2018-06-04
較高的溫度使得細菌在生長和繁殖方面都更快,在這種情況下出現(xiàn)DNA突變,就可能會引起耐藥菌株的增加。
如果一個人生活在較為溫暖的地區(qū),其感染耐藥菌的幾率可能會更高。
不久前,多倫多大學和波士頓兒童醫(yī)院的研究人員在《自然-氣候變化》雜志上發(fā)布了一項研究成果,將耐藥菌的出現(xiàn)跟較高的溫度聯(lián)系在一起。研究人員發(fā)現(xiàn),每天的最低溫度升高10攝氏度,普通病原體的耐藥性就有小幅增加,其中包括發(fā)展成為耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)的那些病原體,而許多持續(xù)性的、有時很致命的醫(yī)院感染根源就在于MRSA。塔夫茨大學流行病學家埃琳娜·納烏莫娃(Elena Naumova)說:“這是一項非常重要的研究,發(fā)布也很及時。研究成果源自經(jīng)過精心收集和仔細準備的抗生素耐藥性記錄,其非凡之處在于他們確實拓寬了抗生素耐藥模式的概念。”納烏莫娃沒有參與這項研究。
長期以來,科學家們觀察到:在溫度較高的時候,實驗室中的細菌在生長和繁殖方面都會更快。在生長和繁殖速度加快的情況下,當繁殖過程中突然出現(xiàn)DNA突變時,就可能引起耐藥菌株的增加。細菌相互之間也會交換DNA,并且通過一種叫做“基因水平轉(zhuǎn)移”的過程來傳播耐藥性,這一過程在溫度較高的情況下也會加速進行。現(xiàn)在科學家們懷有疑問:這個現(xiàn)象是否也會出現(xiàn)在實驗室之外的環(huán)境中呢?
由于需要大規(guī)模收集數(shù)據(jù),研究人員努力創(chuàng)建了一個開放的、基于網(wǎng)站的免費應用程序,該程序能夠給出耐藥菌的地理位置,使該研究得以順利開展。該網(wǎng)站叫做“耐藥性開放網(wǎng)”(Resistance Open),允許世界上任何人輸入郵政編碼,然后就可以查看哪一種耐藥菌感染出現(xiàn)在他們的家鄉(xiāng)。研究論文的資深作者、哈佛醫(yī)學院醫(yī)學教授約翰·布朗斯坦(John Brownstein)說:“對于醫(yī)生來講,他們可以更加清楚地了解到社區(qū)里正在發(fā)生什么情況,而不是僅僅了解醫(yī)院里的情況。”此外,這個網(wǎng)絡工具使科學家們發(fā)現(xiàn)了新的耐藥性模式,如:耐藥性可能會受到氣候的影響。
首先,研究小組必須從醫(yī)院記錄中搜尋臨床敏感性試驗結(jié)果,通過診斷資料來確定各種抗生素對抗細菌感染的效果如何。這是一項既耗時又費力的任務,因為絕大多數(shù)醫(yī)院都把這些數(shù)據(jù)封存在PDF格式的文件中,利用當前的數(shù)據(jù)挖掘工具處理這些文件是很困難的。最終,研究小組在41個州233個不同設備中收集了數(shù)據(jù)。他們分析了2280萬個診斷試驗的結(jié)果,這些結(jié)果代表著160萬個細菌菌株。研究人員集中分析了三種最常見的耐藥菌株——大腸桿菌、肺炎克雷伯氏菌和金黃色葡萄球菌。根據(jù)已經(jīng)了解到的情況,這三種菌株分別可以引起耐藥性尿路感染、皮膚感染和血液感染。
研究人員發(fā)現(xiàn):氣溫升高10攝氏度,大腸桿菌、肺炎克雷伯氏菌和金黃色葡萄球菌的耐藥性分別加強了4%、2%和3%。研究中利用了最低氣溫,因為要想預測細菌的持續(xù)性和數(shù)量上持續(xù)增長的情況,利用最低氣溫將會更加準確;如果利用平均氣溫,這可能僅僅代表高位水平和低位水平上的大幅波動。即使在研究人員參照了抗生素處方率、人口密度和實驗室標準的情況下,溫度的影響仍然是非常顯著的。布朗斯坦說:“南方各地往往比北方各地表現(xiàn)出的耐藥性更強,這種差異從很大程度上來說能夠利用溫度來進行解釋。”
在一項獨立的分析中,布朗斯坦的團隊發(fā)現(xiàn):每平方英里人口密度增加10,000人,耐藥性就會單獨升高3%至6%。研究小組推斷,在人口更加密集的地區(qū),細菌的傳播效率會升高。研究人員還發(fā)現(xiàn):過高的處方率會導致耐藥性的加強。綜上所述,研究結(jié)果表明:氣溫、人口密度和處方率這三個因素都會促進耐藥菌的增加。
對于一個氣溫越來越高、越來越擁擠的世界來說,這些研究結(jié)果意味著麻煩將要來臨。研究論文的主要撰寫人之一、多倫多大學傳染病專家德里克·麥克法登(Derek MacFadden)強調(diào)說:目前對耐藥菌感染及傳播的估計可能是不足的,因為專家們沒有將氣候變暖和人口增加的情況考慮進去。
喬治·華盛頓大學生物學家蘭斯·普賴斯(Lance Price)說:“最低溫度仍將繼續(xù)上升,人口密度也將越來越大,而且有證據(jù)顯示抗生素處方率也正在升高。因此,我認為我們將會遇到難題。”普賴斯沒有參與這項研究,但是他強調(diào)說:“目前,控制對人類和農(nóng)場動物使用抗生素是我們能夠做到的,這樣做有助于遏制問題日益嚴重的趨勢。如果我們沒有顧及這個問題,那么將會發(fā)生變化的方面將是人口密度,因為人們將會死掉……”。