Gesundheit

Wissenschaftler auf der ganzen Welt sind bereits kämpfen, die nächste Pandemie

Wenn eine zwei-jährige Kind lebt in Armut in Indien oder Bangladesch, krank zu sein mit einem gemeinsamen bakterielle Infektion, es ist mehr als eine chance von 50% eine antibiotische Behandlung wird scheitern. Irgendwie hat das Kind erworben hat, die eine Antibiotika-resistenten Infektionen auch auf Medikamente zu, die Sie vielleicht niemals ausgesetzt worden. Wie?

Leider, auch dieses Kind lebt in einem Ort mit begrenzten sauberes Wasser und weniger Abfall-management, bringen Sie in Kontakt mit Fäkalien. Das bedeutet, Sie sind regelmäßig ausgesetzt, die Millionen von resistenten Gene und Bakterien, einschließlich potenziell unheilbaren superbugs. Diese traurige Geschichte ist erschreckend weit verbreitet, vor allem in Orten, wo die Verschmutzung ist an der Tagesordnung und sauberes Wasser ist begrenzt.

Seit vielen Jahren glaubten die Menschen, die Antibiotika-Resistenzen von Bakterien wurde in Erster Linie getrieben durch den leichtfertigen Gebrauch von Antibiotika in der klinischen und Veterinärmedizin Einstellungen. Aber zunehmend Hinweise darauf, dass Umwelt-Faktoren können von gleicher oder größerer Bedeutung, um die Ausbreitung von Antibiotika-Resistenzen, vor allem in den Entwicklungsländern.

Hier konzentrieren wir uns auf Antibiotika-resistente Bakterien, sondern auch Resistenzen tritt auch in anderen Arten von Mikroorganismen, die—so wie die Resistenz der pathogenen Viren, Pilze und Protozoen (sogenannte antimikrobielle Resistenz oder AMR). Dies bedeutet, dass unsere Fähigkeit zur Behandlung aller Arten von Infektionskrankheiten zunehmend erschwert durch Widerstand, potenziell einschließlich Coronaviren wie SARS-CoV-2, wodurch COVID-19.

Insgesamt, Einsatz von Antibiotika, Virostatika und Antimykotika deutlich reduziert werden müssen, aber in den meisten der Welt, die Verbesserung der Wasser -, Sanitärversorgung und hygiene der Praxis—eine Praxis, bekannt als WÄSCHE—ist ebenso wichtig. Wenn wir sicherstellen können, dass sauberes Wasser und sichere Lebensmittel überall, die Ausbreitung von Antibiotika-resistente Bakterien werden reduziert über die Umwelt, einschließlich der innerhalb und zwischen Menschen und Tieren.

Wie die jüngsten Empfehlungen an AMR aus der Ernährungs-und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO), der Weltorganisation für Tiergesundheit (OIE) und der Weltgesundheitsorganisation (WHO) deuten darauf hin, zu der David dazu beigetragen, die „superbug problem“ wird nicht gelöst werden, indem mehr umsichtige Verwendung von Antibiotika allein. Es erfordert auch Globale Verbesserungen in der Wasserqualität, Abwasserentsorgung und hygiene. Ansonsten, die nächste Pandemie könnte schlimmer sein als COVID-19.

Bakterien unter stress

Um zu verstehen, das problem des Widerstands, müssen wir zurück zu den Grundlagen. Was ist Antibiotika-Resistenz, und warum entwickelt Sie sich?

Die Exposition gegenüber Antibiotika stellt stress auf Bakterien und, wie anderen lebenden Organismen, Sie wehren sich. Bakterien tun dies durch den Austausch und den Erwerb von Verteidigungs-Gene, die oft von anderen Bakterien in Ihrer Umgebung. Dies ermöglicht Ihnen, schnell ändern können, bereitwillig die Erlangung der Fähigkeit, Proteine und andere Moleküle, blockiert das Antibiotikum die Wirkung.

