Hvordan forskere rundt om i verden allerede kæmper for den næste pandemi Riccardo Mayer/Shutterstock.com

Hvis et to-årigt barn, der lever i fattigdom i Indien eller Bangladesh, bliver sygt med en almindelig bakteriel infektion, er der mere end 50 % chance for at en antibiotikabehandling mislykkes. På en eller anden måde har barnet fået en antibiotikaresistent infektion - selv over for medicin, som de måske aldrig har været udsat for. Hvordan?

Desværre bor dette barn også et sted med begrænset rent vand og mindre affaldshåndtering, hvilket bringer dem i hyppig kontakt med fækalier. Det betyder, at de regelmæssigt udsættes for millioner af resistente gener og bakterier, herunder potentielt ubehandlede superbugs. Denne triste historie er chokerende almindelig, især på steder, hvor forureningen er voldsom og rent vand er begrænset.

I mange år troede folk, at antibiotikaresistens hos bakterier primært var drevet af uforsigtig brug af antibiotika i kliniske og veterinære omgivelser. Men voksende beviser tyder på, at miljøfaktorer kan have lige stor eller større betydning for udbredelsen af antibiotikaresistens, især i udviklingslandene.

Her fokuserer vi på antibiotikaresistente bakterier, men lægemiddelresistens forekommer også i typer af andre mikroorganismer - såsom resistens i patogene vira, svampe og protozoer (kaldet antimikrobiel resistens eller AMR). Det betyder, at vores evne til at behandle alle former for infektionssygdomme i stigende grad hæmmes af resistens, potentielt inklusive coronavirus som SARS-CoV-2, der forårsager COVID-19.

Samlet set skal brugen af ​​antibiotika, antivirale og svampedræbende midler klart reduceres, men i det meste af verden er forbedring af vand, sanitet og hygiejnepraksis - en praksis kendt som WASH - også kritisk vigtig. Hvis vi kan sikre renere vand og sikrere mad overalt, vil spredningen af ​​antibiotika-resistente bakterier blive reduceret over miljøet, herunder i og mellem mennesker og dyr.


indre selv abonnere grafik


As seneste anbefalinger om AMR fra De Forenede Nationers Fødevare- og Landbrugsorganisation (FAO), Verdensorganisationen for Dyresundhed (OIE) og Verdenssundhedsorganisationen (WHO) foreslår, som David bidrog til, at "superbug-problemet" ikke vil blive løst af mere forsigtige antibiotikabrug alene. Det kræver også globale forbedringer af vandkvalitet, sanitet og hygiejne. Ellers kan den næste pandemi blive værre end COVID-19.

Hvordan forskere rundt om i verden allerede kæmper for den næste pandemi Ubehandlet spildevand. Joa Souza/Shutterstock.com

Bakterier under stress

For at forstå problemet med modstand må vi gå tilbage til det grundlæggende. Hvad er antibiotikaresistens, og hvorfor udvikles den?

Eksponering for antibiotika belaster bakterier, og ligesom andre levende organismer forsvarer de sig selv. Bakterier gør dette ved at dele og erhverve forsvarsgener, ofte fra andre bakterier i deres miljø. Dette giver dem mulighed for at ændre sig hurtigt, og opnår let evnen til at lave proteiner og andre molekyler, der blokerer antibiotikaens virkning.

Denne gendelingsproces er naturligt og er en stor del af det, der driver evolutionen. Men efterhånden som vi bruger stadig stærkere og mere forskelligartede antibiotika, har nye og mere kraftfulde bakterielle forsvarsmuligheder udviklet sig, hvilket gør nogle bakterier resistente over for næsten alt - det ultimative resultat er ubehandlede superbugs. 

Antibiotikaresistens har eksisteret siden livet begyndte, men er for nylig accelereret på grund af menneskelig brug. Når du tager et antibiotikum, dræber det et stort flertal af målbakterierne på infektionsstedet – og så får du det bedre. Men antibiotika dræber ikke alle bakterierne – nogle er naturligt resistente; andre erhverver resistensgener fra deres mikrobielle naboer, især i vores fordøjelsessystem, svælg og på vores hud. Det betyder, at nogle resistente bakterier altid overlever og kan overføres til miljøet via utilstrækkeligt behandlet afføring, og sprede resistente bakterier og gener bredere.

Medicinalindustrien reagerede oprindeligt på stigende resistens ved at udvikle nye og stærkere antibiotika, men bakterier udvikler sig hurtigt, hvilket får selv nye antibiotika til at miste deres effektivitet hurtigt. Som følge heraf er udviklingen af ​​nye antibiotika næsten stoppet, fordi den høster begrænset fortjeneste. I mellemtiden fortsætter resistensen over for eksisterende antibiotika med at stige, hvilket især påvirker steder med dårlig vandkvalitet og sanitet.

