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抗藥性基因促進鏽蝕,抗生素寶劍不再鋒利

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在20世紀初期之前,人類對於肺炎、下痢、傷寒、梅毒、淋病、結核等細菌感染或其他由黴菌、寄生蟲所造成的疾病完全束手無策,往往只能坐以待斃。外科手術也因為無法做好感染控制,常常會以失敗收場。不過到了1928年,蘇格蘭的弗萊明爵士發現第一個抗生素──青黴素後,這一切就改變了。隨著各種抗生素的發現,病原菌受到有效打擊,讓人們一度樂觀認為按照這股氣勢,以後不會再受疾病威脅。但誰能料到,不到一百年後的今天,我們正面臨無抗生素可用的窘境,這究竟是怎麼一回事?

生命會自己找到出路──反派也不例外!

現有抗生素的種類非常多 (如表一),但不外乎是針對細菌本身的細胞結構或代謝過程進行干擾或破壞,因此這些結構或代謝酵素若發生突變而出現變化,抗生素就會失效,細菌也就產生所謂的抗藥性。抗藥性的機轉非常多元且多與基因改變相關,可能導致細菌外層細胞壁更堅固而拒抗生素於門外;或是改變抗生素結合的受體,讓藥物迷路找不到目標;甚至可能產生排出藥物的幫浦,在抗生素還來不及作用就將它踢出細胞。細菌可能經由隨機基因突變或互相交換基因而獲得這些技能;而雖然突變的機率很低,但一旦發生之後,細菌就能互相分享抗藥性基因,直接傳授功夫給彼此!如此一來,抗生素將逐漸失去效用,最後只能黯然退場。

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延伸閱讀:破解細菌抗藥性基因 仔豬腸道藏線索

濫用抗生素的後果與因應之道

健保局統計,台灣每年吃掉超過100億元的抗生素,因為許多醫師對於休息就能痊癒的小病或是病毒引起之疾病也會給予多餘而無用的抗生素。這容易使原本存在體內的無害菌種發展出抗藥性,之後再將抗藥性基因轉移給侵入體內的致病細菌,導致藥物失去效果。除此之外,抗生素在畜牧業的使用更是浮濫:為使動物快速增重並避免在擁擠的養殖空間發生大規模傳染病,飼料幾乎都會添加大量抗生素,許多農場甚至將藥廠的高濃度原始抗生素粉末直接摻入,會加速細菌抗藥性的養成。為了避免日後無藥可用,除了積極開發新藥,一些高經濟發展國家如歐洲和美國都制訂了抗生素使用規範。而科學家也正積極找出抗藥性相關的基因,希望透過基因分析找出最適當的用藥組合。在手上所剩武器不多的當下,各界更應該審慎出手,減少抗生素的濫用,才能確保人類不再回到無抗生素可用的黑暗時代!

芝麻小識:抗生素的正確使用方式 — 以呼吸道感染為例
咳嗽、鼻塞、喉嚨痛、發燒是呼吸道感染的主要症狀,也是醫師最常濫用抗生素治療的病症。為減少濫用情形,美國疾病管制局於2016年01月發表最新規範,建議醫師:
1. 告知患者罹患感冒或病毒感染,並明確表示抗生素不會殺死病毒。
2. 告知患者哪些其他藥物可緩解症狀,並請患者先試用,若無效才考慮給予抗生素。
3. 只能在症狀持續超過十天的患者使用抗生素。
4. 懷疑有肺炎或鏈球菌性喉炎等嚴重感染,或針對免疫不全的患者才給予抗生素,
因為一般細菌感染在免疫系統正常的患者也會快速痊癒。

表一 現有抗生素藥物及其主要作用機制和對象
抗生素藥物表2

探索園地
1. 深入瞭解細菌對抗生素產生抗藥性的機轉
http://learn.genetics.utah.edu/content/microbiome/resistance/
2. 線上細菌抗藥性基因資料庫(The Comprehensive Antibiotic Resistance Database, CARD):
http://arpcard.mcmaster.ca/
3. 美國疾病管制局針對減少呼吸道感染患者之抗生素使用量所發表之最新規範
Harris AM et al. Ann Intern Med 2016 January 19. doi:10.7326/M15-1840 [epub ahead of print]

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