奶牛和人类身上发现新型耐药性金黄色葡萄球菌

高科技基因检测未能发现一种新型耐药性葡萄球菌,这种菌株似乎可以在人和牛之间传播


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在英国和丹麦的奶牛和人类身上发现了一种新型耐药性金黄色葡萄球菌(MRSA),这为动物可能正在将这种超级细菌传染给人类提供了更多证据——而不仅仅是反过来。

研究小组在对生牛奶进行测试以寻找牛群中的另一种感染时,发现了这种新型耐甲氧西林细菌菌株。研究人员解释说,巴氏消毒法可以杀死细菌,即使是感染了这种抗生素耐药菌株的奶牛生产的乳制品,对消费者来说也是安全的。

但有一件事确实让科学家感到担忧:这种新型菌株会被最新的MRSA检测方法漏检,因为它包含已知耐药基因的一种新变体。到目前为止,这些基因检测一直被认为是检测的新黄金标准,目前已在欧洲大陆的许多医院广泛使用。

“那些DNA检测,它们都漏检了这种菌株,”爱荷华大学流行病学助理教授塔拉·史密斯说。“他们要寻找的基因不存在。”

到目前为止的研究表明,大约1%的MRSA可能具有这种新的基因变体。史密斯说,虽然这听起来可能微不足道,但在流行病学方面,“这已经很大了”。史密斯没有参与这项新研究。她还表示,由于科学家、医护人员和兽医才刚刚开始寻找这种菌株,因此其流行率可能更高。
关于奶牛和人类
尽管金黄色葡萄球菌听起来令人恐惧,但它是一种常见的细菌——大约三分之一的人携带它而不会产生不良影响。虽然大约1%的金黄色葡萄球菌是MRSA,但大多数携带者并不会因此生病。然而,住院病人和免疫系统受损的人群更难以抵抗它。当葡萄球菌感染被证实对多种抗生素具有耐药性时,治疗起来就更加棘手。

即使在包括美国在内的许多国家,医院内感染的MRSA病例一直在下降,但在医疗机构外感染的病例却在上升。其中一些病例可能是由接触过医疗环境的人传播的,然后通过打喷嚏或皮肤接触,将MRSA通过一系列其他人传播开来。

新的发现向史密斯表明,“人和动物之间金黄色葡萄球菌的传播可能比我们意识到的更多。”

MRSA已经有许多不同的菌株,它们带有明显的基因特征,表明其宿主来源——人、或牛。MRSA也在宠物和家禽中被发现,但这些菌株通常被发现是人类类型的,是通过密切接触传播给这些动物的。本周宣布的新菌株,包括在人类样本中发现的病例,是一种牛型菌株。

尽管研究人员指出他们无法证明该菌株一直在牛和人之间传播,但这种传播的证据相当充分。在英国不同地区的牛和人身上都发现了相同分离株的地理集群。

“它改变了我们对MRSA来源的看法,”剑桥大学兽医学院的马克·福尔摩斯说,他是描述这种新变种的团队的高级科学家。他在一次新闻发布会上说。一篇描述该分析的论文发表在6月3日出版的《柳叶刀传染病》杂志上。

史密斯是即将举行的美国微生物学会关于动物MRSA会议的主席,她称这项新研究“非常可靠——而且绝对有趣”。它与发表在《抗菌药物与化疗》杂志上的一篇论文同时发表,该论文更详细地描述了这种不可靠的新基因变体。

躲避检测
检测MRSA的传统方法是将从人或动物身上采集的样本放入装有抗生素的培养皿中。如果细菌存活并生长,则表明它具有使其对药物免疫的基因。如果细菌死亡,那么它就是一种易感金黄色葡萄球菌,可以用标准抗生素治疗。

较新的MRSA基因检测方法速度更快,并且在很大程度上是自动化的,随着成本迅速下降,它们已准备好取代培养检测。“总的来说,这些基因检测非常准确,”福尔摩斯在谈到基因检测时说。

