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如果一个生活在印度或孟加拉国贫困中的两岁孩子因细菌感染而生病， 超过50％ 抗生素治疗失败的机会。 孩子以某种方式已经获得了抗生素抗药性感染-甚至接触了他们可能从未接触过的药物。 怎么样？
不幸的是，这个孩子还生活在清洁水少，废物管理少的地方，使他们经常接触粪便。 这意味着它们定期暴露于数百万种抗性基因和细菌中，包括潜在的 无法治愈的超级细菌。 这个悲伤的故事令人震惊地普遍，尤其是在污染猖and而净水有限的地方。
多年来，人们认为细菌的抗生素耐药性主要是由于在临床和兽医环境中不慎使用抗生素引起的。 但 越来越多的证 表明环境因素可能对传播的影响同等或更重要 抗生素耐药性，尤其是在发展中国家。
在这里，我们着重于抗生素抗药性细菌，但其他种类的微生物也有抗药性，例如病原性病毒，真菌和原生动物的抗药性（称为抗微生物药性或AMR）。 这意味着我们治疗各种传染病的能力越来越受到耐药性的阻碍，其中包括可能导致SAV-CoV-2的冠状病毒，这些病毒会导致COVID-19。
总体而言，显然必须减少抗生素，抗病毒药和抗真菌药的使用，但是在世界大多数地方，改善水，环境卫生和个人卫生习惯（一种称为WASH的习惯）也至关重要。 如果我们能够确保到处都有更干净的水和更安全的食物，那么抗抗生素细菌的传播将在整个环境中减少，包括在人与动物之间以及动物与动物之间。
As 关于AMR的最新建议 联合国粮食及农业组织（FAO），世界动物卫生组织（OIE）和世界卫生组织（WHO）的建议表明，戴维做出贡献的“超级细菌问题”将无法更审慎地解决。单独使用抗生素。 它还需要全球改善水质，环境卫生和个人卫生。 否则，下一次大流行可能会比COVID-19更为严重。
未经处理的污水。 Joa Souza / Shutterstock.com
细菌在压力下
要理解抵抗问题，我们必须回到基础。 什么是抗生素抗性，为什么会发展？
接触抗生素会给细菌带来压力，并且像其他生物一样，细菌也能自我保护。 细菌通过共享和获取防御基因（通常来自其周围环境中的其他细菌）来做到这一点。 这使它们能够快速变化，从而很容易获得制造蛋白质和其他分子的能力，从而阻止抗生素的作用。
本篇 基因共享过程 是自然的，是推动发展的重要因素。 但是，随着我们使用更强大，更多样化的抗生素，新的，更强大的细菌防御方法已经发展起来，使某些细菌几乎对所有细菌都具有抵抗力-最终结果是无法治愈的超级细菌。
存在抗药性 自从生活开始，但最近由于人类使用而加速。 当您服用抗生素时，它会在感染部位杀死大多数目标细菌，因此您会好起来。 但是抗生素并不能杀死所有细菌，有些是天然抗药性的。 其他人则从他们的微生物邻居那里获得抗性基因，尤其是在我们的消化系统，喉咙和皮肤上。 这意味着某些抗药性细菌总是可以生存，并且可以通过对粪便的处理不充分而传播到环境中，从而使抗药性细菌和基因更广泛地传播。
制药行业最初通过开发新的更强的抗生素来应对耐药性的增加，但是细菌迅速发展，甚至新的抗生素也很快失去了功效。 结果，新的抗生素的开发几乎停止了，因为它获得了 利润有限。 同时，对现有抗生素的抗药性持续增加，这尤其影响到 水质和卫生条件差.