Dette skyldes, at du i den udviklede verden laver afføring, og din afføring går ned i toilettet og til sidst løber ned i en kloak til et lokalt spildevandsrensningsanlæg. Selvom rensningsanlæg ikke er perfekte, reducerer de typisk resistensniveauet med langt over 99 %, hvilket reducerer resistensen, der frigives til miljøet væsentligt.

Hvordan forskere rundt om i verden allerede kæmper for den næste pandemi Moderne rensningsanlæg fjerner de fleste AMR-mikrober. Men de er i øjeblikket ikke overkommelige i store dele af verden. People Image Studio/Shutterstock.com

Derimod over 70% af verden har ingen kommunal spildevandsrensning eller endda kloakker; og de fleste fækalier, der indeholder resistente gener og bakterier, går direkte ud i overflade- og grundvandet, ofte via åbne dræn.

Det betyder, at mennesker, der bor steder uden fækalisk affaldshåndtering, jævnligt udsættes for antibiotikaresistens på mange måder. Eksponering er endda mulig for mennesker, der måske ikke har taget antibiotika, som vores barn i Sydasien.

Spredning gennem afføring

Antibiotikaresistens er overalt, men det er ikke overraskende, at resistens er størst på steder med dårlige sanitære forhold, fordi andre faktorer end brug er vigtige. For eksempel spiller en fragmenteret civil infrastruktur, politisk korruption og mangel på centraliseret sundhedsvæsen også nøgleroller.

Man kan kynisk hævde, at "fremmed" resistens er et lokalt problem, men antibiotikaresistensspredning kender ingen grænser - superbugs kan udvikle sig ét sted på grund af forurening, men så blive global på grund af internationale rejser. Forskere fra Danmark sammenlignede antibiotikaresistensgener i langdistanceflytoiletter og fandt store forskelle i modstandsvognen blandt flyveveje, hvilket tyder på, at modstand kan spredes ved at rejse.

Verdens nuværende erfaring med spredningen af ​​SARS-CoV-2 viser, hvor hurtigt smitsomme stoffer kan bevæge sig med menneskers rejser. Virkningen af ​​øget antibiotikaresistens er ikke anderledes. Der er ingen pålidelige antivirale midler til SARS-CoV-2-behandling, hvilket er den måde, tingene kan blive for aktuelt behandlelige sygdomme, hvis vi tillader resistens at fortsætte ukontrolleret.

Som et eksempel på antibiotikaresistens blev "superbug"-genet, blaNDM-1, først påvist i Indien i 2007 (selvom det sandsynligvis var til stede i andre regionale lande). Men kort efter blev den fundet i en hospitalspatient i Sverige og så i Tyskland. Det blev i sidste ende opdaget i 2013 på Svalbard i højarktis. Parallelt, varianter af dette gen dukkede op lokalt, men har udviklet sig, efterhånden som de bevæger sig. Lignende udvikling har fundet sted som COVID-19-virussen har spredt sig.

I forhold til antibiotikaresistens er mennesker ikke de eneste "rejsende", der kan bære resistens. Dyreliv, såsom trækfugle, kan også erhverve resistente bakterier og gener fra forurenet vand eller jord og derefter flyve store afstande med resistens i tarmen fra steder med dårlig vandkvalitet til steder med god vandkvalitet. Under rejsen gør de afføring langs deres vej, hvilket potentielt planter modstand næsten overalt. Den globale handel med fødevarer letter også spredning af modstand fra land til land og over hele kloden.

Hvordan forskere rundt om i verden allerede kæmper for den næste pandemi Modstandsdygtige mikrober behøver ikke fly for at rejse. Nick Fewings/Unsplash, FAL

Det vanskelige er, at spredningen ved modstand ved rejser ofte er usynlig. Faktisk spredte de dominerende veje for international modstand sig er stort set ukendte fordi mange veje overlapper hinanden, og modstandstyperne og drivkræfterne er forskellige.

Resistente bakterier er ikke de eneste smitsomme stoffer, der kan spredes ved miljøforurening. SARS-CoV-2 er blevet fundet i fæces og inaktivt virusaffald fundet i spildevand, men alt tyder på, at vand er ikke en større rute af COVID-19-spredning – selvom der er begrænsede data fra steder med dårlige sanitære forhold.

