全球变暖可能会使致命细菌对抗生素产生更强的耐药性

全球变暖可能会使致命细菌对抗生素产生更强的耐药性
大肠杆菌。NIAID

2015 年,汤姆·帕特森在埃及​​度假期间病倒了。他被鲍曼不动杆菌击倒,这是一种致命细菌,对他的医生尝试过的每一种抗生素都有耐药性。帕特森是加州大学圣地亚哥分校的精神病学教授,他本应死去,但他没有死。(实验性地注入了被称为噬菌体的杀菌病毒,最终救了他的命。)但他在一个温暖的国家感染了一种超级细菌,濒临死亡——这种细菌也感染了伊拉克和科威特许多住院的受伤士兵——这引发了一些关于耐药细菌及其与我们日益变热的地球的关系的发人深省的问题。“从热带和其他温暖地区回来的旅行者将对我们货架上的抗生素构成越来越大的挑战,因为这些地区有越来越多的耐多药病原体,而这些地区的旅行者将越来越难以对抗生素提出挑战,”负责帕特森治疗的加州大学圣地亚哥分校传染病专家罗伯特·T·斯库利说。 “提高我们生活的孵化器的温度显然会加速我们必须与之共存的细菌和其他病原体的进化。”专家们已经知道气候变化已成为全球公共卫生的重大威胁,特别是随着气温升高导致蚊子等传播疾病的昆虫数量增加。但温暖也促进了细菌的生长,为它们提供了变异和逃避曾经轻易杀死它们的药物的机会。虽然人们认为抗生素耐药性主要是由于滥用抗生素,但专家们现在认为其他环境压力(其中包括气候变化)也可能起到了作用。

世界正面临着越来越可怕的多重耐药性感染威胁,其中许多感染现在难以治疗或无法治疗。世界卫生组织将这种情况描述为“当今全球健康、粮食安全和发展面临的最大威胁之一”。根据美国疾病控制和预防中心的数据,美国每年有超过 200 万例抗生素耐药性感染病例和 23,000 例死亡病例。

《自然气候变化》杂志最近发表的一项研究表明,气候变化与细菌耐药性之间存在联系,尤其是在美国南部地区。波士顿儿童医院和多伦多大学的流行病学家发现,当地气温和人口密度越高,许多常见细菌菌株的抗生素耐药性就越强。

气候变化导致的抗生素耐药性表现。Fawn Gracey/波士顿儿童医院

“迄今为止,关于气候对传染病影响的大部分研究都集中在媒介传播疾病和腹泻疾病上,”波士顿儿童医院研究员、这项研究的主要作者德里克·麦克法登 (Derek MacFadden) 表示。“然而,我们的研究表明,气候可能会对细菌的抗生素耐药性产生影响。如果是这样的话,那么我们对抗生素耐药性负担随时间变化的预期就需要考虑气候因素——而且可能被低估了。”

为了进行研究,研究人员从各种来源(包括 2013 年至 2015 年期间收集的医院、实验室和疾病监测数据)收集了美国与大肠杆菌肺炎克雷伯菌金黄色葡萄球菌相关的抗生素耐药性信息大型数据库。他们的数据库总计包含来自 223 个机构和 41 个州的 602 条记录的 160 多万种细菌样本,所有样本均从患有耐药性感染的人群中分离出来。

随后,他们将数据与纬度坐标以及当地平均气温和中值气温进行了比较,发现当地平均最低气温越高与抗生素耐药性越相关。研究表明,当地平均最低气温每升高 10 摄氏度,大肠杆菌肺炎克雷伯菌金黄色葡萄球菌耐药菌株数量分别会激增 4.2%、2.2% 和 3.6%。

最后,他们还发现,每平方英里人口增加 10,000 人,大肠杆菌肺炎克雷伯菌的耐药性分别增加 3% 和 6%,这表明人口密度也可能发挥了一定作用。

“人口增长、气温升高和抗生素耐药性是我们目前所知的地球上正在发生的三种现象,”该研究的共同资深作者、波士顿儿童医院计算健康信息学项目教员 Mauricio Santillana 说道。“但到目前为止,关于这些现象如何相互关联的假设很少。我们需要继续召集多学科团队,在人口和环境变化的背景下研究抗生素耐药性。”

全球地表温度自 20 世纪初以来上升了约 1.4°F。NOAA

研究还发现,在细菌耐药性增强的地区,抗生素处方率较高。

虽然研究表明,问题主要发生在南部,但麦克法登警告称,美国没有哪个地方是安全的。“如果温度在其中发挥了作用,那么影响可能波及到任何地方,特别是随着向两极移动,温度随时间变化最大的地区,”他说。

加州大学圣地亚哥分校的斯库利(Schooley)没有参与这项研究,但他表示,可能有许多生物因素参与其中。“随着气温升高,环境中的细菌数量可能会增加,细菌抗性基因的水平传播可能会增加,从健康角度来看,与动物种群的相互作用也可能发生变化,”他说。

不过,他补充道:“最低气温变化 10 度是气候变化的一个相对较大的部分,因为他们说的是到本世纪末全球平均气温将变化 6 度。尽管如此,这还是值得深思的,为什么那些轻视气候变化潜在影响的人会把地球置于危险之中。”

研究作者呼吁开展更多研究。“我们已经发现了关联,但还需要开展更多工作来确定这些发现在不同地区之间的一致性和可能的​​机制,”MacFadden 说道。

另一位资深合著者、波士顿儿童医院计算流行病学小组主任约翰·布朗斯坦指出,公共卫生估计已经预测到未来几年抗生素耐药性将急剧上升。“但我们发现气候变化可能会加剧——甚至加速——抗生素耐药性的增加,未来的前景可能比之前想象的要糟糕得多,”他说。

玛琳·西蒙斯为 Nexus Media 撰稿,这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合通讯社。

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