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气候变暖让“超级细菌”刀枪不入? 来源:中国气象报 日期:2019年04月25日16:02

  人从出生的那一刻起,就开始与细菌相伴,对于人体而言,细菌有好有坏,但是超级细菌的杀伤力尤其大。长期以来,人们认为抗生素的滥用是增加细菌耐药性、造成超级细菌的重要原因,但让人没想到的是,随着全球气温的上升,细菌的耐药性也在不断增加,气候变化很可能会让细菌进化得“刀枪不入”。

  超级细菌来袭

  近日,一种专门影响免疫机能衰弱者的超级致命细菌——耳念珠菌,正在全球各地蔓延。据美国《世界日报》报道,截至美国时间4月10日,美国已有超过587人感染这种超级细菌,并有超过60%的人在感染90天内死亡。目前,全球多个国家已有临床感染病例报道,因此引起医学界的广泛关注。

  2018年,“耳念珠菌”首次在一位老人体内发现,医生在做手术时发现了这一超级细菌,并在手术后迅速将病人隔离,最终老人因为各种药物均不起作用而不治身亡,医护人员虽然对其进行了大范围的消毒,但是依然没有彻底将此细菌消灭。对于这种细菌,研究人员普遍认为它既不是来自于动物,也不是来自于人体内部,而是真菌进化出来的、能快速适应人体宿主环境的新物种,主要引起血液感染,致死率高达60%。

  超级细菌是一种耐药性细菌,这种病菌的可怕之处并不在于它对人体的杀伤力,而在于它对普通杀菌药物——抗生素的抵抗能力。抗生素的使用是一把“双刃剑”,过度使用能增加细菌的抗药性,当有细菌突变,其可耐药程度为耐受所有抗生素时,这种细菌就是“超级细菌”,抗生素药物对它不起作用,病人会因为感染而引起可怕的炎症,高烧、痉挛、昏迷直到最后死亡。

  气候变化推波助澜

  古老的地层中埋藏着什么?有逝去的动物、植物,以及休眠的病菌。一旦环境变化,沉睡许久的病菌就会重新醒来。这不是危言耸听,牛津大学教授彼得·弗兰克潘认为,气候变化可以重新唤醒古代的病菌。“气候变化已经成为威胁全球公共卫生的重要原因之一,特别是随着气温上升导致更多携带疾病的昆虫传播有害细菌,温暖的环境也会促使细菌生长,使它们有机会变异并避开曾经能轻易杀死它们的药物。”他说。

  另外,全球气温升高导致冰盖融化,长埋在冰盖中的细菌破冰而出,再次暴露在空气和水中,这些细菌很可能传播致命疾病,并引发新的全球瘟疫。弗兰克潘举例证明,如在公元1340年左右,由于太阳耀斑或者火山喷发,地球大气温度升高了1.5℃,使得鼠疫耶尔森氏菌开始暴发。温度只升高了1.5℃,微不足道的细菌就发展成了可怕的瘟疫。

  温度作为一个重要的环境信号可以控制生物的生长及代谢。对于结构简单的原核生物细菌,响应环境信号变化的调控系统几乎涵盖了简单的细胞结构及分子,细菌对温度变化响应的原件包括DNA、RNA及蛋白分子等,这些分子能够作为温度感应元件,探测环境温度变化从而启动各种相关的细胞响应。

  升温除了能唤醒沉睡的细菌,还加剧了细菌的耐药性。一直以来,人们认为过度使用抗生素是催生细菌产生变异的原因,但发表在《自然气候变化》杂志上的一项研究表明,气候变化和细菌耐药性之间存在联系。来自波士顿儿童医院和多伦多大学的流行病学家发现,较高的局部温度和人口密度与许多常见细菌菌株中更高水平的抗生素耐药性相关。

  研究的主要作者、波士顿儿童医院传染病专家德里克·麦克费登表示,研究人员发现了一个重要信号:抗生素耐药性与温度之间有着诸多联系,其中最重要的一点是细菌抗生素耐药性可能随着温度的缓慢升高而增加。

  研究团队研究了大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和金黄色葡萄球菌等多种常见致病菌,并且从各类实验室、医院等数据中收集了2013年至2015年期间大量的细菌抗生素耐药性数据,数据库囊括了上百万个细菌的数据。在研究中,科学家们发现:抗生素处方量的增加与病原体抗生素耐药性的增加高度相关,但当团队绘制出数据点的纬度坐标和平均温度时,发现较高的均温与抗生素耐药性也有着很强的相关性。当一个地区的平均最低气温上升10℃时,大肠杆菌、肺炎克雷伯菌和金黄色葡萄球菌的抗生素耐药菌株分别增加4.2%、2.2%和3.6%。

  在加州大学圣地亚哥分校,研究员斯库利表示:“随着气温升高,细菌的环境数量可能会增加,细菌耐药性基因的水平传播可能也会增加。”

  对于研究结果,麦克费登认为,迄今为止关于气候对传染性疾病的影响多数集中在媒介传播和腹泻疾病,然而我们的研究表明,气候变化可能对细菌的耐药性具有显著影响。如果是这样的话,随着时间推移全球气候变暖趋势加剧,抗生素耐药性的变化将远超出之前的预期,之前很可能低估了气候因素产生的影响。

  波士顿儿童计算流行病学小组负责人,兼高级共同作者约翰·布朗斯坦指出,公共卫生部门已经预测气候变化可能会加剧并加速抗生素的耐药性,未来的前景可能会比以前想象要严重得多。(本报记者唐淼综合《自然气候变化》、华盛顿邮报等报道)

(来源:《中国气象报》2019年4月25日三版  责任编辑:苏杰西)



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