Dieses gen weitergeben Prozess ist natürlich und ist ein großer Teil dessen, was treibt die evolution. Allerdings, wie wir verwenden, je stärker und vielfältiger Antibiotika, neue und leistungsfähigere bakteriellen Verteidigung Optionen entwickelt haben, bei der Wiedergabe einige Bakterien resistent gegen fast alles—das ultimative Ergebnis von unheilbaren superbugs.

Antibiotika-Resistenz existierte seit das Leben begann, aber seit kurzem beschleunigt durch die menschliche Nutzung. Wenn Sie nehmen ein Antibiotikum, es tötet eine große Mehrheit der target-Bakterien am Ort der Infektion—und damit es Ihnen besser geht. Aber die Antibiotika nicht töten alle Bakterien—einige sind natürlich resistent; andere erwerben die Resistenz-Gene von Ihren mikrobiellen Nachbarn, vor allem im Verdauungssystem, an der Kehle und auf unserer Haut. Dies bedeutet, dass einige resistente Bakterien immer überleben, und kann passieren, um die Umwelt über unzureichend behandelt Fäkalien, die Verbreitung resistenter Bakterien und Gene breiter.

Die pharmazeutische Industrie anfänglich reagiert auf zunehmenden Widerstand durch die Entwicklung neuer und stärkere Antibiotika, sondern die Bakterien entwickeln sich schnell, so dass auch neue Antibiotika Ihre Wirksamkeit verlieren schnell. Als Ergebnis, können neue Antibiotika-Entwicklung hat fast aufgehört, weil es sammelt begrenzten Gewinn. Mittlerweile, Widerstand zu vorhandenen Antibiotika weiter zu erhöhen, was vor allem Auswirkungen Orte mit schlechter Wasserqualität und Hygiene.

Dies ist, weil in der entwickelten Welt, die Sie entleeren und Ihre poo, geht auf Toilette, schließlich fließt nach unten durch einen Kanal zu einer gemeinschaftlichen Kläranlage. Obwohl die Kläranlagen sind nicht perfekt, Sie in der Regel reduzieren Widerstand von weit über 99%, die erheblich reduziert den Widerstand in die Umwelt freigesetzt.

Im Gegensatz dazu werden über 70% der Welt keine Gemeinschaft, die Abwasserbehandlung oder auch die Kanalisation; und die meisten Fäkalien, mit resistenten Gene und Bakterien, geht direkt in Oberflächen-und Grundwasser, oft über offene Kanalisation.

Dies bedeutet, dass Menschen, die in Orten ohne Fäkalien-Entsorgung sind regelmäßig ausgesetzt Antibiotika-Resistenz in vielerlei Hinsicht. Die Exposition ist noch möglich, Leute, die keine Antibiotika eingenommen zu haben, wie unser Kind in Süd-Asien.

Die Verbreitung über Kot

Antibiotika-Resistenz ist überall, aber es ist nicht verwunderlich, dass der Widerstand ist am größten an Orten mit schlechter Hygiene, da andere Faktoren als die Verwendung wichtig sind. Zum Beispiel, eine fragmentierte zivile Infrastruktur, politische Korruption und ein Mangel an zentralisierten Gesundheitswesen spielen ebenfalls wichtige Rollen.

Man könnte zynisch argumentieren, dass „ausländische“ Widerstand ist ein lokales Problem, aber Antibiotika-Resistenzen-Ausbreitung kennt keine Grenzen—superbugs entwickeln könnte, in einem Ort aufgrund von Verschmutzung, aber dann werden global durch internationale Reisen. Forscher aus Dänemark gegenüber Antibiotika-Resistenz-Gene in die Langstrecken-Flugzeug-Toiletten und fand große Unterschiede in der Resistenz der Beförderung unter Flugrouten, was auf Widerstand springen kann-zu verbreiten, indem Sie Reisen.

Der Welt aktuelle Erfahrungen mit der Ausbreitung von SARS-CoV-2 zeigt nur, wie schnell ansteckende Agenten bewegen können, mit Menschen zu Reisen. Die Auswirkungen der zunehmenden Antibiotikaresistenz ist es nicht anders. Es gibt keine zuverlässigen antiviral agents für SARS-CoV-2-Behandlung, das ist der Weg, die Dinge werden für die derzeit behandelbaren Krankheiten, wenn wir zulassen, dass der Widerstand weiterhin deaktiviert.