但是,新的菌株表明,现在可能是修改基因筛查检测的时候了——并且不要急于放弃基于培养的检测。使用基因检测方法检测出感染了这种MRSA菌株的患者将被误诊为感染了更易治疗的金黄色葡萄球菌,并且很可能被给予无效的药物。

逃避最先进的基因检测的基因是已知耐药基因mecA的改造版本。然而,在对新菌株的基因组进行测序后,研究人员发现其mecA基因与已知版本只有大约60%的相同。由于碱基对与目标基因存在如此大的差异,因此检测未能发现它——福尔摩斯将这种遗漏比作在数字化文本文档中搜索某个术语,但在搜索窗口中拼写错误,从而返回空结果。

在调查中,11个被证实具有抗生素耐药性的样本既没有旧的mecA基因,也没有新的mecA基因,这让福尔摩斯和他的团队想知道是什么使这些菌株具有耐药性。他们目前正在对这些类型的基因组进行测序,以试图找出原因。

药物滥用
近几十年来,人类身上出现多种耐药菌,这在很大程度上归因于人类对抗生素的过度使用和误用。当药物没有按疗程服用完毕,或者用于非细菌感染(如病毒感染)时,它们会杀死较弱的细菌,促使较强的细菌存活和繁殖。有些细菌最终可能完全对药物免疫。

畜牧业的情况也被以类似的术语描述。在许多集约化饲养场中,动物通常会被预防性地给予抗菌药物,以在任何感染开始之前将其遏制。

英国的奶农使用抗菌药物治疗常见的乳腺炎。福尔摩斯解释说,农民在保持牛群健康方面面临巨大压力,尽管生产要求很高。“大多数农民都面临巨大的经济压力,”他说。“当你高强度饲养奶牛时,你会得到更多的乳腺炎。”当他们的奶牛感染这种疾病时,农民自然会想要“使用他们武器库中最好的工具来治疗这些奶牛。”

在丹麦的人身上也发现了新描述的MRSA菌株,这引起了一些人的疑问,因为丹麦一直走在减少畜牧业抗生素使用的前沿。但由于丹麦最早的人类分离株来自1975年,因此该菌株已经存在了一段时间——经历了农场动物抗生素使用的高峰期。

畜牧业中抗生素的使用是否直接导致了这种新菌株的出现?“我认为这项研究无法解决这个问题,”史密斯说。该研究的作者指出,根据他们的数据,他们无法证明农场抗菌药物的使用直接导致了这种新型耐药菌株的产生。但相关性已在其他研究中得到证实。“很明显,在成年奶牛和其他食用动物中使用抗生素确实会导致抗菌素耐药性增加,”3月份发表在《食源性病原体与疾病》杂志上的一篇综述论文的作者总结道。

福尔摩斯说,通过查看他们从第一项研究中获得的有限数据,这种菌株的流行率“目前似乎正在上升”。他和他的团队将在夏季的部分时间里在整个英国抽样更多的农场和医院,以更好地了解该菌株的流行情况。

这种菌株也可能潜伏在美国吗?“我猜是这样,”史密斯说。“如果我们翻开一些石头,我猜我们会找到它。”在丹麦,每个MRSA病例的样本都会被收集,为研究人员提供了疾病概况的全面视图,但在美国,检测则更加零星。

新的发现突显了需要更广泛的检测和侦查来找出这种菌株出现的时间和地点,史密斯说。福尔摩斯指出,奶牛群可能携带MRSA的揭示也强调了适当卫生和动物护理的重要性。

研究人员强调,对乳制品消费者的威胁是极小的。只有那些食用未经巴氏消毒的产品并且口腔或食道有伤口的人才可能成为MRSA的携带者,然后理论上可能会传播给免疫系统受损的人。虽然对一些最常见的抗生素具有耐药性,但这种新变体仍然可以用某些药物治疗。但福尔摩斯确实呼吁人们关注农场工人的危险,他指出,农场工人在工作场所感染MRSA的可能性“与在医院工作的护士和医生没有什么不同”。

但福尔摩斯自己担心吗?“我不是那种杞人忧天的人,”他在新闻发布会上以轻松的语气说。但这是一个“合理担忧”,他更严肃地指出。“我们很幸运能及早发现它。”

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