Så hver sag er forskellig. Men der er fælles rødder til sygdomsspredning – forurening, dårlig vandkvalitet og utilstrækkelig hygiejne. Brug af færre antibiotika er afgørende for at reducere resistens. Men uden også at give sikrere sanitet og forbedret vandkvalitet på globalt plan, vil modstanden fortsætte med at stige, hvilket potentielt skaber den næste pandemi. En sådan kombineret tilgang er central i de nye WHO/FAO/OIE-anbefalinger om AMR.

Andre former for forurening og hospitalsaffald

Industrielt affald, hospitaler, gårde og landbrug er også mulige kilder eller drivere til antibiotikaresistens.

For cirka ti år siden studerede en af ​​os (David) metalforurening i en cubansk flod og fundet de højeste niveauer af resistente gener var nær en utæt losseplads for fast affald og derunder, hvor farmaceutisk fabriksaffald kom ind i floden. Fabrikken frigiver klart påvirkede resistensniveauer nedstrøms, men det var metaller fra lossepladsen, der var stærkest korreleret med resistensgenniveauer i floden.

Der er en logik i dette, fordi giftige metaller kan stresse bakterier, hvilket gør bakterierne stærkere, og i øvrigt gør dem mere modstandsdygtige over for alt, inklusive antibiotika. Vi så det samme med metaller i kinesiske lossepladser hvor resistensgenniveauer i lossepladsafløbene var stærkt korreleret med metaller, ikke antibiotika.

Faktisk kan forurening af næsten enhver art fremme antibiotikaresistens, herunder metaller, biocider, pesticider og andre kemikalier, der kommer ind i miljøet. Mange forurenende stoffer kan fremme resistens hos bakterier, så reduktion af forureningen generelt vil hjælpe med at reducere antibiotikaresistens – et eksempel på dette er at reducere metalforurening.

Hospitaler er også vigtige, da de er både reservoirer og inkubatorer for mange varianter af antibiotikaresistens, herunder velkendte resistente bakterier såsom Vancomycin-resistente Enterococcus (VRE) og Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA). Mens resistente bakterier ikke nødvendigvis erhverves på hospitaler (de fleste er hentet fra samfundet), kan resistente bakterier beriges på hospitaler, fordi de er, hvor folk er meget syge, plejes i umiddelbar nærhed og ofte giver "sidste udvej" antibiotika. Sådanne forhold tillader spredning af resistente bakterier lettere, især superbug-stammer på grund af de typer antibiotika, der bruges.

Spildevandsudledninger fra hospitaler kan også være en bekymring. Seneste data viste, at "typiske" bakterier i hospitalsspildevand bærer fem til ti gange flere resistente gener pr. celle end samfundskilder, især gener, der lettere deles mellem bakterier. Dette er problematisk, fordi sådanne bakterier nogle gange er superbug-stammer, såsom dem, der er resistente over for carbapenem-antibiotika. Hospitalsaffald er et særligt problem på steder uden effektiv kommunal spildevandsrensning.

En anden kritisk kilde til antibiotikaresistens er landbrug og akvakultur. Lægemidler, der bruges i veterinærplejen, kan være meget lig (nogle gange identiske) med de antibiotika, der bruges i humanmedicin. Og så resistente bakterier og gener er fundet i husdyrgødning, jord og drænvand. Dette er potentielt væsentligt i betragtning af, at dyr producerer fire gange mere fæces end mennesker på globalt plan.

Hvordan forskere rundt om i verden allerede kæmper for den næste pandemi Pas på cowpats. Annie Spratt / Unsplash, FAL

Affald fra landbrugsaktiviteter kan også være særligt problematisk, fordi affaldshåndtering normalt er mindre sofistikeret. Derudover er landbrugsoperationer ofte i meget store skalaer og mindre indholdsdygtige på grund af større eksponering for dyreliv. Endelig kan antibiotikaresistens spredes fra husdyr til landmænd til fødevarearbejdere, hvilket er set i nyere europæiske undersøgelser, hvilket betyder, at dette kan være vigtigt på lokalt plan.

Disse eksempler viser, at forurening generelt øger spredningen af ​​resistens. Men eksemplerne viser også, at dominerende bilister vil være forskellige baseret på, hvor du er. Et sted kan resistensspredning være drevet af menneskeligt fækalt forurenet vand; hvorimod det i en anden kan være industriel forurening eller landbrugsaktivitet. Så lokale forhold er nøglen til at reducere spredningen af ​​antibiotikaresistens, og optimale løsninger vil være forskellige fra sted til sted – enkeltløsninger passer ikke til alle.