Als ein Beispiel von Antibiotika-Resistenzen, die „superbug“ – gen, blaNDM-1, wurde erstmals in Indien im Jahr 2007 (obwohl es wahrscheinlich in anderen Ländern in der Region). Aber bald darauf fand sich in einem Krankenhaus Patienten in Schweden und dann in Deutschland. Es wurde letztlich festgestellt, in 2013 in Spitzbergen in der Hohen Arktis. In parallelen, Varianten dieses Gens erschien vor Ort, sondern haben sich so entwickelt, wie Sie sich bewegen. Ähnlich wie evolution aufgetreten ist, als die COVID-19 virus verbreitet hat.

Relativ zu Antibiotika-Resistenzen, die Menschen sind nicht die einzigen „Reisenden“ tragen kann Widerstand. Tiere wie z.B. Zugvögel, können auch zu erwerben resistenter Bakterien und Gene, die durch kontaminiertes Wasser oder kontaminierte Böden und dann Fliegen große Entfernungen tragen-Widerstand in Ihren Darm von Orten mit schlechter Wasserqualität zu den Orten mit guter Wasserqualität. Während der Reise, die Sie verrichten wollen, auf Ihren Weg, potenziell Pflanzung Widerstand fast überall. Der Globale Handel von Lebensmitteln erleichtert auch die Verbreitung von Resistenzen, die von Land zu Land und in der Welt.

Was ist schwierig ist, dass die Ausbreitung von Widerstand, der durch die Reise ist oft unsichtbar. In der Tat, die dominanten Pfade des internationalen Widerstandes verteilt sind weitgehend unbekannt, weil viele Signalwege überlappen, und die Arten und Einflussfaktoren für den Widerstand sind vielfältig.

Resistente Bakterien sind nicht die einzigen Infektionserreger, die möglicherweise verbreitet werden durch die Kontamination der Umwelt. SARS-CoV-2 wurde gefunden in Kot und inaktive virus-Fremdkörper im Abwasser, aber alles deutet darauf hin, Wasser ist nicht eine wichtige route von COVID-19 zu verbreiten—obwohl es nur begrenzte Daten von Orten mit schlechter Hygiene.

Also, jeder Fall unterscheidet sich. Aber es gibt gemeinsame Wurzeln, um die Ausbreitung der Krankheit Luftverschmutzung, schlechter Wasserqualität und mangelnder hygiene. Mit weniger Antibiotika ist entscheidend für die Verringerung der Widerstand. Jedoch, ohne auch die Bereitstellung sicherer Abwasserentsorgung und Verbesserung der Wasserqualität in globalen Maßstäben, den Widerstand weiter zu erhöhen, potenziell erstellen die nächste Pandemie. Solch ein kombinierter Ansatz ist ein zentraler Bestandteil der neuen WHO/FAO/OIE-Empfehlungen auf AMR.

Andere Arten von Verschmutzung und krankenhausabfällen

Industrielle Abfälle, Krankenhäuser, landwirtschaftliche Betriebe und die Landwirtschaft sind auch mögliche Quellen oder Treiber von Antibiotika-Resistenzen.

Zum Beispiel, vor etwa zehn Jahren, einer von uns (David) studierte Metall-Verschmutzung in einem kubanischen Fluss und fanden die höchsten Konzentrationen von resistenten Gene wurden in der Nähe einer undichten Abfalldeponie für Feste Abfälle und unten, wo pharmazeutische Fabrik Abfälle in den Fluss. Die factory-Versionen deutlich belastet Widerstand downstream, aber es war Metallen aus der Deponie, dass die meisten stark korreliert mit der Resistenz-gen Ebenen in den Fluss.

Es ist eine Logik, da toxische Metalle können stress, Bakterien, wodurch die Bakterien stärker, übrigens macht Sie widerstandsfähiger gegen alles, einschließlich Antibiotika. Wir sahen die gleiche Sache mit Metallen in der chinesischen Mülldeponien, wo-Resistenz-gen Ebenen in der Deponie Kanalisation korreliert stark mit Metallen, nicht Antibiotika.

