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面對超級細菌的威脅,該如何應對?先好好認識它們吧!

MedPartner_96
・2017/06/26 ・2782字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 514 ・六年級

最近全台家長的Line群組內瘋傳某國中生因為感染超級細菌,3 天內就不幸離世,許多媒體也為了點閱亂下標題,加上不精準的報導,導致各種恐慌蔓延。如果搜尋一下超級細菌相關新聞,就可以看到「WHO 公布最緊急超級細菌台灣全都有」或是其他聳動標題的新聞,我們的 Line@ 也開始有網友來問該買什麼清潔劑比較好?是不是吃那個什麼可以增加免疫力?各式各樣的問題讓團隊醫師回答疲於奔命。

醫療新聞到底是要幫忙解決問題,還是製造恐慌?在點閱率至上的現代媒體運作下,多數的媒體做出了什麼選擇,大家都看在眼裡。對於專業的醫療人員來說,看到這樣的亂象,是非常痛心的。因為這對於疫情的控制完全沒有幫助之外,還徒增民眾的恐慌,有時候還加深了醫病溝通之間的困難。

因此我們決定藉由這個機會,清楚跟大家解釋一下什麼是「超級細菌」!這篇文要請大家廣為分享,特別是回傳到自己家的Line群組內,把錯誤的迷思破解,對社會才有意義。

細菌更是不只百百種,甚至同一種類的細菌,彼此間的差異就可以非常大。圖/Pixabay

什麼是超級細菌?

超級細菌其實不是第一天出現。人有百百種,細菌更是不只百百種,甚至同一種類的細菌,彼此間的差異就可以非常大。在人體的許多部位,其實都不是無菌,例如你的口腔黏膜、鼻腔粘膜、陰道粘膜、皮膚等等區域,隨時都有細菌存在。這些細菌在平時都不會有什麼問題,都是人體的「正常菌叢」,甚至有些部位除了細菌,還有其他微生物的存在,例如之前寫過的這篇「臉部蟎蟲」就是一個例子。

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多數的細菌,都可以被抗生素殺死,但生命自己會找到出路,自然會有一群細菌,它們的基因偏偏就可以對一種甚至是多種的抗生素具有抗藥性。但這群有抗藥性的細菌,平常不一定可以混得很好,這有點像是人,擁有一項特別的能力,往往其他地方會出現一些缺陷。細菌出來討生活,彼此也是要競爭的,這類細菌雖然有抗藥性這種特殊能力,但因為可能有其他生存上的缺陷,在平時往往就是被其他沒有抗藥性的細菌壓制著,勉勉強強混在其中活著。

但什麼時候抗藥性細菌能展露頭角呢?答案就是抗生素被濫用的時候。當抗生素被使用時,多數正常的細菌都會死亡,但抗藥性細菌會活著,而且取得其他死亡細菌的地盤跟資源。這時如果人的免疫力不好,身上有傷口,讓細菌進入到體內,就可能產生抗藥性細菌的感染。事實上,在 2016 年每年就有超過 70 萬人死於抗藥性疾病。

什麼時候抗藥性細菌能展露頭角呢?答案就是抗生素被濫用的時候。圖/MedPartner 提供

所以只要有出現抗生素濫用的國家,出現抗藥性的細菌幾乎就是必然的事。上面那個新聞標題 WHO公布最緊急「超級細菌」台灣全都有其實意義不大,如果你去調查一下,可能會發現類似的國家非常多,台灣也只是其中之一。

而所謂的「超級細菌」,就是擁有「多重性抗藥性」的細菌,通常定義上是對三種或三種以上的抗生素有抗藥性。另外,某些細菌的基因是可以透過「質體」來產生交換的,你可以想像成,一群細菌彼此之間可以透過一個機制,交換彼此身上的基因,因此這種抗藥性的基因也可以透過這種機制在細菌之間流傳。

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這次不幸身亡的國中生,感染的就是 MRSA(抗藥性金黃色葡萄球菌,Methicillin-resistant Staphylococcus aureus),是一種相對常見的多重抗藥性細菌。以下的這堆看不懂的東西,大家參考就好,這些都是常見的多重抗藥性細菌:VISA(萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌,vancomycin-intermediate S. aureus)、VRSA(抗萬古黴素金黃色葡萄球菌,vancomycin-resistant S. aureus)、ESBL(超廣效Beta內醯胺脢,Extended spectrum beta-lactamase),VRE(抗萬古黴素腸球菌,Vancomycin-resistant Enterococcus)、MRAB(多重抗藥性鮑氏不動桿菌,Multidrug-resistant A. baumannii), CRE(抗碳青黴烯類腸桿菌,Carbapenem resistant enterobacteriaceae)

超級細菌會造成什麼問題?

