奶牛和人類身上發現新型耐藥性金黃色葡萄球菌

高科技基因檢測未能發現一種新型耐藥性葡萄球菌,這種菌株似乎可以在人和牛之間傳播


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在英國和丹麥的奶牛和人類身上發現了一種新型耐藥性金黃色葡萄球菌(MRSA),這為動物可能正在將這種超級細菌傳染給人類提供了更多證據——而不僅僅是反過來。

研究小組在對生牛奶進行測試以尋找牛群中的另一種感染時,發現了這種新型耐甲氧西林細菌菌株。研究人員解釋說,巴氏消毒法可以殺死細菌,即使是感染了這種抗生素耐藥菌株的奶牛生產的乳製品,對消費者來說也是安全的。

但有一件事確實讓科學家感到擔憂:這種新型菌株會被最新的MRSA檢測方法漏檢,因為它包含已知耐藥基因的一種新變體。到目前為止,這些基因檢測一直被認為是檢測的新黃金標準,目前已在歐洲大陸的許多醫院廣泛使用。

“那些DNA檢測,它們都漏檢了這種菌株,”愛荷華大學流行病學助理教授塔拉·史密斯說。“他們要尋找的基因不存在。”

到目前為止的研究表明,大約1%的MRSA可能具有這種新的基因變體。史密斯說,雖然這聽起來可能微不足道,但在流行病學方面,“這已經很大了”。史密斯沒有參與這項新研究。她還表示,由於科學家、醫護人員和獸醫才剛剛開始尋找這種菌株,因此其流行率可能更高。
關於奶牛和人類
儘管金黃色葡萄球菌聽起來令人恐懼,但它是一種常見的細菌——大約三分之一的人攜帶它而不會產生不良影響。雖然大約1%的金黃色葡萄球菌是MRSA,但大多數攜帶者並不會因此生病。然而,住院病人和免疫系統受損的人群更難以抵抗它。當葡萄球菌感染被證實對多種抗生素具有耐藥性時,治療起來就更加棘手。

即使在包括美國在內的許多國家,醫院內感染的MRSA病例一直在下降,但在醫療機構外感染的病例卻在上升。其中一些病例可能是由接觸過醫療環境的人傳播的,然後透過打噴嚏或皮膚接觸,將MRSA透過一系列其他人傳播開來。

新的發現向史密斯表明,“人和動物之間金黃色葡萄球菌的傳播可能比我們意識到的更多。”

MRSA已經有許多不同的菌株,它們帶有明顯的基因特徵,表明其宿主來源——人、或牛。MRSA也在寵物和家禽中被發現,但這些菌株通常被發現是人類型別的,是透過密切接觸傳播給這些動物的。本週宣佈的新菌株,包括在人類樣本中發現的病例,是一種牛型菌株。

儘管研究人員指出他們無法證明該菌株一直在牛和人之間傳播,但這種傳播的證據相當充分。在英國不同地區的牛和人身上都發現了相同分離株的地理叢集。

“它改變了我們對MRSA來源的看法,”劍橋大學獸醫學院的馬克·福爾摩斯說,他是描述這種新變種的團隊的高階科學家。他在一次新聞釋出會上說。一篇描述該分析的論文發表在6月3日出版的《柳葉刀傳染病》雜誌上。

史密斯是即將舉行的美國微生物學會關於動物MRSA會議的主席,她稱這項新研究“非常可靠——而且絕對有趣”。它與發表在《抗菌藥物與化療》雜誌上的一篇論文同時發表,該論文更詳細地描述了這種不可靠的新基因變體。

躲避檢測
檢測MRSA的傳統方法是將從人或動物身上採集的樣本放入裝有抗生素的培養皿中。如果細菌存活並生長,則表明它具有使其對藥物免疫的基因。如果細菌死亡,那麼它就是一種易感金黃色葡萄球菌,可以用標準抗生素治療。

較新的MRSA基因檢測方法速度更快,並且在很大程度上是自動化的,隨著成本迅速下降,它們已準備好取代培養檢測。“總的來說,這些基因檢測非常準確,”福爾摩斯在談到基因檢測時說。

但是,新的菌株表明,現在可能是修改基因篩查檢測的時候了——並且不要急於放棄基於培養的檢測。使用基因檢測方法檢測出感染了這種MRSA菌株的患者將被誤診為感染了更易治療的金黃色葡萄球菌,並且很可能被給予無效的藥物。