Lokalt drevne nationale handlingsplaner er derfor væsentlige – hvilket det nye WHO/FAO/OIE vejledning anbefaler stærkt. Nogle steder kan aktioner fokusere på sundhedssystemer; hvorimod det mange steder også er afgørende at fremme renere vand og sikrere fødevarer.

Enkle trin

Det er klart, at vi skal bruge en holistisk tilgang (det der nu kaldes "En sundhed”) for at reducere spredningen af ​​modstand på tværs af mennesker, dyr og miljø. Men hvordan gør vi det i en verden, der er så ulige? Det er nu accepteret, at rent vand er en menneskerettighed indlejret i FN's 2030 Dagsorden for bæredygtig udvikling. Men hvordan kan vi opnå "rent vand til alle" til en overkommelig pris i en verden, hvor geopolitik ofte opvejer lokale behov og realiteter?

Globale forbedringer inden for sanitet og hygiejne bør bringe verden tættere på at løse problemet med antibiotikaresistens. Men sådanne forbedringer bør kun være begyndelsen. Når først forbedret sanitet og hygiejne findes på globalt plan, vil vores afhængighed af antibiotika falde på grund af mere retfærdig adgang til rent vand. I teorien vil rent vand kombineret med nedsat brug af antibiotika drive en nedadgående spiral i resistens.

Dette er ikke umuligt. Vi kender til en landsby i Kenya, hvor de simpelthen flyttede deres vandforsyning op ad en lille bakke – over i stedet for i nærheden af ​​deres latriner. Håndvask med vand og sæbe var også påbudt. Et år senere var antibiotikaforbruget i landsbyen ubetydeligt, fordi så få landsbyboere havde det dårligt. Denne succes skyldes til dels landsbyens afsides beliggenhed og meget proaktive landsbybeboere. Men det viser, at rent vand og forbedret hygiejne direkte kan udmønte sig i reduceret antibiotikaforbrug og -resistens.

Hvordan forskere rundt om i verden allerede kæmper for den næste pandemi Offentlige toiletter i Haryana, Indien. Rinku Dua/Shutterstock.com

Denne historie fra Kenya viser yderligere, hvordan simple handlinger kan være et kritisk første skridt til at reducere den globale modstand. Men sådanne handlinger skal udføres overalt og på flere niveauer for at løse det globale problem. Dette er ikke omkostningsfrit og kræver internationalt samarbejde – herunder fokuseret apolitisk politik, planlægning og infrastruktur og ledelsespraksis.

Nogle velmente grupper har forsøgt at komme med nye løsninger, men disse løsninger er ofte for teknologiske. Og vestlige "off-the-shelf" vand- og spildevandsteknologier er sjældent optimale til brug i udviklingslande. De er ofte for komplekse og dyre, men kræver også vedligeholdelse, reservedele, betjeningsevner og kulturelt tilkøb for at være bæredygtige. For eksempel giver det ingen mening at bygge et avanceret rensningsanlæg for aktivt slam et sted, hvor 90 % af befolkningen ikke har kloaktilslutning.

Simpelt er mere bæredygtigt. Som et oplagt eksempel er vi nødt til at reducere åben afføring på en billig og socialt acceptabel måde. Dette er den bedste umiddelbare løsning på steder med begrænset eller ubrugt sanitetsinfrastruktur, som f.eks landlige Indien. Innovation er uden tvivl vigtig, men den skal skræddersyes til lokale realiteter for at have en chance for at blive fastholdt i fremtiden.

Stærk ledelse og styring er også afgørende. Antibiotikaresistens er meget lavere på steder med mindre korruption og stærk regeringsførelse. Modstanden er også lavere på steder med større offentlige sundhedsudgifter, hvilket indebærer, at socialpolitik, samfundsindsats og lokalt lederskab kan være lige så vigtigt som teknisk infrastruktur.

Hvorfor løser vi ikke problemet?

Mens der findes løsninger på antibiotikaresistens, mangler der et integreret samarbejde mellem videnskab og teknik, medicin, social handling og regeringsførelse. Mens mange internationale organisationer erkender problemets omfang, sker en samlet global handling ikke hurtigt nok.

Det er der forskellige årsager til. Forskere inden for sundhedsvæsenet, videnskaberne og teknikken er sjældent på samme side, og eksperter ofte uenige over, hvad der bør prioriteres for at forhindre antibiotikaresistens - dette forvirrer vejledningen. Desværre sensationaliserer mange forskere af antibiotikaresistens også nogle gange deres resultater, idet de kun rapporterer dårlige nyheder eller overdriver resultater.