會讓醫師覺得頭痛的地方就在於,許多常見、好用、經濟實惠的抗生素就對其失去效果。因此一旦感染了超級細菌,一般常用的抗生素往往就會失效。

我們都知道,正常的人體會有免疫能力,當你受到外界的微生物感染時就會啟動。抗生素對於人類來說,算是一種輔助,幫助你的身體對抗細菌,畢竟有些狀況下,敵人太多太猛,自身的免疫系統也撐不住。當初第一種抗生素「盤尼西林」的發明,簡直就是上帝給人類的大禮,在抗生素發明前,第一次世界大戰在戰場上的士兵只要中槍,即使沒當場死亡,多數也會死於後來的傷口感染,而抗生素的發明在之後拯救了大量人命。

但如果可用的抗生素沒有效果了呢?這時候就只能靠身體的免疫力了。因此如果你的免疫力夠好,即便是抗藥性細菌進入體內,也沒辦法突破你的免疫系統致病。多數產生這類「多重抗藥性細菌感染」的患者,往往是有其他因素,導致身體免疫力在當時處於相對低下狀態,讓進入血液中的細菌大量繁殖,但又沒有辦法得到適合的抗生素外援,因此導致敗血症死亡。

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這類的細菌可能透過感冒之後引起的支氣管炎或肺炎、還有泌尿道感染,或最常見到透過開放性的傷口等不同方式進入人體。

我們該如何正確預防超級細菌?

如同上面所說,抗藥性細菌常常是被「挑選」出來的。也就是說正常狀況下,抗生素細菌並不會強勢地存在。在抗生素被使用最多的地方,反而最有機會培養出這類細菌。因此醫院反而是最容易出現這類細菌的地方。沒事避免進出醫療院所,是一個有效的防治方式。

另外,千萬不要濫用抗生素。你什麼時候需要抗生素呢?請交給專業的醫師決定。有時候為了求速效,部分醫師會過度使用抗生素,另外雖然抗生素都是「醫師處方用藥」,但在疏於監管的狀況下其實民眾常常還是可以在藥局「包藥」,這裡面可能就含有抗生素。這一點,是整個醫療體系都應該共同檢討的問題。

而民眾另外可做的是在有問題時跟醫師討論自己的用藥,在醫師認為有必要使用抗生素時,請教醫師抗生素需要服用多久。抗生素務必要吃完整個療程,避免細菌沒殺乾淨,反而養出了抗藥性細菌,不要自行隨便停藥喔!

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最後,但也是最重要的,就是個人的清潔以及免疫力。進出醫療院所一定要洗手,另外也要保持充足的睡眠以及健康的飲食,讓自己的免疫力維持在正常狀態,這樣就算不幸接觸到超級細菌,被感染的風險也會大大降低。

我們該如何正確預防超級細菌?這樣做就對了。圖/MedPartner 提供

在這個假消息充斥的時代,想要消除錯誤知識,最重要的就是傳播正確知識。希望大家順手把這篇文章分享出去,特別是許多長輩的群組,有太多不肖業者都想趁著這種時候大力販售各類號稱「抗超級細菌」的產品,大撈一票啊!分享正確知識,除了避免親友荷包破洞,有時還可救人一命,阿彌陀佛~

參考文獻

本文轉載自 MedPartner 美的好朋友 到底什麼是超級細菌,該怎麼應對?醫師完整告訴你!-問題醫藥新聞破解

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MedPartner_96
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人體吸收新突破:SEDDS 的魔力
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/03 ・1194字 ・閱讀時間約 2 分鐘

本文由 紐崔萊 委託,泛科學企劃執行。 

營養品的吸收率如何?

