Y你可能认为战胜抗生素耐药性的关键是医生开更少的处方,科学家寻找新的候选药物。但根本的解决办法可能离医学很远。它们可能在于管理我们的河流和土壤。科学家们已经在河流和废水中发现了抗生素和抗抗生素细菌,现在正在开发技术来量化这些危险。
英国伯明翰大学的微生物学和传染病专家Willem van Schaik说,抗生素残留物到达环境的一种方法是当人们排泄粪便和尿液时。不仅仅是药物最终进入了环境。致病细菌依赖抗生素,其中一部分对抗生素具有耐药性。
在较贫穷的国家,这个数字超过了80%的污水未经处理就排放了进入环境。雅温得大学的环境微生物学家雅温德(Blaise Bougnom)在喀麦隆的首都,正在拼凑一条特定的污水途径:人类排泄物经常直接进入城市的运河,从那里城市农民取水灌溉农作物,这对城市居民的蔬菜供应至关重要。城市农业在较贫穷的国家很普遍,路边、排水渠旁、环形交叉口和公园都种植蔬菜。它可以提供一个城市40%的食物供应以及高达90%的蔬菜需求。
布格诺姆说,雅温得医院的耐抗生素感染水平“令人担忧”。在与医生交谈后,Bougnom说,“我开始思考,我们在临床环境中看到的情况和环境中发生的情况之间可能存在某种联系。”
Bougnom开始研究在伯明翰大学研究用于布基纳法索瓦加杜古以及喀麦隆雅温得和恩贡德尔等城市灌溉的运河废水时,研究了废水传播抗菌素耐药性的潜力。他分析了水中存在的基因,发现许多基因与导致人类腹泻的细菌有关。他还发现了与抗生素耐药性有关的基因,包括80多个已知容易在细菌之间转移的基因,以及运输它们的实体,如质粒。然后,他比较了这些城市的城市农田,发现用原污水灌溉的农田比没有灌溉的农田含有更多的抗生素和抗性基因。“这是一个悲剧,因为一些本应带来许多解决方案的东西,”Bougnom说,指的是城市农场,“可能也会带来许多问题。”
80%以上的污水未经处理就排放到环境中。
另一个充满阻力的废水来源可能是医院污水。在世界各地,医院的抗生素使用量可能更高。一半的病人美国医院三分之一的欧洲医院使用抗生素。van Schaik说,你可以把医院的污水系统想象成“整个细菌生态系统在墙上生长的管道”。“这些生态系统将得到优化,以便在流经这些系统的污水条件下生长。因为抗生素的含量将比其他任何地方都高,这些细菌将适应在高浓度抗生素存在下的生活。”
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伯明翰大学的基因组学专家Lisandra Zepeda Mendoza是Schaik的同事,他正在研究一个叫做“生态系统”的微生物的遗传物质。弧.她一直在分析从医院废水罐中发现的各种细菌和病毒的DNA,寻找与细菌和噬菌体之间的耐药性转移相关的基因——可以在细菌之间转移遗传物质的病毒。她正在将这些结果——以及来自医院废水的其他分析数据——输入一个机器学习模型,该模型可以推断抵抗威胁在任何特定来源中的强大程度。如果她的方法成功,它可以用来比较不同来源的相对危险,包括药厂或医院附近的河流,城市运河,和灌溉用水。“通过这种方法,我们将能够对不同的环境进行风险评估——不仅是废水,还有寄生在人类肠道、动物肠道、土壤或任何你能想到的环境中的细菌,”van Schaik说。
van Schaik说,扩大对导致抗生素耐药性的原因的研究再重要不过了。“如果你去低收入和中等收入国家,抗生素耐药性是一个巨大的临床问题,而且代价高昂。如果我们能让一些人相信,解决抗生素耐药性的根本原因是一项很好的投资,而不是试图改善医院里病人的治疗,这将是一个很好的政策结果。”
艾斯林·欧文是一名专门从事科学、环境和发展中世界的记者。
最初发表在地平线:欧盟研究与创新杂志.
主图像:Felipe Caparros / Shutterstock