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「無敵星星」抗生素為什麼會失效?細菌的抗藥性是如何發生的?

活躍星系核_96
・2019/09/04 ・2331字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 519 ・六年級
  • 編譯/Fisher Wang

你是否曾經在看古裝劇時想過,過去的人好像都活不久?日劇「仁醫」,就描述身為醫生的主角穿越時空回到過去,在江戶時代利用現代的醫療知識,並提煉出了「盤尼西林」,才得以拯救民眾於各種疾病之中。

真實歷史上,在 20 世紀初以前,即使在工業化國家出生,平均預期壽命也才 47 歲,這是因為那時的人們無法根治任何由細菌所導致的感染或傳染病,包括知名的黑死病(鼠疫)、麻風病、梅毒、霍亂、結核病等等,都帶走了許多生命

盤尼西林在 1928 年被發現後,抗生素大約在 1940 年代開始被大量使用,從此開啟了抗生素的黃金年代,同時也替人類的存活與發展開啟了一座新的大門。

吃了無敵星星就能獲得無敵時間。圖/ytimg

有了抗生素,人類似乎就像吃了「無敵星星」。

抗生素是一種可抑制細菌生長或殺死細菌的藥物,在我們的生活中經常會接觸到。當身體裡的細菌被殺掉,身體的感染自然也會減緩。但是,抗生素的使用還是有風險,這個風險就是所謂的「抗生素抗藥性」(antibiotic resistance),而為了避免風險,你肯定聽過醫生苦口婆心的叮嚀──「這幾天份的藥一定要全部吃完」。

抗生素一開始就是微生物間的武器

只要有生物存在,就會自動形成生態競爭與平衡的現象,即使在微生物的世界中也不例外,抗生素這類的化學物質便是這些微生物們彼此平衡的重要角色。微生物、真菌會產生代謝產物,以抑制其它微生物生長、生存。微生物將抗生素作為武器,藉此攻擊與壓制其他微生物,以保有最大的生存空間和食物。

微生物之間的戰爭早就開打了。圖/pixabay

這場屬於微生物之間的戰爭早已經開打超過十億年了。有些細菌天生就對某些抗生素具有抗藥性,這也就是不同抗生素適用於不同感染的原因之一,例如:萬古黴素不能殺死大腸桿菌,而甲硝唑不能殺死引起百日咳的百日咳博德特氏菌等。

因此簡單來說,細菌對於抗生素有抵抗機制、或逐漸發展抵抗能力,其實滿正常的。

為什麼提到抗藥性,都要提抗生素濫用?

那為什麼我們還要擔心抗生素濫用的問題呢?這是因為我們今天使用的抗生素,大多數是以細菌和真菌自然產生的抗生素作為基礎開發的。如果細菌不曾遭遇抗生素,抗藥性的機制有可能會逐漸失效;但是現在,因為人類過度使用抗生素,細菌在環境裡面不斷遇到抗生素,有抗藥性的細菌就會因此被篩選留存下來。

具有抗藥性的微生物就會透過這個過程變得更多,人類使用抗生素所能達到的效果也就相對下降。

如果不遵循使用規則,會讓對有抗藥性的細菌越來越多喔。

所以,看醫生時,醫生常在開藥時叮嚀我們要吃完抗生素,是因為沒有吃完會影響身體免疫系統,而是因為你不把抗生素吃完,就無法完全殺死體內的細菌而不留活口。而被篩選下來、留下 1% HP 的細菌,恰恰有可能存有較能抵抗抗生素的基因突變,長此以往,就是在協助篩選、留下有抗藥性的細菌。

另一方面,本來只有部分細菌對某些抗生素具有抗藥性,但是因為人類在人體與環境中過度使用抗生素,使得以前被某些能被抗生素殺死的細菌,透過「基因突變」以及「水平基因轉移」的方式,而變得對那種抗生素產生抵抗力。也就是,細菌的基因自然而然突變了,所以不再受到抗生素的影響;或是細菌與細菌之間透過互相接觸而把能夠抵抗抗生素的 DNA 轉給其他細菌。

抗生素抗藥性:現代醫藥學的最大威脅

不當使用抗生素的結果,就是細菌變得越來越強了!甚至出現了可以抵抗多種抗生素的「超級細菌」,這次換細菌吃了無敵星星。在這樣的環境中,人類感染到具有抗生素抗藥性細菌的機會增加,這可能導致更多種類型的併發症、住院時間延長,且更容易死亡。儘管藥商與科學家不斷在尋找新的抗生素來抗衡具有抗藥性的細菌,但細菌不僅擅長適應各種環境,進化的速度也非常迅速。這就是為什麼抗生素不能亂吃,也不應該把抗生素的使用當作理所當然。

聯合國在 2016 年時曾經召開高峰會,討論抗生素抗藥性問題,並認為這已經成為「現代醫藥學的最大威脅」。參與的 193 個會員國也簽署了宣言,希望可以藉由這個行動鼓勵社會多進行抗生素相關研究,發展出新的抗生素,以減少現有細菌具有抗藥性的可能;同時,也希望大家透過這樣的宣示,能夠意識到持續使用抗生素會對人體和動物產生的重大風險與威脅。

