2019-05-06
人從出生的那一刻起,就開始與細菌相伴,對于人體而言,細菌有好有壞,但是超級細菌的殺傷力尤其大。長期以來,人們認為抗生素的濫用是增加細菌耐藥性、造成超級細菌的重要原因,但讓人沒想到的是,隨著全球氣溫的上升,細菌的耐藥性也在不斷增加,氣候變化很可能會讓細菌進化得“刀槍不入”。
超級細菌來襲
近日,一種專門影響免疫機能衰弱者的超級致命細菌——耳念珠菌,正在全球各地蔓延。據美國《世界日報》報道,截至美國時間4月10日,美國已有超過587人感染這種超級細菌,并有超過60%的人在感染90天內死亡。目前,全球多個國家已有臨床感染病例報道,因此引起醫學界的廣泛關注。
2018年,“耳念珠菌”首次在一位老人體內發現,醫生在做手術時發現了這一超級細菌,并在手術后迅速將病人隔離,最終老人因為各種藥物均不起作用而不治身亡,醫護人員雖然對其進行了大范圍的消毒,但是依然沒有徹底將此細菌消滅。對于這種細菌,研究人員普遍認為它既不是來自于動物,也不是來自于人體內部,而是真菌進化出來的、能快速適應人體宿主環境的新物種,主要引起血液感染,致死率高達60%。
超級細菌是一種耐藥性細菌,這種病菌的可怕之處并不在于它對人體的殺傷力,而在于它對普通殺菌藥物——抗生素的抵抗能力。抗生素的使用是一把“雙刃劍”,過度使用能增加細菌的抗藥性,當有細菌突變,其可耐藥程度為耐受所有抗生素時,這種細菌就是“超級細菌”,抗生素藥物對它不起作用,病人會因為感染而引起可怕的炎癥,高燒、痙攣、昏迷直到最后死亡。
氣候變化推波助瀾
古老的地層中埋藏著什么?有逝去的動物、植物,以及休眠的病菌。一旦環境變化,沉睡許久的病菌就會重新醒來。這不是危言聳聽,牛津大學教授彼得·弗蘭克潘認為,氣候變化可以重新喚醒古代的病菌。“氣候變化已經成為威脅全球公共衛生的重要原因之一,特別是隨著氣溫上升導致更多攜帶疾病的昆蟲傳播有害細菌,溫暖的環境也會促使細菌生長,使它們有機會變異并避開曾經能輕易殺死它們的藥物。”他說。
另外,全球氣溫升高導致冰蓋融化,長埋在冰蓋中的細菌破冰而出,再次暴露在空氣和水中,這些細菌很可能傳播致命疾病,并引發新的全球瘟疫。弗蘭克潘舉例證明,如在公元1340年左右,由于太陽耀斑或者火山噴發,地球大氣溫度升高了1.5℃,使得鼠疫耶爾森氏菌開始暴發。溫度只升高了1.5℃,微不足道的細菌就發展成了可怕的瘟疫。
溫度作為一個重要的環境信號可以控制生物的生長及代謝。對于結構簡單的原核生物細菌,響應環境信號變化的調控系統幾乎涵蓋了簡單的細胞結構及分子,細菌對溫度變化響應的原件包括DNA、RNA及蛋白分子等,這些分子能夠作為溫度感應元件,探測環境溫度變化從而啟動各種相關的細胞響應。
升溫除了能喚醒沉睡的細菌,還加劇了細菌的耐藥性。一直以來,人們認為過度使用抗生素是催生細菌產生變異的原因,但發表在《自然氣候變化》雜志上的一項研究表明,氣候變化和細菌耐藥性之間存在聯系。來自波士頓兒童醫院和多倫多大學的流行病學家發現,較高的局部溫度和人口密度與許多常見細菌菌株中更高水平的抗生素耐藥性相關。
研究的主要作者、波士頓兒童醫院傳染病專家德里克·麥克費登表示,研究人員發現了一個重要信號:抗生素耐藥性與溫度之間有著諸多聯系,其中最重要的一點是細菌抗生素耐藥性可能隨著溫度的緩慢升高而增加。
研究團隊研究了大腸桿菌、肺炎克雷伯菌和金黃色葡萄球菌等多種常見致病菌,并且從各類實驗室、醫院等數據中收集了2013年至2015年期間大量的細菌抗生素耐藥性數據,數據庫囊括了上百萬個細菌的數據。在研究中,科學家們發現:抗生素處方量的增加與病原體抗生素耐藥性的增加高度相關,但當團隊繪制出數據點的緯度坐標和平均溫度時,發現較高的均溫與抗生素耐藥性也有著很強的相關性。當一個地區的平均最低氣溫上升10℃時,大腸桿菌、肺炎克雷伯菌和金黃色葡萄球菌的抗生素耐藥菌株分別增加4.2%、2.2%和3.6%。
在加州大學圣地亞哥分校,研究員斯庫利表示:“隨著氣溫升高,細菌的環境數量可能會增加,細菌耐藥性基因的水平傳播可能也會增加。”
對于研究結果,麥克費登認為,迄今為止關于氣候對傳染性疾病的影響多數集中在媒介傳播和腹瀉疾病,然而我們的研究表明,氣候變化可能對細菌的耐藥性具有顯著影響。如果是這樣的話,隨著時間推移全球氣候變暖趨勢加劇,抗生素耐藥性的變化將遠超出之前的預期,之前很可能低估了氣候因素產生的影響。
波士頓兒童計算流行病學小組負責人兼高級共同作者約翰·布朗斯坦指出,公共衛生部門已經預測氣候變化可能會加劇并加速抗生素的耐藥性,未來的前景可能會比以前想象要嚴重得多。