In der Tat, die Verschmutzung von fast jeder Art fördern kann, Antibiotikaresistenz, einschließlich Metalle, Biozide, Pestizide und andere Chemikalien in die Umwelt gelangen. Viele Schadstoffe können zu fördern Resistenzen von Bakterien, so die Verringerung der Umweltverschmutzung im Allgemeinen wird eine Reduktion der Antibiotika-Resistenzen—ein Beispiel HIERFÜR ist die Reduktion der Metall-Verschmutzung.

Krankenhäuser sind auch wichtig, wobei beide Stauseen und Inkubatoren für viele Sorten von Antibiotika-Resistenzen, darunter bekannte resistente Keime wie Vancomycin-resistente Enterococcus (VRE) und Methicillin-resistenten Staphylococcus aureus (MRSA). Während resistente Bakterien sind nicht unbedingt im Krankenhaus erworben wurden (die meisten kommen von der Gemeinde), resistente Bakterien angereichert werden kann, die in Krankenhäusern, weil dort die Menschen sind sehr krank, gepflegt, in der Nähe, und oft „last resort“ – Antibiotika. Solche Bedingungen erlauben, die Ausbreitung von resistenten Bakterien leichter, vor allem superbug Stämme, weil die Arten von Antibiotika, die verwendet werden.

Abwasser-releases von Krankenhäusern kann auch ein Anliegen sein. Die jüngsten Daten zeigten, dass die „typischen“ Bakterien im Krankenhaus Abwasser tragen fünf bis zehn mal mehr resistente Gene pro Zelle als gemeinschaftlichen Quellen, vor allem Gene, die leichter gemeinsam zwischen Bakterien. Dies ist problematisch, weil solche Bakterien sind manchmal superbug Stämme, wie jene, die resistent gegen carbapenem-Antibiotika. Krankenhaus Abfälle sind ein besonderes Anliegen in Orten ohne effektive community-Abwasser-Behandlung.

Eine weitere wichtige Quelle von Antibiotika-Resistenzen: die Landwirtschaft und Aquakultur. Medikamente, die in die tierärztliche Versorgung sehr ähnlich sein können (manchmal identisch) verwendeten Antibiotika in der human-Medizin. Und so resistenter Bakterien und Gene gefunden, die in dung, Boden und Abwasser. Dies ist möglicherweise wichtiger, als Tiere produzieren vier mal mehr Fäkalien als die Menschen auf einer globalen Skala.

Abfälle aus landwirtschaftlicher Tätigkeit auch können besonders problematisch sein, weil die Abfallwirtschaft ist in der Regel weniger anspruchsvoll. Darüber hinaus landwirtschaftliche Betriebe sind oft auf sehr großen Skalen und weniger containable aufgrund der größeren Belastung für die Tierwelt. Schließlich, Antibiotika-Resistenz kann verbreiten aus farm Tiere Bauern zur Lebensmittel Arbeitnehmer, die gesehen worden in der jüngsten europäischen Studien, d.h. dies kann wichtig sein, auf lokaler Skala.

Diese Beispiele zeigen, dass die Luftverschmutzung im Allgemeinen erhöht die Ausbreitung von Resistenzen. Aber die Beispiele zeigen auch, dass die dominanten Treiber unterscheiden sich, je nachdem, wo Sie sind. In einem Ort, der Widerstand verbreitet werden könnte, angetrieben von menschlichen Fäkalien verunreinigtes Wasser; in der Erwägung, dass in einem anderen, könnte es sein, industrielle Verschmutzung oder landwirtschaftliche Tätigkeit. So den örtlichen Bedingungen sind der Schlüssel zur Verringerung der Ausbreitung von Antibiotikaresistenzen, und optimale Lösungen unterscheiden sich von Ort zu Ort—einzelne Lösungen passen nicht alle.

Lokal getrieben nationalen Aktionspläne sind daher von wesentlicher Bedeutung—, die der neuen WHO/FAO/OIE-Leitlinien dringend empfohlen. In einigen Orten, die Aktionen könnten den Fokus auf das Gesundheitswesen; in der Erwägung, dass in vielen Orten, die Förderung von sauberem Wasser und sicherer Lebensmittel ist auch entscheidend.