藥物和營養補充品,似乎每天都在我們的生活中扮演著越來越重要的角色。但你有沒有想過,這些關鍵分子,可能無法全部被人體吸收?那該怎麼辦呢?答案或許就在於吸收率!讓我們一起來揭開這個謎團吧!

你吃下去的營養品,可以有效地被吸收嗎?圖/envato

當我們吞下一顆膠囊時,這個小小的丸子就開始了一場奇妙的旅程。從口進入消化道,與胃液混合,然後被推送到小腸,最後透過腸道被吸收進入血液。這個過程看似簡單,但其實充滿了挑戰。

首先,我們要面對的挑戰是藥物的溶解度。有些成分很難在水中溶解,這意味著它們在進入人體後可能無法被有效吸收。特別是對於脂溶性成分,它們需要透過油脂的介入才能被吸收,而這個過程相對複雜,吸收率也較低。

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你有聽過「藥物遞送系統」嗎?

為了解決這個問題,科學家們開發了許多藥物遞送系統,其中最引人注目的就是自乳化藥物遞送系統(Self-Emulsifying Drug Delivery Systems,簡稱 SEDDS),也被稱作吸收提升科技。這項科技的核心概念是利用遞送系統中的油脂、界面活性劑和輔助界面活性劑,讓藥物與營養補充品一進到腸道,就形成微細的乳糜微粒,從而提高藥物的吸收率。

自乳化藥物遞送系統,也被稱作吸收提升科技。 圖/envato

還有一點,這些經過 SEDDS 科技處理過的脂溶性藥物,在腸道中形成乳糜微粒之後,會經由腸道的淋巴系統吸收,因此可以繞過肝臟的首渡效應,減少損耗,同時保留了更多的藥物活性。這使得原本難以吸收的藥物,如用於愛滋病或新冠病毒療程的抗反轉錄病毒藥利托那韋(Ritonavir),以及緩解心絞痛的硝苯地平(Nifedipine),能夠更有效地發揮作用。

除了在藥物治療中的應用,SEDDS 科技還廣泛運用於營養補充品領域。許多脂溶性營養素,如維生素 A、D、E、K 和魚油中的 EPA、DHA,都可以通過 SEDDS 科技提高其吸收效率,從而更好地滿足人體的營養需求。

隨著科技的進步,藥品能打破過往的限制,發揮更大的療效,也就相當於有更高的 CP 值。SEDDS 科技的出現,便是增加藥物和營養補充品吸收率的解決方案之一。未來,隨著科學科技的不斷進步,相信會有更多藥物遞送系統 DDS(Drug Delivery System)問世,為人類健康帶來更多的好處。

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蓋房子高手?建築業的未來新星:科氏芽孢桿菌——《細菌群像》
麥田出版_96
・2023/03/12 ・1528字 ・閱讀時間約 3 分鐘

  • Bacillus cohnii   
  • 科氏芽孢桿菌
  • 形狀:圓
  • 直徑:0.6 至 0.7 微米
  • 前進:使用布滿細胞表面的鞭毛
科氏芽孢桿菌。圖/《細菌群像》。

會產生石灰的細菌

細菌不僅可以用於生產食物或提煉金屬,還可以用來建造橋樑和房屋。

例如科氏芽孢桿菌,這是一種一點都不起眼,但會產生石灰的細菌。它喜歡鹼性的生活環境,像是酸鹼值可達八的馬糞裡。但它也生活在鹼性更強的環境,全世界都有其蹤跡,甚至在歐洲、非洲、南美、土耳其的鹼湖裡,它會利用溶在湖裡的碳酸鹽產生石灰。

此細菌最初是在一九九○年代初期,德國微生物及細胞培養保藏中心的細菌學家在尋找偏好鹼性環境的新菌種時所發現,當時的土壤樣本來自一個鹼性土壤的牧場,裡面還殘留著馬糞。

科氏芽孢桿菌除了能夠忍受酸鹼值超過十二的強鹼,相當於氣味刺鼻的氨水的酸鹼值,還能形成孢子渡過長時間的乾旱期。細菌孢子的特性是具有極強的抵抗力,可以存活數十年或數百年,在特定的條件下甚至超過數百萬年(球形離胺酸芽孢桿菌(→ 78頁)還有發芽的能力。