这是因为在发达国家，您排便，大便便掉进厕所，最终从下水道流到社区废水处理厂。 尽管处理厂并不理想，但它们通常会降低99％以上的抗药性，从而大大降低释放到环境中的抗药性。
现代污水处理厂去除了大多数AMR微生物。 但是，目前在世界许多地方，人们负担不起。 People Image Studio / Shutterstock.com
相反，在 世界的70％ 没有社区废水处理甚至下水道； 大部分含有抗性基因和细菌的粪便通常通过明渠直接进入地表和地下水。
这意味着，生活在没有粪便处理的地方的人们经常以多种方式受到抗生素耐药性的影响。 像我们在南亚的孩子一样，未使用抗生素的人甚至可能接触药物。
通过粪便传播
抗生素耐药性无处不在，但耐药性不足为奇 是最伟大的 在卫生条件差的地方，因为使用以外的其他因素很重要。 例如，分散的民用基础设施，政治腐败和缺乏集中式医疗保健也起着关键作用。
也许有人会愤世嫉俗地认为“外来”耐药性是一个本地问题，但是抗生素耐药性的传播却没有界限–超级细菌可能由于污染而在一个地方发展，但由于国际旅行而成为全球性细菌。 丹麦研究人员比较了长途飞机厕所中的抗生素抗性基因，发现 阻力架的主要区别 在飞行路线之间，这表明阻力会因旅行而跳跃传播。
世界目前对SARS-CoV-2传播的经验表明，传染原可以随人类旅行而快速移动。 抗生素耐药性增加的影响没有不同。 没有可靠的抗病毒药可用于SARS-CoV-2治疗，如果我们允许不受限制地继续抵抗，这就是当前可治疗疾病的发展方式。
作为抗生素抗药性的一个例子，“ superbug”基因blaNDM-1首先在 印度 在2007年（尽管可能在其他区域国家中也存在）。 但此后不久， 瑞典的住院病人 然后 在德国。 最终于2013年在斯瓦尔巴特群岛检测到 高北极。 在平行下， 变种 该基因的一部分出现在局部，但随着它们的移动而进化。 类似的演变发生了 COVID-19病毒 已经传播了。
相对于抗生素耐药性，人类并不是唯一具有耐药性的“旅行者”。 野生动物（例如候鸟）也可以从被污染的水或土壤中获取抗性细菌和基因，然后在肠道内携带阻力从具有水质差的地方飞到具有良好水质的地方。 在旅行期间，它们会沿着自己的路径排便，几乎在任何地方都可能产生抵抗力。 食品的全球贸易还促进了抵抗力在一个国家和全球范围内的传播。
抗性微生物不需要飞机旅行。 尼克·费文斯/ Unsplash, FAL
棘手的是，旅行带来的阻力扩散通常是看不见的。 实际上，国际抵抗的主要途径扩散了 在很大程度上未知 因为许多途径重叠，抵抗的类型和驱动因素多种多样。
抵抗细菌并不是可能被环境污染传播的唯一传染原。 在粪便中发现了SARS-CoV-2，在污水中发现了非活性病毒碎片，但所有证据表明水是 不是主要路线 COVID-19的传播-尽管卫生条件差的地方的数据有限。
因此，每种情况都不同。 但是，疾病传播的普遍根源是：污染，水质差和卫生不足。 使用更少的抗生素对于降低耐药性至关重要。 但是，如果在全球范围内也无法提供更安全的卫生条件和改善的水质，抵抗力将继续增加，有可能引发下一次大流行。 这种结合的方法对于WHO / FAO / OIE关于AMR的新建议至关重要。
其他类型的污染和医院废物
工业废物，医院，农场和农业也是抗生素耐药性的可能来源或驱动因素。
例如，大约十年前，我们中的一个人（大卫）研究了古巴河流中的金属污染， 发现 最高水平的抗性基因是在一个渗漏的固体废物掩埋场附近，以及制药厂的废物进入河流的下方。 工厂释放出明显影响下游的抗性水平，但垃圾填埋场中的金属与河流中的抗性基因水平最相关。