Einfache Schritte

Es ist klar, wir müssen einen ganzheitlichen Ansatz (was heißt jetzt „One Health“) zu reduzieren, die Ausbreitung von Resistenzen über Menschen, Tiere und die Umwelt. Aber wie tun wir dies in einer Welt, die so ungleich? Es wird nun angenommen, dass sauberes Wasser ein Menschenrecht ist eingebettet in die UN-Agenda 2030 für eine Nachhaltige Entwicklung. Aber wie können wir erreichen, bezahlbar „sauberes Wasser für alle“ in einer Welt, in der Geopolitik, oft überwiegen die lokalen Bedürfnisse und Realitäten?

Globale Verbesserungen in der Hygiene und hygiene bringen die Welt näher an die Lösung des Problems der Antibiotika-Resistenz. Aber solche Verbesserungen sollten nur der Anfang. Sobald verbesserte sanitäre Einrichtungen und hygiene existieren in globalen Maßstäben, unsere Abhängigkeit von Antibiotika einen Rückgang aufgrund der gerechtere Zugang zu sauberem Wasser. In der Theorie, sauberes Wasser, gepaart mit verminderten Einsatz von Antibiotika wird eine Abwärtsspirale in Widerstand.

Dies ist nicht unmöglich. Wir wissen von einem Dorf in Kenia, wo Sie einfach verschoben Ihre Wasserversorgung einen kleinen Hügel hinauf—oben, anstatt in der Nähe Ihrer Latrinen. Händewaschen mit Seife und Wasser wurde auch beauftragt. Ein Jahr später, ist die Verwendung von Antibiotika im Dorf war vernachlässigbar, da so wenige Dorfbewohner waren krank. Dieser Erfolg ist zum Teil aufgrund der abgelegenen Lage des Dorfes und sehr aktive Dorfbewohner. Aber es zeigt, dass sauberes Wasser und verbesserte hygiene können sich direkt übersetzen in den reduzierten Einsatz von Antibiotika und Widerstand.

Diese Geschichte von Kenia weiter zeigt, wie mit einfachen Maßnahmen kann ein wichtiger Erster Schritt bei der Verringerung der weltweiten Widerstand. Aber solche Aktionen muss getan werden, überall und auf mehreren Ebenen zur Lösung des globalen Problems. Dies ist nicht kostenlos und erfordert internationale Zusammenarbeit—die auch eine gezielte Entpolitisierung der Politik -, Planungs-und Infrastruktur-und management-Praktiken.

Einige gut gemeinte Gruppen haben versucht zu kommen mit neuen Lösungen, aber diese Lösungen sind oft zu technologisch. Und westlichen „off-the-shelf“ Wasser-und Abwasser-Technologien sind selten optimal für den Einsatz in Entwicklungsländern. Sie sind oft zu Komplex und kostspielig, sondern erfordern auch Wartung, Ersatzteile, operatives Geschick und kulturelle buy-in um nachhaltig zu sein. Zum Beispiel für den Bau einer erweiterten Belebtschlamm-Abwasser-Behandlung-pflanze in einem Ort, wo 90% der Bevölkerung nicht über Verbindungskanäle keinen Sinn macht.

Ist einfach nachhaltiger. Als ein offensichtliches Beispiel, wir brauchen, um zu reduzieren, öffnen Sie Stuhlgang in einer günstigen und sozial verträglichen Art und Weise. Dies ist die beste momentane Lösung in Orten mit eingeschränkter oder nicht genutzten sanitären Infrastruktur, wie ländliche Indien. Innovation ist ohne Zweifel wichtig, aber Sie muss optimal auf die lokalen Realitäten zu stehen, eine chance, in die Zukunft fortgesetzt.

Starke leadership-und governance-auch kritische. Antibiotika-Resistenz ist viel niedriger in Orten mit weniger Korruption und eine starke Führung. Widerstand auch geringer ist in Orten mit größeren öffentlichen Gesundheitsausgaben, was bedeutet, Sozialpolitik, Maßnahmen der Gemeinschaft und der lokalen Führung kann so wichtig wie die technische Infrastruktur.

