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【知識大觀園】 抗藥細菌捲土重來?
2011/04/18 10:03:10瀏覽472|回應0|推薦2

自 2008 年首度發現 NDM-1 超級細菌的病例之後,超級細菌已從印度擴散至巴基斯坦、日本、英國等國,引起醫界一陣恐慌。究竟超級細菌是怎麼產生的?為何它擁有驚人的傳播力和抗藥力呢?就讓本文來告訴你答案吧!

BRAVO!隨堂測驗 【答案就在本文中喔】
在閱讀文章前,請讀者不妨自我挑戰一下,試試能否答出下列的問題吧:
1 你知道超級細菌是如何產生的嗎?
2 在各國相繼陷入超級細菌恐慌的情況下,我們該如何因應?
撰文/許智傑

人類世界,小於細菌世界?!

早在人類演化前,細菌便已存在於地球上,且為分布最廣、數量最多的一種生物,不論是在高山還是深海、沙漠還是雨林,都存在著各式各樣的細菌;有些特殊的細菌,甚至能夠生活在其他生物都無法存活的地方,例如含有高濃度砷化物劇毒的湖水,或是沒有陽光、空氣、水的惡劣環境等。換言之,地球上有人類的地方就一定有細菌,但有細菌的地方不一定有人類,細菌可說是適應力最強、最難滅絕的生物。

超級細菌是何方神聖?

超級細菌(superbug)並不是某一種細菌的名稱,而是具有多重抗藥特性的細菌之總稱,這一類的細菌不但能引起許多種類的疾病感染,還能抵抗大部分的抗生素和醫療藥物。隨著細菌不斷演化與人類使用抗生素的頻率增加,符合超級細菌特性的細菌名單也愈來愈長,例如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、多重耐藥結核桿菌、泛耐藥肺炎桿菌、泛耐藥綠膿桿菌等。

其中最常見且最著名的細菌,就是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus,簡稱 MRSA),在人類發明抗生素之前,感染金黃色葡萄球菌的致死率將近百分之九十;自從盤尼西林於1940 年代正式使用後,感染葡萄球菌的致死率便顯著下降,但金黃色葡萄球菌卻演化出對抗盤尼西林等抗生素的菌株,演變為日後的超級細菌。


超級細菌從哪來?

從第一隻細菌出現在地球上之後,細菌的 DNA 複製過程就可能因突變,而與親代的 DNA 序列產生差異。一般而言,大多數帶有突變基因的細菌個體,往往因無法適應環境而死亡;但某些突變個體卻剛好可以適應當時的環境而存活下來,且具有對抗、抵制抗生素的能力。也就是說,這些細菌在接觸抗菌藥物之前,就已藉由突變等因素而產生抗藥性。

在尚未使用抗生素之前,細菌有無抗藥性並沒有太大的差異,同樣都會感染人類或是其他生物;但當人類開始使用抗生素來治療細菌感染時,那些沒有抗藥性的細菌個體就會被抗生素殺死,使得具抗藥性的細菌在群體中占據了主導地位,亦即使用抗生素的人為舉動,已對自然界中的細菌群體,造成選擇性的干預。以金黃色葡萄球菌為例,隨著青黴素的頻繁使用,金黃色葡萄球菌很快地演變出具有抵抗性的菌株,當這些菌株的數量開始大量增加後,青黴素的抗菌效力也隨之減弱。

1959 年之後,科學家又利用化學合成方式製造出許多新的抗生素,例如甲氧西林,它能夠殺死具有抗青黴素特性的金黃色葡萄球菌,但是使用甲氧西林不到五年之後,耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌便又出現在環境中。由此可知,所謂的超級細菌,便是指攜帶多種抗藥性基因的細菌,即「多重抗藥性」細菌的統稱。

令人懼怕的細菌抗藥性

目前科學界將細菌抗藥性的機制分為四種形式:

1.產生破壞抗生素作用的酵素
由於細菌進行分裂繁殖和合成細胞壁的時候,需要許多酵素和蛋白質作用,而有些抗生素能夠抑制酵素的作用,使得細菌不能合成細胞壁,抑制其在體內增殖。能夠對抗此類抗生素的細菌,則是因為體內的抗藥性基因能夠分泌其他酵素,而干擾原本抗生素的作用,因此細菌還是夠持續在體內增殖而造成感染,這類的超級細菌以 NDM-1 最為著名。