乖乖把藥吃完可能可以成為救世英雄喔。圖/pexels

希望下次大家看醫生吃藥的時候,都可以遵照醫生指示使用,不要擅自決定少吃一點或是縮短療程,你的一個小小舉動,也可以減緩人體免於超級細菌的侵害呢。

參考資料

  1. The conversation: We know why bacteria become resistant to antibiotics, but how does this actually happen?
  2. 維基百科:抗生素濫用
  3. 維基百科:抗生素抗藥性
  4. Adedeji, W. A. (2016). The treasure called antibiotics. Annals of Ibadan postgraduate medicine14(2), 56.
  5. Gottfried, J. (2005). History Repeating? Avoiding a Return to the Pre-Antibiotic Age.
  6. 馬偕紀念醫院 抗生素的愛恨情仇

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia


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什麼是「骨髓纖維化」?為什麼它會讓患者失去造血功能?

careonline_96
・2021/10/21 ・2074字 ・閱讀時間約 4 分鐘
讓人失去造血功能的骨髓纖維化,血液專科醫師圖文解析

一名六十多歲的女性患者平日生活忙碌,最近幾個月經常感到疲倦,精神不太好、容易忘東忘西,此外,體重還驟降好幾公斤。

「大多數女性患者剛變瘦時,可能會感到開心,但變瘦一段時間後,就會漸漸感到不對勁。」

大林慈濟醫院血液腫瘤科李思錦醫師說明,因腹部不適、吃不太下,該患者便到腸胃科就診。檢查發現脾臟變大,是一般人的好幾倍大,且貧血很嚴重,故轉診到血液腫瘤科。

「骨髓纖維化患者大多會因為貧血、腹部不適、體重減輕而先到相關科別就診,最後才輾轉來到血液腫瘤科。」李思錦醫師指出,「該患者後續接受骨髓檢查,評估屬於中度風險病人,開始接受口服藥物治療。大約兩週後,她就覺得腹部不適得到改善,開始吃得下東西。隨著營養狀況改善,精神、體力逐漸恢復,體重也慢慢回升。」

讓患者失去造血功能的骨髓纖維化

骨髓纖維化較常出現在中老年人,但各年齡層皆可能罹病,且男女比例差不多。李思錦醫師表示,骨髓纖維化是因為基因突變,使造血細胞異常增生,這些額外增加的細胞會產生細胞激素,使患者出現不適症狀。

另外,這些細胞激素會讓正常骨髓中的間質細胞纖維化,原本可容納造血細胞的空間,漸漸充滿纖維組織,而沒有足夠的空間造血。因為人體還是需要造血,所以會依賴髓外造血,由肝臟、脾臟等器官執行造血功能,因而導致肝臟、脾臟腫大。

什麼是骨髓纖維化?

正常脾臟重量約幾百公克,正常時通常無法摸到,李思錦醫師解釋,骨髓纖維化患者的脾臟變大,可能重達 1、2 公斤,甚至延伸到骨盆腔。異常腫大的脾臟會對其他器官造成壓迫,而導致不適,故患者常因為脾臟腫大而就診。

脾臟腫大會讓患者感到腹脹、肚子痛、吃不下、容易有飽足感,體重便會漸漸下降。李思錦醫師說明,骨髓纖維化症狀與造血功能失調有關,由於攜帶氧氣的血紅素不足,可能讓人體力變差、常感到疲累、注意力不集中;白血球低下,讓患者較常感染、發燒。另外,還可能出現搔癢、夜間盜汗、骨頭疼痛等症狀。

由於上述症狀較無特異性,也常被誤認為是老化現象,所以容易延誤就醫。李思錦醫師提醒,如果有這些症狀,應盡速就醫,安排進一步血液、骨髓檢查,才能盡早診斷,把握治療時機。

骨髓纖維化常見症狀

骨髓纖維化的治療選項

骨髓纖維化的根本治療,需要做骨髓移植,但對年紀較大的患者而言,骨髓移植的風險較高。李思錦醫師解釋,無法接受骨髓移植的患者會採取緩解治療,如患者的白血球功能較差、容易感染,可能會給予白血球生長激素;若是紅血球不夠,可以輸血或給予促進紅血球生成的藥物;若是血小板不足,可輸血小板,或使用促進血小板增生的藥物。

骨髓纖維化的治療

骨髓纖維化是基因造成的問題,目前已可使用口服藥物來治療,李思錦醫師說明,口服藥物可用於中度、高度風險的骨髓纖維化病人,來改善症狀。

「口服藥物有機會讓脾臟變小,患者比較不會那麼不舒服,吃得下東西,體力會比較好,生活品質也可以改善。」李思錦醫師表示,由於基因突變的累積,骨髓纖維化患者大約有 10% 會發生急性血癌,一定要按時回診追蹤。

貼心小提醒

骨髓纖維化會讓患者骨髓漸漸失去造血功能,從而導致多種症狀,李思錦醫師提醒,若出現骨髓纖維化十大症狀,包括疲勞、腹部不適、易有飽足感、體重下降、活動力不佳、注意力不集中、搔癢、骨頭疼痛、發燒、夜間盜汗,請盡快就醫。患者可使用「骨髓纖維化自我檢測量表(MPN10 量表)」來對十大症狀的嚴重度評分,從沒有症狀的零分到很嚴重的十分,以數字量化嚴重程度,有助醫師評估病況及治療成效。

骨髓移植有機會治癒骨髓纖維化,狀況許可時患者可接受骨髓移植。不適合接受骨髓移植的患者能夠接受緩解治療、藥物治療以改善症狀,提升生活品質。李思錦醫師叮嚀,骨髓纖維化可能演變成急性血癌,呼籲患者務必定期追蹤!

以上衛教資訊由台灣諾華協助刊登。TW2110021078

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