科氏芽孢桿菌的名字源自於德國細菌學家費迪南.尤利烏斯.科恩(Ferdinand Julius Cohn),細菌學的奠基者,也是一八七二年第一個鑑識出芽孢桿菌屬這種小桿形細菌的學者。

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研發能「自行修復」的混凝土

科氏芽孢桿菌能生活在鹼性環境中,能產生石灰,孢子經過長時間還具有發芽能力。結合這三種特性,令建築業對之產生興趣。一位荷蘭微生物學家專門研究會產生石灰的細菌,並嘗試研發出一種能自行修復的混凝土。

科學家試圖利用科氏芽孢桿菌研發出能自行修復的混凝土。圖/envatoelements

他的做法是將細菌孢子與銨鹽、磷酸鹽及養分混合在一起,封裝於黏土球裡,然後將這粒只有幾公厘大小的顆粒加入強鹼性的混凝土中。混凝土硬化後若一直保持緊密,便無事發生。但如果出現裂縫,開始長時間滲水,細菌孢子就會開始萌發。當細菌繁殖分裂,會消耗添加進去的物質,並不斷產生碳酸鈣填補裂縫。一道幾公釐寬的裂縫,只需數天時間即可修補完畢。

如此一來,科氏芽孢桿菌就可以解決混凝土結構出現裂縫的難題,否則定期必須進行的繁複維修,造成的損失可高達數十億歐元。除此之外,此細菌也能用在保護現存的建築物,在噴塗混凝土或修復液中皆已測試添加此細菌,用在已出現細微裂縫的建築構件上。

不過,此項產品至今尚未成熟,黏土顆粒仍然占據太多空間,進而影響混凝土的穩定性。還有載體材質、養分及混凝土之間的交互作用,以及孢子平均分布與釋放,與石灰形成的速度及過程等等,都還在改良中。如今,研究人員也測試其他能形成石灰的細菌是否適用。不過無論如何,科氏芽孢桿菌可說是混凝土生物修復劑的先鋒。

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科氏芽孢桿菌這類會產生石灰的細菌,現在也運用在其他目的上。一家德國公司利用它來黏走採礦產生的灰塵。方法是將細菌加入培養液裡,灑在布滿灰塵的泥土上,六至四十八小時內就會產生石灰,將灰塵顆粒黏在一起形成砂岩,即固化灰塵。從前為了抑制灰塵,礦業公司必須使用大量的水,如今,藉由細菌的幫忙,就可以省下這些水了。

——本文摘自《細菌群像:50種微小又頑強,帶領人類探索生命奧祕,推動科學前進的迷人生物》,2023 年 3 月,麥田出版,未經同意請勿轉載。

麥田出版_96
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1992,麥田裡播下了種籽…… 耕耘多年,麥田在摸索中成長,然後努力使自己成為一個以人文精神為主軸的出版體。從第一本文學小說到人文、歷史、軍事、生活。麥田繼續生存、繼續成長,希圖得到眾多讀者對麥田出版的堅持認同,並成為讀者閱讀生活裡的一個重要部分。

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高效率生存!生物界的空間利用大師:遍在遠洋桿菌——《細菌群像》
麥田出版_96
・2023/03/11 ・1874字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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  • Candidatus Pelagibacter ubique 
  • 遍在遠洋桿菌
  • 外觀:通常如月牙般略彎之小桿 
  • 長:0.37 至 0.89 微米 寬: 0.12 微米至 0.20 微米
遍在遠洋桿菌。圖/《細菌群像》。

高效率利用生存空間

假使將我們肚裡大腸桿菌的體型比作兔子,遍在遠洋桿菌的體型就如同小老鼠。這種無所不在的海洋細菌不只是能獨立生存的細菌中體積最小的[1],可能也是全世界最有效率也最成功的生物。每公升的海水裡,就有數以百萬計這種細菌,據推測,遠洋桿菌屬的總菌量在地球上高達 1027 至 1028,這個數目是宇宙中目前可觀測到之恆星數量的十萬至一百萬倍。