Warum sind wir nicht auf die Lösung des Problems?

Während Lösungen für Antibiotika-Resistenz vorhanden, die integrierte Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Technik, Medizin, Soziales handeln und governance fehlt. Während viele internationale Organisationen bestätigen das Ausmaß des Problems, einheitliche Globale Aktion ist nicht schnell genug.

Es gibt verschiedene Gründe dafür. Forscher im Gesundheitswesen, den Naturwissenschaften und den Ingenieurwissenschaften sind selten auf der gleichen Seite, und Experten oft uneinig über das, was sollte Vorrang eingeräumt werden, um zu verhindern, dass Antibiotika-Resistenz—diese muddles Führung. Leider, viele Antibiotika-Resistenz-Forscher auch manchmal sensationalise Ihre Ergebnisse, nur die Berichterstattung schlechte Nachrichten oder übertreibe Ergebnisse.

Die Wissenschaft weiterhin zeigen mögliche Ursachen von Antibiotika-Resistenzen, die zeigt, dass kein einzelner Faktor Laufwerke Widerstand evolution und Ausbreitung. Als solche, eine Strategie, welche die Medizin, die Umwelt, die Hygiene und der öffentlichen Gesundheit, die benötigt wird, um die besten Lösungen. Regierungen in der ganzen Welt müssen gemeinsam agieren zur Erreichung der Ziele für sanitäre Anlagen und hygiene in übereinstimmung mit der UN-Ziele für eine Nachhaltige Entwicklung.

Die reicheren Länder müssen gemeinsam mit ärmeren. Aber, Maßnahmen gegen einen Widerstand sollte der Schwerpunkt auf die lokalen Bedürfnisse und Pläne, denn jedes Land ist anders. Wir müssen uns daran erinnern, dass der Widerstand jeder das problem und alle Länder haben eine Rolle in der Lösung des Problems. Dies ergibt sich aus der COVID-19-Pandemie, wo einige Länder haben, angezeigt lobenswerte Zusammenarbeit. Die reicheren Länder investieren sollten, hilft zu bieten lokal angepasste Abfall-management-Optionen für die ärmeren—diejenigen, die aufrechterhalten werden kann und nachhaltig ist. Dies hätte eine unmittelbare Auswirkung als jede „Toilette der Zukunft“ – Technologie.

Und es ist Schlüssel zu erinnern, dass das Globale Antibiotika-Resistenz-Krise existiert nicht in isolation. Andere Globale Krisen überlagern Widerstand; wie der Klimawandel. Wenn sich das Klima wird wärmer und Trockner in teilen der Welt mit begrenzten sanitären Infrastruktur, mehr Antibiotika-Resistenzen könnten, ergibt sich aufgrund der höheren expositionskonzentrationen. Im Gegensatz dazu, wenn größere überflutungen kommt auch in anderen Orten, ein erhöhtes Risiko von unbehandelten Fäkalien und anderen Abfällen, die sich über ganze Landschaften auftreten werden, die zunehmende Antibiotika-Resistenz-Aufnahmen in einem offenen Art und Weise.

Antibiotika-Resistenz wird auch Auswirkungen auf die Bekämpfung COVID-19. Als ein Beispiel, sekundäre bakterielle Infektionen sind Häufig bei schwerkranken Patienten mit COVID-19, vor allem, wenn zugelassen zu einer Intensivstation. Also, wenn solche Krankheitserreger sind resistent gegen kritische Antibiotika-Therapien, Sie funktionieren nicht und führen zu höheren Sterblichkeit.

Unabhängig vom Kontext, verbesserte Wasser -, Sanitärversorgung und hygiene müssen das Rückgrat der Eindämmung der Verbreitung von AMR, einschließlich Antibiotika-Resistenzen zu vermeiden, die nächste Pandemie. Einige Fortschritte in Bezug auf die weltweite Zusammenarbeit, aber die Anstrengungen sind immer noch zu stark fragmentiert. Einige Länder machen Fortschritte, während andere es nicht sind.