2.改變或是隱藏本體結構
因為部分抗生素會藉由攻擊細菌體內的核糖體,來達到消滅細菌的目的,所以突變後的細菌能經由改變或是隱藏細胞本體的結構與機制,而使抗生素無法作用。最常見的超級細菌「耐甲氧西林的金黃色葡萄球菌」,就是利用此種方式。

3.改變新陳代謝途徑
有些細菌碰到抗生素阻礙本身新陳代謝的時候,就會改變路徑,而完成存活所必需的新陳代謝過程,使得抗生素無用武之地。例如有磺胺抗藥性的細菌,就是利用此種方式。

4.直接改變細胞壁結構
當細胞壁結構改變之後,細菌便能將抗生素直接阻擋在細胞外面,有些細菌更能利用主動運輸模式將進入細胞內的抗生素再次排到細胞外面,就像是抽水一樣,把抗生素擋在細菌體外使其無法產生作用。另外,細菌也可以不必依靠自體突變,而是利用水平傳遞交換方式,直接從別的細菌體內獲得抗藥性基因,使得自體也能夠產生抗藥性。例如 NDM-1 基因在細菌間的傳播,就是利用此種方式。

超級細菌在臺灣

自從 2008 年首度發現 NDM-1 超級細菌的病例之後,超級細菌就從印度逐漸往外擴散到巴基斯坦、日本、香港、澳大利亞、英國、荷蘭、比利時、美國、法國⋯⋯等二十七個國家,引發至少兩百五十起以上的感染案例。這些感染到超級細菌的病患,大部分都是在印度進行侵入性醫療行為註時受到感染所導致。

去年 9 月,臺灣發現超級細菌的第一個境外攜入病例,是一名遠赴印度拍攝節目時遭到槍擊的攝影師,該攝影師在印度就醫時受到感染,而返臺進行後續治療時,驗出腸道內帶有超級細菌,但當時並未發病,現已無大礙。

至於第一起本土感染案例,則是在今年 1 月 14 日由疾管局證實的病例,此案例的患者於 2010 年 10 月時,曾經前往中國江西省進行腎臟移植手術,手術後返臺即出現發燒和下腹部疼痛等症狀,並於腹腔引流液及尿液中,檢驗出具有抗藥性的克雷白氏菌(Carbapenem),經篩檢後推測此菌株極可能帶有 NDM-1的抗藥性基因。但由於本地其他醫院所收集的克雷白氏菌並未檢驗出 NDM-1,因此疾管局認為此病例應為在中國大陸感染後移入臺灣的案例。

超級細菌接招三步驟

細菌產生抗藥性的現象是與生俱來的,且其突變的個體數量相對於整體細菌族群而言,只占極少部分。若人類頻繁使用甚至濫用抗生素,反而會讓這些帶有突變基因的細菌,因帶有抗藥性而獲得生存優勢,進而繁殖、擴大其數量。

此外,當醫生開出含有抗生素的藥物時,病人若沒有按時服用抗生素,或感覺症狀減輕而自行停止服藥,反而會讓殘存體內的少數細菌有機會存活下來,演化成具有抗藥性的菌株,等到下一次病人服用同樣的抗生素時,便無法發揮作用了,屆時醫生也只好改用另一種抗生素;若是病人再次自行停止服藥,又會再讓體內的細菌產生抵抗第二種抗生素的能力,最後甚至可能因此催生出無藥可治的新品種超級細菌。

而有時候醫生為了安撫病人的情緒,或者被迫滿足病人的求診要求,便濫用抗生素,將其當成預防用藥給予病人服用,加上病人未按規定服用抗生素,便會加速抗藥性細菌的演化與大量出現,如此惡性循環下去,只會讓超級細菌更容易出現在我們身邊,情況將變得更加難以解決。因此目前有許多的微生物學家和醫生開始呼籲,阻止超級細菌流行的最佳方式,就是立即停止濫用抗生素,並且確實遵守抗生素的服用步驟。


學會和細菌共處

抗生素的發明固然造福許多人類,卻也埋下了隱憂,證明人為力量一旦介入自然運作,違反了原有的平衡機制,所造成的後果將一發不可收拾,超級細菌的出現即是最佳證明。一旦出現無藥可治的超級細菌,並在人類之間快速蔓延,必定會造成嚴重的傷亡,甚至導致人類滅絕。或許未來醫學治療的重點應該放在如何和細菌「共處」,而非想盡辦法「消滅」它們,替人類的生存問題開拓出一線生機。


( 知識學習考試升學 )
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引用
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