但這種細菌所創下的紀錄不只這項: 海水所含養分非常貧乏,微生物要生存,就必須主動將所需養分分子輸送進細胞內部。這會消耗能量,最後也一定會有所剩餘。遍在遠洋桿菌則生活在極限邊緣:擁有正好足夠其吸收養分及生長繁殖所需的能量,剛剛好,不多也不少。

遍在遠洋桿菌可說是生物界的空間利用大師,其用來維持新陳代謝和繁殖的胞內空間,少到令人難以想像。細胞內三分之二的空間用於新陳代謝,剩下的三分之一被遺傳物質占滿。在小小的空間裡備有感應系統,能偵測含碳、氫、鐵化合物及光線的位置,擁有必要的運輸系統,以及一切所需的酵素,能自行生產二十種維持生命不可或缺的胺基酸。

體積若是再小,就只能放棄全部或部分的新陳代謝。例如,更小的病毒基本上就是壓縮緊密的基因,會侵入其他生物的細胞中,將別人的新陳代謝系統據為己用。

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如果養分充足,細胞內無須再具備持家基因,生活在這種環境的細菌或古菌的確可以小過遍在遠洋桿菌。例如生殖道黴漿菌(Mycoplasma genitalium),這是一種對人類致病的病原體,會在尿道、子宮等黏膜造成感染,體積僅有三百乘以六百奈米左右,但無法獨立生存[2]。二○一五年有學者聲稱在地下水裡發現更小的細菌,但直至今日為止尚未能成功培養,因此學界相當懷疑是否真實存在。

精簡而高效的演化結果

此外,遍在遠洋桿菌的維生機制,效率也出奇地高。它只有一百三十萬組鹼基對,共含約一千四百個基因,是至今已知可獨立生存的物種中最少的。沒有任何多餘的東西,只有必要的配置。甚至連遺傳密碼,也似乎為了減少能量消耗而有過最佳化的調整。

一如其他生物,遠洋桿菌的遺傳密碼由四種鹼基 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鳥嘌呤)、T(胸腺嘧啶)所組成。但比起其他細菌,遠洋桿菌裡 A 與 T 出現較為頻繁,此點便是出於效能,因為 C 與 G 含有較多的氮(而這在海水中是稀有元素),製造起來較為困難,如同人們以盡可能節省墨水的方式寫作一樣。

遍在遠洋桿菌在其所屬的立克次體目裡,算是特異獨行的一支。因為除了它之外,所有立克次體目的細菌,都必須在其他生物細胞內才能存活,其中也有不少病原菌,例如普氏立克次體菌,流行性斑疹傷寒的病原菌,透過蝨子傳染。

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生物學家研究遍在遠洋桿菌並不只因為其驚人的能源效能和基因體的構造,對生態而言,它也相當重要。因為所有遠洋桿菌加起來的重量,比全球海洋魚類總重量還要多,且占有海洋細菌生物量的四分之一;在溫暖的夏季,甚至可能高達二分之一。由於它的主要食物來自死亡生物殘留下來的可溶性有機物,因此在地球的碳循環上,也扮演一個重要的角色。

遍在遠洋桿菌加起來的重量,比全球海洋魚類總重量還要多。圖/envatoelements。

由於數量實在太龐大,因此也容易引起敵人的覬覦:至今已知有數種病毒,會侵占並消滅此種細菌。

遲至二○○二年,人們才知道遍在遠洋桿菌的存在。在那之前,人們只認得它的 rRNA(核糖體核糖核酸)序列,是一九九○年研究人員在北大西洋馬尾藻海的海水樣本裡所發現。這也是首批運用當時最新的序列鑑定方法檢測到的細菌之一,但當時無法成功地培養出來。最後研究人員用了養分很低的培養基,以及高度稀釋的樣本,並添加一種能附著在核糖體上的染劑用以判別才成功。

註解

  • [1] 審定注:一些寄生型細菌和古菌更小。
  • [2] 審定注:該菌倚賴人類細胞裡的現成養分存活。

——本文摘自《細菌群像:50種微小又頑強,帶領人類探索生命奧祕,推動科學前進的迷人生物》,2023 年 3 月,麥田出版,未經同意請勿轉載。

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