逃避最先進的基因檢測的基因是已知耐藥基因mecA的改造版本。然而,在對新菌株的基因組進行測序後,研究人員發現其mecA基因與已知版本只有大約60%的相同。由於鹼基對與目標基因存在如此大的差異,因此檢測未能發現它——福爾摩斯將這種遺漏比作在數字化文字文件中搜索某個術語,但在搜尋視窗中拼寫錯誤,從而返回空結果。

在調查中,11個被證實具有抗生素耐藥性的樣本既沒有舊的mecA基因,也沒有新的mecA基因,這讓福爾摩斯和他的團隊想知道是什麼使這些菌株具有耐藥性。他們目前正在對這些型別的基因組進行測序,以試圖找出原因。

藥物濫用
近幾十年來,人類身上出現多種耐藥菌,這在很大程度上歸因於人類對抗生素的過度使用和誤用。當藥物沒有按療程服用完畢,或者用於非細菌感染(如病毒感染)時,它們會殺死較弱的細菌,促使較強的細菌存活和繁殖。有些細菌最終可能完全對藥物免疫。

畜牧業的情況也被以類似的術語描述。在許多集約化飼養場中,動物通常會被預防性地給予抗菌藥物,以在任何感染開始之前將其遏制。

英國的奶農使用抗菌藥物治療常見的乳腺炎。福爾摩斯解釋說,農民在保持牛群健康方面面臨巨大壓力,儘管生產要求很高。“大多數農民都面臨巨大的經濟壓力,”他說。“當你高強度飼養奶牛時,你會得到更多的乳腺炎。”當他們的奶牛感染這種疾病時,農民自然會想要“使用他們武器庫中最好的工具來治療這些奶牛。”

在丹麥的人身上也發現了新描述的MRSA菌株,這引起了一些人的疑問,因為丹麥一直走在減少畜牧業抗生素使用的前沿。但由於丹麥最早的人類分離株來自1975年,因此該菌株已經存在了一段時間——經歷了農場動物抗生素使用的高峰期。

畜牧業中抗生素的使用是否直接導致了這種新菌株的出現?“我認為這項研究無法解決這個問題,”史密斯說。該研究的作者指出,根據他們的資料,他們無法證明農場抗菌藥物的使用直接導致了這種新型耐藥菌株的產生。但相關性已在其他研究中得到證實。“很明顯,在成年奶牛和其他食用動物中使用抗生素確實會導致抗菌素耐藥性增加,”3月份發表在《食源性病原體與疾病》雜誌上的一篇綜述論文的作者總結道。

福爾摩斯說,透過檢視他們從第一項研究中獲得的有限資料,這種菌株的流行率“目前似乎正在上升”。他和他的團隊將在夏季的部分時間裡在整個英國抽樣更多的農場和醫院,以更好地瞭解該菌株的流行情況。

這種菌株也可能潛伏在美國嗎?“我猜是這樣,”史密斯說。“如果我們翻開一些石頭,我猜我們會找到它。”在丹麥,每個MRSA病例的樣本都會被收集,為研究人員提供了疾病概況的全面檢視,但在美國,檢測則更加零星。

新的發現突顯了需要更廣泛的檢測和偵查來找出這種菌株出現的時間和地點,史密斯說。福爾摩斯指出,奶牛群可能攜帶MRSA的揭示也強調了適當衛生和動物護理的重要性。

研究人員強調,對乳製品消費者的威脅是極小的。只有那些食用未經巴氏消毒的產品並且口腔或食道有傷口的人才可能成為MRSA的攜帶者,然後理論上可能會傳播給免疫系統受損的人。雖然對一些最常見的抗生素具有耐藥性,但這種新變體仍然可以用某些藥物治療。但福爾摩斯確實呼籲人們關注農場工人的危險,他指出,農場工人在工作場所感染MRSA的可能性“與在醫院工作的護士和醫生沒有什麼不同”。

但福爾摩斯自己擔心嗎?“我不是那種杞人憂天的人,”他在新聞釋出會上以輕鬆的語氣說。但這是一個“合理擔憂”,他更嚴肅地指出。“我們很幸運能及早發現它。”

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