这样做是有道理的，因为有毒金属可以使细菌受压，这会使细菌更坚固，顺便使它们对包括抗生素在内的任何物质都更具抵抗力。 我们在金属中看到了同样的情况 中国垃圾填埋场 垃圾填埋场排水沟中的抗性基因水平与金属而不是抗生素密切相关。
实际上，几乎任何形式的污染都可以提高抗生素的抗药性，包括金属，杀生物剂，农药和其他进入环境的化学物质。 许多污染物可以提高细菌的抗药性，因此减少污染通常会有助于降低抗生素的抗药性，例如减少金属污染。
医院也很重要，它是许多抗生素耐药性的储存库和孵化器，包括众所周知的耐药细菌，例如耐万古霉素的肠球菌（VRE）和耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌（MRSA）。 尽管不一定要在医院中获得抗药性细菌（大多数是从社区带入的），但抗药性细菌可以在医院中富集，因为它们是人们重病，密切护理并经常提供“最后手段”的抗生素。 由于所使用的抗生素的类型，这样的条件使得抗药性细菌更容易传播，特别是超级细菌菌株。
从医院释放的废水也可能是一个问题。 最新数据 研究表明，医院污水中的“典型”细菌每个细胞带有的抗性基因比社区来源多五到十倍，尤其是细菌之间更容易共享的基因。 这是有问题的，因为这种细菌有时是超级细菌菌株，例如对 碳青霉烯类抗生素。 在没有有效的社区废水处理的地方，医院废物尤其令人担忧。
抗生素耐药性的另一个重要来源是农业和水产养殖。 兽医护理中使用的药物可能与人类医学中使用的抗生素非常相似（有时相同）。 如此抵抗细菌和基因 被发现 在动物粪便，土壤和排水中。 鉴于动物产生 多四倍 在全球范围内，粪便比人类大。
提防小牛。 Annie Spratt / Unsplash, FAL
农业活动产生的废物也可能特别成问题，因为废物管理通常较复杂。 另外，由于更多地暴露于野生动植物，农业活动通常规模非常大且难以控制。 最后，抗生素耐药性可能从农场动物传播到农民再到食品工人，这一点已在 最近的欧洲研究，这在本地范围内可能很重要。
这些例子表明，污染通常会增加电阻的传播。 但是这些示例还表明，主要驱动因素会根据您所在的位置而有所不同。 在一处，人类粪便污染的水可能会加剧耐药性的扩散； 相反，可能是工业污染或农业活动。 因此，当地条件是减少抗生素抗药性扩散的关键，最佳解决方案因地而异–单一解决方案并不适合所有情况。
因此，由地方推动的国家行动计划至关重要-新的 世卫组织/粮农组织/世界动物卫生组织的指导 强烈建议。 在某些地方，行动可能集中在医疗保健系统上。 然而，在许多地方，促进更清洁的用水和更安全的食物也至关重要。
简单的步骤
很明显，我们必须使用整体方法（现在称为“一个健康”），以减少抵抗力在人，动物和环境中的传播。 但是，在一个如此不平等的世界中，我们如何做到这一点？ 现在人们公认，清洁水是联合国2030年的一项人权 可持续发展议程。 但是，在一个地缘政治往往胜过当地需求和现实的世界中，我们如何才能获得负担得起的“全民清洁用水”？
全球卫生和卫生条件的改善应将世界带给世界 更接近解决抗生素耐药性问题。 但是，这些改进应该仅仅是开始。 一旦在全球范围内改善了卫生条件，由于更公平地获得清洁水，我们对抗生素的依赖将下降。 从理论上讲，清洁水和减少抗生素的使用将导致耐药性下降。
这并非不可能。 我们知道肯尼亚的一个村庄，在那里他们只是将供水移动到一个小山丘上，而不是靠近厕所。 还要求用肥皂和水洗手。 一年后，该村的抗生素使用量微不足道，因为很少有村民感到不适。 之所以成功，部分原因在于该村的偏远地区和非常积极的村民。 但它表明，清洁水和改善卫生状况可以直接转化为减少抗生素的使用和抵抗力。
印度哈里亚纳邦的公共厕所。 Rinku Dua / Shutterstock.com
