овощи, политые органическими удобрениями с генами устойчивости, также будут нести гены устойчивости. Эти гены будут передаваться в организм человека через пищевую цепь. Далее он пояснил, что микробное сообщество в окружающей среде очень сложное. , например 1 грамм. В почве обитает около 1 миллиарда микроорганизмов, и между ними постоянно происходит горизонтальный перенос генов. Этот процесс вызывает перенос и распространение генов устойчивости к антибиотикам.

Чтобы решить проблему распространения генов устойчивости к лекарствам, вызванных органическим компостом, команда разработала метод целенаправленного контроля загрязнения почвы «биоуглем», который использует высокие температуры 600 ° C и выше для карбонизации свиного навоза или куриный помет, чтобы удалить содержащиеся в нем антибиотики и разрушить гены устойчивости к лекарствам.Эта оригинальная работа может уменьшить загрязнение почвы генами, устойчивыми к лекарствам, путем превращения отходов животноводства в биоуголь до того, как он попадет в окружающую среду. В настоящее время метод контроля загрязнения почвы «биоуголь» вышел из лаборатории на производственную линию и стал продуктом, продаваемым по всему миру.

В июне этого года проект «Механизм формирования и диффузии резистентных генов в окружающей среде» под руководством Чжу Юнгуаня получил вторую премию Национальной премии в области естественных наук.Эта награда полностью подтверждает достижения команды в области исследований загрязнения окружающей среды, вызванного генами лекарственной устойчивости.

В настоящее время, в дополнение к методу контроля загрязнения почвы «биоуголь», разработка технологии высокотемпературного компостирования, передовой технологии окисления воды, электрохимической технологии и т. д. также обеспечивает эффективные средства контроля и уменьшения генного загрязнения окружающей среды, устойчивого к лекарствам. Кроме того, фаговая терапия как естественная технология биологического снижения дает новые надежды и перспективы для снижения генов устойчивости в окружающей среде.

5

Предстоит пройти долгий путь, чтобы обуздать микробную устойчивость к лекарствам

Будучи новым типом микробных загрязнителей, гены устойчивости к лекарствам в окружающей среде привлекают все большее внимание международного сообщества. В 2016 году Всемирная организация здравоохранения и Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций четко заявили, что необходимо запустить глобальный план действий, сосредоточив внимание на распространении и распространении лекарственной устойчивости в «человеке-животных-окружающей среде».

В 2022 году 13 департаментов, включая Национальную комиссию здравоохранения моей страны, Министерство экологии и окружающей среды и Министерство сельского хозяйства и сельских дел, совместно опубликовали «Национальный план действий по сдерживанию устойчивости микробов», подчеркнув важность исследований устойчивости бактерий в окружающей среде и требуя от всех правительственных ведомств укреплять сотрудничество с отраслью, начинать с нескольких областей и объединять усилия, чтобы совместно ответить на этот вызов.

Так,Как бороться с риском микробной резистентности?

«Контроль у источника, контроль во время процесса и ремонт в конце».Чжу Юнгуань сказал, что для борьбы с риском микробной резистентности мы должны бороться с этим на этих трех уровнях, то есть строго контролировать использование антибиотиков и сброс сточных вод у источника, контролировать распространение генов, устойчивых к лекарствам, в процессе , и в конце провести ремонт и управление.

«После того, как результаты наших исследований были опубликованы, они привлекли широкое внимание в стране и за рубежом», — сказал Су Цзяньцян, что соответствующие исследовательские работы, опубликованные командой, уже несколько лет подряд становятся популярными, а соответствующие оригинальные результаты побудили принять меры. по всему миру. В то же время, основываясь на созданной командой высокопроизводительной платформе количественного ПЦР-детектирования, китайская команда наладила широкое сотрудничество с коллегами из Великобритании, Германии, США, Австралии и других стран.

В настоящее время ученые провели некоторые фундаментальные исследования генов лекарственной устойчивости в окружающей среде и получили определенные данные, но комплексные и систематические исследования генов лекарственной устойчивости в окружающей среде все еще недостаточны.Откуда берутся гены лекарственной устойчивости, куда они направляются, каковы риски и какие конкретные контрмеры принимаются, все еще требуют систематического ответа в ходе научных исследований.

«Наша страна является одной из первых стран, принявших и реализовавших Национальный план действий по сдерживанию резистентности бактерий. Сдерживание резистентности микроорганизмов поднялось до уровня национальной безопасности и основных стратегий и больше не ограничивается определенной отраслью или определенным профессиональным сектором. Ли Дачуань, заместитель директора Департамента по медицинским вопросам Национальной комиссии здравоохранения, однажды сказал, что, поскольку между различными регионами и различными медицинскими учреждениями все еще существуют большие различия в возможностях обслуживания и уровнях управления, ситуация с микробной резистентностью все еще остается сложной. серьезные и сложные, а противомикробные препараты нуждаются в дальнейшем укреплении. Рационально применять методы управления, улучшать способность медицинских работников и специалистов по охране здоровья животных предотвращать и контролировать микробную резистентность, а также улучшать понимание микробной резистентности всем обществом.

«Устойчивость к антибиотикам, вызванная выбросами отходов, — это «след», оставленный людьми в микробном мире. Что нам нужно сделать, так это сделать этот вид «следа» как можно меньшим», — подчеркнул Чжу Юнгуань, — подчеркнул Чжу Юнгуань.Переход генов лекарственной устойчивости к жизнеспособным бактериям, а затем к патогенным бактериям, загрязнение соединениями и взаимодействие между хозяином и микробиомом — это новые проблемы и темы, с которыми в настоящее время сталкиваются люди. «Война» между научными исследователями и микробной лекарственной устойчивостью. все еще продолжается.