讨论
肠球菌和大肠菌群细菌通常用于各种水质分析,两组都包含重要的机会性病原体。肠球菌和大肠菌群细菌中测试的抗菌药物耐药率较低,未检测到耐药性发展的证据。大肠菌群分离株(N=273)中对测试抗菌物质的耐药性在1.1%至2.2%之间变化(表2)。肠球菌的相应数字从<0.6%(VAN)到13%(CIP)不等(表3)。这些频率低于许多其他研究报告的。葡萄牙废水中分离的粪肠球菌和屎肠球菌对CIP的耐药率分别为23%和33%,并证实了处理过程中耐药性的选择。Luczkiewicz等人从波兰废水报告了29% CIP、3.2% VAN、7% AMP。另一方面,未发现碳青霉烯(IMI和美罗培南)耐药的大肠杆菌(N=153),但TS耐药为11%,而本研究为2.2%。喹诺酮类药物通常不用于治疗肠球菌感染,因为它们对肠球菌旋转酶的亲和力低。肠球菌对许多抗菌药物耐药,并具有获得新耐药特性的能力。
| 采样日期 | 环丙沙星 | 亚胺培南 | 氨苄西林 | 万古霉素 | ||||
| PDM | ES | PDM | ES | PDM | ES | PDM | ES | |
| 2000年12月13日 | 2/12 | 0.2 | 2/12 | 0.2 | 2/12 | 0.1 | 2/12 | <0.1 |
| 2001年2月15日 | 0/24 | 3.5a | 0/24 | <0.1 | 0/24 | <0.1 | 0/24 | <0.1 |
| 2001年4月17日 | 2/24 | 4.0a | 0/24 | 1.0 | 1/24 | <0.1 | 0/24 | <0.1 |
| 2001年6月7日 | 0/20 | ND | 0/20 | ND | 0/20 | ND | 0/20 | ND |
| 2001年8月30日 | 9/24a | ND | 0/24 | ND | 0/20 | ND | 0/20 | ND |
| 2001年10月24日 | 8/30a | 0.4 | 0/30 | 0.3 | 0/30 | <0.1 | 0/30 | <0.1 |
| 2002年1月24日 | 0/24 | <0.1 | 0/24 | <0.1 | 0/24 | <0.1 | 0/24 | <0.1 |
| 总计 | 21/158 | 2/158 | 3/158 | 0/158 | ||||
| CIP浓度 (μg l⁻¹) | 滞后期时间 (分钟) | 世代时间 (分钟) | ||||
| 敏感(S) | 中间(I) | 耐药(R) | 敏感(S) | 中间(I) | 耐药(R) | |
| 0 | 150 ± 17 | - | - | 52.8 ± 6.6 | - | - |
| 100 | 138 ± 19 | 120 ± 20 | 90 ± 10a | 46.6 ± 3.9b,c | 109 ± 18 | 175 ± 21 |
| 500 | 130 ± 17 | 133 ± 7.6 | 90 ± 10b | 40.2 ± 0.4b | 43.9 ± 0.3b | 61.2 ± 9.6 |
| 1000 | 127 ± 12 | 133 ± 21 | 97 ± 6a | 39.8 ± 0.1 | 133 ± 21 | 97 ± 6a |
| 4000 | - | - | 127 ± 12 | - | - | 133 ± 21 |
在本研究中,肠道肠球菌被用作模型生物来研究不同抗生素浓度中的细菌生长速率。这些生长评估显示,肠道肠球菌的CIP耐药在亚MIC浓度中以显著更长的滞后期为代价,表现为适应性成本。然而,在500 mg l⁻¹(等于报道的MIC值1 mg l⁻¹的一半),敏感分离株的显著慢于耐药和中间分离株(表4)。在本研究进行的医院废水管道中,水相中测得的最高CIP浓度为100 mg l⁻¹。然而,在细菌实际分离的沉淀相中,CIP浓度为151.4 mg g⁻¹(约150 mg l⁻¹)。
尽管存在这些高浓度的环丙沙星,未能证明耐药性持续发展的原因可能有几个:(1)由于CIP强烈结合颗粒物而降低抗菌效果;(2)与生物膜相关的细菌对抗菌药物敏感性较低;或(3)所研究系统中粪便细菌的生长可能性有限。细菌增殖在耐药细菌选择中的重要性已被证明,例如对土霉素耐药性。本系统中粪便细菌的生长可能性似乎不如其他废水装置和沉积物中显示的那么好。Guardabassi等人使用的不动杆菌可能是本研究目的的更好目标细菌。然而,通过废水传播的大多数临床重要细菌是胃肠道病原体。因此,粪便指示菌被认为是研究的最合适生物。
两次分离到显著更高频率的CIP耐药肠球菌。这种突然上升可以用研究系统中抗菌药物浓度的大幅时间变化来解释,反映了日常活动。虽然污泥应该比水提供更连续的环境,但不能排除分离株来自单个患者。然而,获得了屎肠球菌CIP耐药克隆已建立的证据。该克隆的分离株在2001年4月至10月的采样时间点被检测到。类似地,从瑞典污水中多次分离到万古霉素耐药粪肠球菌菌株,表明在系统中持续存在或从储存库(如医院)泄漏。此外,一个样品中TS耐药大肠杆菌克隆的发现可解释为耐药细菌可能在系统内生长的迹象。
与几个其他欧洲研究报告的相比,研究系统中抗菌药物的耐药率较低,反映了瑞典社会与这些国家相比抗菌药物使用和耐药性普遍较低。进一步研究定量了从研究系统沉淀物提取的DNA中介导氨基糖苷类、β-内酰胺类和四环素类耐药的基因。与其他研究环境(土壤和城市废水)相比,在医院下水道中发现所有基因的浓度更高,表明医院作为人类社会内耐药基因库的作用。医院废水的消毒,例如臭氧处理,可被视为限制耐药细菌和活性抗菌药物在环境中进一步传播的手段。