来自肯尼亚的故事进一步表明，简单的行动可以成为减少全球抵抗的关键的第一步。 但是，必须在所有地方和多个级别上采取此类行动，以解决全球问题。 这不是免费的，需要国际合作-包括重点的政治政策，规划以及基础设施和管理实践。
一些目标明确的小组尝试提出新颖的解决方案，但是这些解决方案通常过于技术化。 西方的“现成的”水和废水技术很少适合发展中国家使用。 它们通常过于复杂且成本高昂，但还需要维护，备件，操作技能和文化支持，才能实现可持续发展。 例如，在90％的人口没有下水道的地方建造先进的活性污泥废水处理厂是没有道理的。
简单更可持续。 作为一个明显的例子，我们需要以一种廉价且在社会上可以接受的方式减少露天排便。 这是卫生基础设施有限或未使用的地方的最佳即时解决方案，例如 印度农村。 毫无疑问，创新很重要，但是创新必须针对当地实际情况进行调整，以期有机会持续到未来。
强有力的领导和治理也至关重要。 抗生素耐药性是 低得多 在腐败少，治理强的地方。 在公共卫生支出较高的地方，抵抗力也较低，这意味着社会政策，社区行动和地方领导与技术基础设施一样重要。
我们为什么不解决问题？
尽管存在抗药性的解决方案，但缺乏科学与工程，医学，社会行动和治理之间的整合合作。 尽管许多国际组织都承认问题的严重性，但统一的全球行动还没有足够快地进行。
有多种原因。 医疗保健，科学和工程学的研究人员很少与专家在同一页面上 经常不同意 优先于预防抗生素耐药性的优先事项–这混淆了指导。 不幸的是，许多抗生素抗性研究人员有时也会引起他们的兴趣，只报告坏消息或夸大结果。
科学继续揭示抗生素耐药性的可能原因，这表明没有单一因素驱动耐药性的演变和扩散。 因此，需要一种将药物，环境，卫生和公共卫生相结合的策略，以提供最佳解决方案。 世界各国政府必须一致行动，以达到联合国可持续发展目标所要求的卫生条件。
富国必须与穷国合作。 但是，由于每个国家都不相同，因此，抵抗运动应着眼于当地需求和计划。 我们需要记住，抵抗是每个人的问题，所有国家都在解决问题中发挥作用。 从COVID-19大流行中可以明显看出这一点，一些国家在 值得称赞的合作。 较富裕的国家应进行投资，以帮助为较贫穷的国家提供适合当地的废物管理方案，这些方案可以维持和维持。 这将比任何“未来厕所”技术产生更直接的影响。
切记关键是，全球抗生素耐药性危机并非孤立存在。 其他全球危机重叠了抵抗力； 例如气候变化。 如果世界上部分地区的卫生设施有限，气候变暖和干燥，则可能由于较高的暴露浓度而产生更大的抗生素抗药性。 相反，如果在其他地方发生更大的洪水，未经处理的粪便和其他废物散布在整个景观中的风险将会增加，从而以无限的方式增加对抗生素耐药性的暴露。
抗生素耐药性也会影响抗COVID-19的战斗。 例如，重症患者COVID-19尤其是在重症监护病房时，继发细菌感染是常见的。 因此，如果这些病原体对关键的抗生素疗法有抵抗力，它们将不会起作用并导致 死亡率较高.
无论背景如何，改善水，环境卫生和个人卫生必须成为 阻止AMR的传播，包括抗生素耐药性，避免下次大流行。 在全球合作方面取得了一些进展，但努力仍然过于分散。 一些国家正在取得进展，而其他国家则没有。
必须从与其他全球挑战类似的角度看待抵抗，这是对人类生存和地球的威胁。 与应对气候变化，保护生物多样性或COVID-19一样，需要全球合作以减少抗药性的演变和扩散。 清洁水和改善卫生状况是关键。 如果我们现在不一起工作，我们所有人将来都会付出更大的代价。
关于作者
David W Graham，生态系统工程教授， 纽卡斯尔大学 和Peter Collignon，传染病与微生物学教授， 澳大利亚国立大学
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