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【贝纳微讲堂】(第2期)——警惕细菌耐药性

在我们的医疗实践中,抗菌药物一直是对抗细菌感染的有力武器。然而,随着时间的推移,一个日益严峻的问题摆在了我们面前——细菌耐药性。这意味着,一些原本能够被抗生素抑制或杀死的细菌,现在对这些药物免疫,使得常见的感染病原体变得更难治疗,对个人健康乃至公共卫生构成了巨大威胁。

 

耐药性分类

 

 

细菌耐药性可以分为两种类型,分别是天然耐药以及获得性耐药。

天然耐药

天然耐药依赖于细菌生物膜的形成、细菌改变自身的防御体系以及产生酶以分解抗生素等因素。

  • 细菌依赖生物膜的形成耐药:细菌粘附在生物或非生物表面后,依靠自身合成的蛋白质、多糖等非水溶性胞外聚合物机制相互交联形成致密的生物膜,这层生物膜带有较强的疏水性,能够通过静电吸附和物理屏障阻碍抗生素的渗透和免疫细胞浸润;此外生物膜还可以诱导细菌代谢静止、应激反应和细菌群体感应或上调细菌外排泵的表达水平,从而加重耐药。

  • 细菌通过将药物排出细胞外而耐药:抑制蛋白合成的抗生素需要在细胞质基质中积累到一定浓度才能发挥作用,对四环素产生耐药性的细菌会产生大量的外排泵将进入到细胞质的抗生素排除体外,使细胞质基质中的抗生素浓度维持在较低的水平从而耐药。

  • 细菌通过产生酶分泌到细胞质周质中,在抗生素还未到达细胞膜之前将其分解,例如有些细菌可以产生β-内酰胺酶使青霉素和头孢菌素中的β-内酰胺环水解而导致抗生素失去效用。

获得性耐药

获得性耐药是指细菌本来对抗生素是敏感的,但是在应用抗生素治疗后可以逐渐出现耐药的现象。获得性耐药可以导致某些超级细菌的产生,超级细菌对于全部抗生素或者绝大多数抗生素是耐药的,治疗起来是非常困难的,而且对人类的危害非常大。获得性耐药可以分为基于水平基因迁移产生的耐药和基于基因突变产生的耐药。

  • 细菌的水平基因迁移而产生的耐药可以分为由质粒介导的耐药性的产生和由转座子介导的耐药性的产生:质粒介导的基因水平移动是耐药性在全球传播的主要原因。通过宿主基因的同源重组、整合和切除获得的基因通过偶联从供体细胞迁移到受体细胞,从而使受体细胞获得耐药性;转座子介导的耐药性产生是指细菌间基于转座子而产生基因交换,交换可能是从质粒到基因组、也可能是基因组到质粒或者基因组到基因组,基因交换的发生也就成了细菌获得耐药基因的途径之一。

  • 生物的进化来源于基因突变,基因突变可以发生在药物的靶基因上,从而阻碍药物的作用;或者发生在药物转运、代谢基因上,降低药物的疗效。由基因突变引起的细菌耐药性是细菌在进化过程中的一种适应性变化,使得它们能够在抗生素的压力下生存并繁殖。例如结核分枝杆菌对所有治疗药物的耐药性是由突变介导的,所以结核病的治疗需要联合治疗,但联合治疗可以降低但不能消除这种风险,这种风险受每种药物的耐药基因突变频率及感染细菌的影响。

 

预防措施

 

 

合理使用抗生素

医生应该根据患者的病情和细菌的耐药情况,合理开具抗生素处方,避免滥用和过度使用抗生素。

加强卫生防护

在医疗机构和日常生活中,做好手卫生、环境清洁和个人防护,减少细菌的传播。

研发新型抗生素

加大对新型抗生素的研发,寻找对耐药细菌仍然有效的治疗方法。

促进细菌监测和研究

加强对细菌耐药性的监测和研究,了解细菌的耐药机制,为制定更有效的防治策略提供科学依据。

多种治疗手段结合

采用多种治疗手段,如联合用药、免疫疗法等,来对抗耐药细菌。

加强教育宣传

加强公众对抗生素合理使用和细菌耐药性的认识,促进人们正确使用抗生素,减少耐药菌株的产生。

 

参考文献:

[1] 何卓俊,陈玉颖,周泱等.细菌生物膜耐药机制与纳米生物治疗研究[J/OL].生物化学与生物物理进展,1-17[2024-01-30].https://doi.org/10.16476/j.pibb.2023.0468.

[2] Walsh C. Molecular mechanisms that confer antibacterial drug resistance[J]. Nature, 2000, 406(6797): 775-781.

[3] Sultan I, Rahman S, Jan A T, et al. Antibiotics, resistome and resistance mechanisms: A bacterial perspective[J]. Frontiers in microbiology, 2018, 9: 2066.

[4] Woodford N, Ellington M J. The emergence of antibiotic resistance by mutation[J]. Clinical Microbiology and Infection, 2007, 13(1): 5-18.

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