Videnskaben fortsætter med at afsløre sandsynlige årsager til antibiotikaresistens, hvilket viser, at ingen enkelt faktor driver resistensudvikling og spredning. Som sådan er en strategi, der inkorporerer medicin, miljø, sanitet og folkesundhed nødvendig for at levere de bedste løsninger. Regeringer over hele verden skal handle i forening for at nå målene for sanitet og hygiejne i overensstemmelse med FN's mål for bæredygtig udvikling.

Rige lande skal arbejde med fattigere. Men aktioner mod modstand bør fokusere på lokale behov og planer, fordi hvert land er forskelligt. Vi skal huske, at modstand er alles problem, og alle lande har en rolle i at løse problemet. Dette fremgår af COVID-19-pandemien, hvor nogle lande har vist sig prisværdigt samarbejde. Rige lande bør investere i at hjælpe med at tilbyde lokalt egnede affaldshåndteringsmuligheder for de fattigere – dem der kan opretholdes og opretholdes. Dette ville have en mere umiddelbar effekt end nogen "fremtidens toilet"-teknologi.

Og det er vigtigt at huske, at den globale antibiotikaresistenskrise ikke eksisterer isoleret. Andre globale kriser overlapper modstanden; såsom klimaændringer. Hvis klimaet bliver varmere og tørrere i dele af verden med begrænset sanitetsinfrastruktur, kan der opstå større antibiotikaresistens på grund af højere eksponeringskoncentrationer. Hvis der derimod sker større oversvømmelser andre steder, vil der opstå en øget risiko for, at ubehandlet fækalier og andet affald spredes over hele landskaber, hvilket øger eksponeringen af ​​antibiotikaresistens på en ubegrænset måde.

Antibiotikaresistens vil også påvirke kampen mod COVID-19. Som et eksempel er sekundære bakterielle infektioner almindelige hos alvorligt syge patienter med COVID-19, især når de er indlagt på en intensivafdeling. Så hvis sådanne patogener er resistente over for kritiske antibiotikabehandlinger, vil de ikke virke og resultere i højere dødeligheder.

Uanset kontekst skal forbedret vand, sanitet og hygiejne være rygraden i bremse spredningen af ​​AMR, herunder antibiotikaresistens, for at undgå den næste pandemi. Der gøres nogle fremskridt med hensyn til globalt samarbejde, men indsatsen er stadig for fragmenteret. Nogle lande gør fremskridt, mens andre ikke gør.

Modstand skal ses i samme lys som andre globale udfordringer - noget, der truer menneskets eksistens og planeten. Som med håndtering af klimaændringer, beskyttelse af biodiversitet eller COVID-19, er globalt samarbejde nødvendigt for at reducere udviklingen og spredningen af ​​resistens. Renere vand og forbedret hygiejne er nøglen. Hvis vi ikke arbejder sammen nu, vil vi alle betale en endnu større pris i fremtiden.

Om forfatteren

David W Graham, professor i økosystemteknik, Newcastle University og Peter Collignon, professor i infektionssygdomme og mikrobiologi, Australian National University

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.

Relaterede Bøger:

Kroppen holder scoren: Hjernens sind og krop i helingen af ​​traumer

af Bessel van der Kolk

Denne bog udforsker forbindelserne mellem traumer og fysisk og mental sundhed, og tilbyder indsigt og strategier for helbredelse og bedring.

Klik for mere info eller for at bestille

Breath: The New Science of a Lost Art

af James Nestor

Denne bog udforsker videnskaben og praksisen med åndedræt og tilbyder indsigt og teknikker til at forbedre fysisk og mental sundhed.

Klik for mere info eller for at bestille

Planteparadokset: De skjulte farer ved "sunde" fødevarer, der forårsager sygdom og vægtøgning

af Steven R. Gundry

Denne bog udforsker forbindelserne mellem kost, sundhed og sygdom, og tilbyder indsigt og strategier til at forbedre den generelle sundhed og velvære.

Klik for mere info eller for at bestille

Immunitetskoden: Det nye paradigme for ægte sundhed og radikal anti-aldring

af Joel Greene

Denne bog tilbyder et nyt perspektiv på sundhed og immunitet, der trækker på principper for epigenetik og tilbyder indsigt og strategier til at optimere sundhed og aldring.

Klik for mere info eller for at bestille

Den komplette guide til faste: Helbred din krop gennem intermitterende, alternativ-dages og forlænget faste

af Dr. Jason Fung og Jimmy Moore

Denne bog udforsker videnskaben og praksis med faste og tilbyder indsigt og strategier til forbedring af den generelle sundhed og velvære.

Klik for mere info eller for at bestille

hvilken