抗生素的开展与耐药菌的发生

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现代养生·上半月
2021年06月18日 12:13

胡德良

一、青霉素的发现

19世纪晚期,研讨人员对疾病有了愈加明晰地了解,他们开端寻觅杀死或按捺细菌的疗法。事实证明,这种疗法不易找到。直到1928年,亚历山大·弗莱明在偶然的状况下发现了青霉素。其时弗莱明在做一个试验,他把一个葡萄球菌培养皿放在长凳上,然后就去休假两周,而培养皿意外地遭到青霉菌的污染。弗莱明回来之后,他注意到黄绿色的霉菌周围有明晰的空白晕圈,因为除了霉菌污染区邻近的当地之外,葡萄球菌能够在培养皿其他遍地成长。因此,弗莱明确定青霉菌在某种程度上能够按捺细菌的成长。

尔后,牛津大学的一个研讨小组在生物化学家厄恩斯特·钱恩和霍华德·弗洛里的领导下,用了11年的时刻对青霉素进行了别离和提纯。1940年,他们在《柳叶刀》杂志上宣布的一篇论文中报导说,为老鼠注射了丧命剂量的链球菌之后,能够运用青霉素将其治好。这样,对患者的试验当即开端了。1943年,弗洛里在《柳叶刀》杂志的一篇论文中,描绘了运用青霉素治疗北非的受伤兵士取得了极大的成功。因为二战期间的作战,欧洲的青霉素出产受到约束。幸亏的是,到1944年6月6日诺曼底登陆时,美国的制药公司现已能够制造出满足的青霉素,能够保证为一切的英美受伤战士看病。青霉素很快成为治疗肺炎、白喉、梅毒、淋病、猩红热和许多其他感染的首要疗法。因为发现了青霉素及其对各种流行症的治疗效果,弗莱明、钱恩和弗洛里于1945年取得了诺贝尔医学奖。

二、抗生素的开展

抗生素是一大类能够按捺细菌成长或杀灭细菌的化学物质。抗生素搅扰细菌成长一切必要的代谢进程,但一般并不危害人类细胞。好几种不同品种的抗生素有着各式各样的分子靶点。例如,青霉素和万古霉素都能够阻挠革兰阳性菌细胞壁的组成,终究导致这种细胞溶解。因为青霉素和万古霉素仅仅对革兰阳性菌有用,所以它们被以为是窄谱抗生素。另一方面,四环素类抗生素能够黏附在核糖体上,下降核糖体的活性,致使阻止蛋白的发生。该类抗生素对革兰阳性菌和革兰阴性菌都有用,因此归于广谱抗生素。

从青霉菌中发现了青霉素之后,研讨人员又从土壤细菌和真菌中发现并别离出了新的抗生素。据《新英格兰医学杂志》中的一篇文章报导,在1940~1970年期间,发现了10种彻底不同类型的抗生素,每一种都有着共同的靶点和效果形式。可是,从1970年至20世纪90年代末,一切的新式抗生素都是这些已有抗生素的衍生品。例如,依据青霉素的化学结构,坚持这种化学物质的药理活性,改动结构中的其他部分以战胜耐药性,出产出了几种青霉素变异体。氨苄西林和阿莫西林就是开发出来的青霉素变异体,它们也成为广谱抗生素。

2006年,宣布在《天然生物技术》杂志上的一项研讨发现,从1998年以来,只需4种全新抗菌机制的抗生素得到了美国食物及药物管理局(FDA)的同意,这几种抗生素有着显着不同的化学结构。那项研讨还发现:只需6种抗生素正在承受第二或第三阶段的临床试验,而承受相同阶段临床试验的其他药物达313种;依据查询,14家首要的制药公司只需8家看似正在进行抗生素的研讨与开发。

三、耐药菌的发生

抗生素运用和乱用的不断添加导致了耐药的病原菌株数量不断上升,引起了严峻的公共健康问题。亚历山大·弗莱明是最早对抗生素问题表明关怀的人之一,他强调了乱用抗生素会导致耐药性。1945年,弗莱明在承受诺贝尔奖时,他是以劝诫的言语来完毕讲演的:“可是,我要提出一条正告……在试验室里使细菌对青霉素耐药并不难,只需将它们露出于药物浓度不足以杀死它们的环境即可,而相同的耐药状况偶然也发生在人体中。”跟着他的正告,耐药菌株感染的状况也开端添加了。依据一家医院的陈述,耐青霉素金黄色葡萄球菌的感染率从1946年的14%上升到1950年的59%。

