李 杰 谷亞星 張星星
石河子大學動物科技學院,新疆石河子 832003)
動物源細菌耐藥性的產生及控制對策
李 杰谷亞星張星星
石河子大學動物科技學院,新疆石河子832003)
抗菌藥物在動物疾病的臨床治療中起重要作用,但是由于抗菌藥物的廣泛和不合理應用,導致病原菌對動物使用的各種抗菌藥物日益耐受,出現了非常嚴峻的細菌耐藥局面。本文簡要闡述和分析了動物源細菌抗菌藥物耐藥性產生方式及原因,并簡述了對動物源細菌耐藥性的控制對策。
細菌;抗菌藥物;耐藥性;控制對策
耐藥菌己遍布世界各個角落,已成為畜牧業生產領域的一大難題。細菌除了本身具有種屬遺傳特性決定的耐藥性外,還可由于自身染色體基因突變產生耐藥性,以及其他細菌通過可移動遺傳元件,如質粒、轉座子、整合子等的傳遞而獲得。細菌的耐藥性根據其產生原因可分為天然耐藥性和獲得耐藥性。國內外已有大量的關于致病菌耐藥問題的報道,大多數研究認為耐藥基因的產生和來源主要有以下三種途徑:即天然存在、抗生素壓力選擇和攜帶耐藥基因的可移動基因元件的轉移。細菌耐藥性的嚴峻形勢已不容忽視,我們要采取相應的控制對策。
天然存在的細菌耐藥性主要是由染色體來決定的,主要原因是細菌在進化過程中產生了堿基錯配,比如基因突變等出現一些耐藥的個體,不同的細菌細胞結構與遺傳物質不同,使其對某些抗菌藥物天然的表現不敏感。這種天然存在的耐藥性具有菌種和菌屬的特異性,其主要是因為細菌表面化學成分不同,導致細菌表面的化學成分的作用不同而導致的。比如,厭氧菌天然的對氨基糖苷類藥物不敏感,腸球菌對頭孢菌素天然的不敏感,銅綠假單胞菌對甲氧西林和萬古霉素耐藥,這些耐藥菌株耐的原因是外膜的通透性相比正常菌株要低,使藥物進入不了細菌細胞而導致耐藥。
抗生素的壓力選擇在細菌產生耐藥性方面起到很大的作用,自然界中存在的天然耐藥菌較少,這些天然耐藥菌一般情況下難與占大多數的優勢菌群中的敏感菌競爭,抗菌藥物的菌株被殺滅后,這些耐藥的菌株才有機會大量繁殖而成為耐藥菌群。在抗生素壓力的選擇下,細菌為了生存和繁殖,通過基因突變和自身代謝調節而產生適應環境的群體,即產生了基因突變導致的耐藥菌群。細菌一旦獲得耐藥性就很難自發性消除,它還會在藥物環境中通過自身的代謝將基因突變等導致的耐藥性逐漸加強,耐藥的種類越來越多,耐藥性越來越強。雖然基因的自發突變率很低,但在龐大的細菌群體中,這樣的隨機事件還是相對容易發生的。微生物可通過自身進化將由基因突變導致的耐藥性從中低水平上升到臨床相關水平,這種改變通常需幾個連續的基因突變。連續的基因突變可能導致需要使用更高濃度的抗生素來抑制細菌生長。
目前認為的產生耐藥致病菌的主要途徑是來源于耐藥基因通過可移動基因元件在細菌間的轉移。主要發生在細菌的垂直傳遞(親代向子代)或者細菌間的水平接合、轉化及轉導。耐藥決定因子通常位于染色體和可移動基因元件如質粒、游離DNA、整合子或轉座子上,這些可移動基因原件可以在不同分類和生態類群的細菌間發生轉移。例如,有體外研究表明耐藥決定因子的轉移可以發生在革蘭氏陽性和陰性菌之間,并且這種情況還被證實可以在人類和動物的腸道菌群中發生。位于染色體上的耐藥決定因子可通過親代向子代的垂直傳遞而轉移,相反位于可移動基因元件上的則可通過水平和垂直兩種方式傳遞,因此,后者是細菌耐藥性傳播的主要原因。
轉化和接合是耐藥基因傳遞產生耐藥性最主要的途徑,質粒轉化主要是細菌從周圍環境中獲取DNA片段,并將其整合入自身基因組內。環境中的DNA通常來自其他細菌細胞溶解后釋放出的DNA。耐藥菌細胞溶解后釋放出的DNA進入敏感菌體內,其耐藥基因與敏感菌的同種基因重新組合,使敏感菌成為耐藥菌。有自我復制能力的質粒在細胞或菌種間的轉移,導致細菌的耐藥性迅速蔓延。接合過程是指供體細胞通過細胞表面的性傘毛(Pilus)與受體細胞相連接,與此同時供體細菌的可能攜帶有耐藥基因的質粒DNA向受體細胞轉移。接合是最普遍的一種細菌間基因元件轉移的方式,它主要通過耐藥菌與敏感菌之間的直接接觸,由耐藥菌將耐藥因子傳遞給敏感菌,并且接合轉移可發生在很廣范的菌屬里,不僅可在同種菌之間進行,也可在屬間不同菌種之間進行。
現如今,我國細菌耐藥性的嚴峻形勢已不容忽視,我們要采取相應的預防措施來阻止細菌耐藥性細菌耐藥性的繼續發展。首先,要正確認識細菌耐藥性,就整體而言,我國畜牧業從業人員素質不高,對如何科學、合理使用抗菌藥物缺乏相應的專業技術知識,所以要加強宣傳教育,謹慎使用抗菌藥物。其次,開展系統、全面的動物源細菌耐藥監測工作,掌握目前我國各地區耐藥菌株的流行情況。第三,加強飼養管理,減少抗菌藥物的使用。第四,聯合用藥,減少或延緩耐藥菌株的產生。第五,應用中草藥治療,降低毒副殘留及抗藥性。第六,進行抗生素的改造、新藥的開發及疫苗預防,通過改良現有抗菌藥、利用中草藥資源、研宄耐藥性拮抗劑及質粒消除劑、研制抗菌肽、研制治療性噬菌體、開發微生態制劑等方法使用非抗菌藥物的防治途徑治療疾病,減少耐藥性的產生。
[1]李顯志.抗生素耐藥基因古老起源與現代進化及其警示[J].中國抗生素雜志,2013,(2):81-89.
[2]王家玲.畜禽養殖中抗菌素耐藥性的現狀及對策調查[J].浙江畜牧獸醫,2014,(1):24-25.
[3]何曉蕊.細菌耐藥性的發生機制及預防[J].山西中醫學院學報,2003,(2):60-61.