在抗生素治疗方面,抱负的剂量和阶段将会杀死一切的灵敏细菌,而发生耐药性的几率会最小。当运用抗生素治疗细菌感染的时分,特别是假如给药剂量太小或阶段太短的话,任何发生耐药性的细菌都将存活下来。为了各种非医疗的意图而运用的抗生素也会形成耐药菌株的添加。例如,若使细菌不断地触摸添加到洗手皂、清洁剂、洗涤剂和牲畜饲猜中的少数抗生素,耐药菌就会存活下来。

细菌的耐药性关于遍及存在而易于传达的流行症来说是特别风险的。如肺结核、疟疾和儿童耳部感染都现已变得十分难以治疗。1940年,跟着异烟肼的发现,美国的肺结核病简直被扫光,可是现在该病病例又正在呈现出上升的趋势,就是因为呈现了只能运用效果较差的药物进行治疗的耐药菌株。每年有将近两百万患者在住院期间遭受细菌感染。金黄色葡萄球菌一般存在于医院中,感染那些免疫系统变差的患者,引起败血症和肺炎。菌株现已被别离出来,它们对甲氧西林、苯唑西林、青霉素、阿莫西林都具有耐药性,乃至对万古霉素也有耐药性,而万古霉素是挑选其他抗生素都无效的时分才运用的一种抗生素。抗生素和抗菌清洁剂在医院里的遍及运用,意味着美国70%以上遭受感染的医院至少关于一种抗生素具有耐药性。

四、细菌的耐药机制

细菌经过各式各样的途径来取得耐药性。在某些状况中,细菌自身的酶发生了使抗生素损失活性的才能,抗生素失掉活性之后,细菌再择机而动。这样的状况也常见:细菌中实践的靶分子被改动,药物无法黏附其上,或许细菌能够找到一种途径来取得必要的代谢物,避开遭受侵袭的代谢通道。假如细菌经过阻挠药物的进入或下降被排挤的速度,找到了阻止药物在细胞内堆集的途径,那么终究耐药性就发生了。

一些细菌天然生成就有所谓的“耐药基因”。实践上,在一条冰川中所发现的封冻了两千年的细菌,对某些抗生素具有耐药性。许多细菌和真菌都发生抗生化合物,能够维护自己不受其他微生物的侵袭,成果一些微生物经过进化表现出对这些抗生化合物的耐药性。耐药基因也能够发生于自发骤变,然后经过正常的基因沟通进程被传递到其他细菌中。例如,细菌细胞常常经过一个叫做“接合”的进程能够把染色体之外的一种环状DNA链(被称为“质粒”)搬运到别的一个细菌上。相同,细菌经过一个叫做“转化”的进程取得逝世细菌开释的基因,而且将这些基因并入自己的染色体或质粒之中。还有,在一个被称为“转导”的进程中,一种叫做噬菌体的细菌病毒能够侵入细胞,并将细胞原有的基因资料除掉。有时,当噬菌体感染别的一个细胞时,该细胞的基因会被整合归入噬菌体的染色体或质粒之中。

五、细菌的多重耐药性

跟着时刻的推移,对多种抗生素耐药的细菌越来越常见了。不久前,假如一种感染对一线的药物疗法表现出耐药性,一般能够挑选一种代替药物或施行联合用药。可是,现在状况现已不是这样了。

依据美国疾病操控中心(CDC)供给的数据,早在1980~1992年之间,因为流行症菌的重复呈现,流行症的均匀逝世率上升了58%,使流行症成为心脏病和癌症之后的第三大杀手。在许多医院里,耐药性感染达到了危机的境地,部分原因是耐药细菌常常潜伏在医院环境中。

在医院里,耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)对简直一切的抗生素都表现出耐药性。万古霉素成为治疗这种疾病终究选用的手法。此外,耐万古霉素肠球菌(VRE)菌株作为一种无法治疗的病原现已呈现。因为对万古霉素的耐药性是能够搬运的,这种耐药性很或许会搬运到金黄色葡萄球菌上。对万古霉素不灵敏的MRSA菌株现已呈现,因为缺少可用以看病的抗生素现已形成了患者的逝世。近年来,不行治疗的流行症对群众健康形成的急迫要挟引起了临床医师、微生物学家以及群众媒体的重视。

六、操控措施

为了操控细菌耐药性继续开展,针对个人的几点主张如下:

1.只需在细菌感染时才运用抗生素。

2.假如或许的话,要辨认致病菌。

3.运用对症的抗生素,不要依靠广谱抗生素。

4.不要症状一减轻就停用抗生素,要在整个阶段中坚持用药。

5.关于大都的伤风、咳嗽、支气管炎、鼻窦感染和眼部感染,不要运用抗生素,这些都有或许是病毒引起的。

有人以为政府的立法将会有助于使群众认识到约束乱用抗生素的重要性,这种约束不但要针对人类的临床运用,还要针对以人类消费为意图的动物养殖方面的用药。 【修改:迟昊】

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