Стійкість до наркотиків: чи впливає антибіотик на тваринах на здоров’я людини?
Стійкість до антибіотиків - це глобальна криза охорони здоров’я. У цій функції Spotlight ми розглядаємо використання антибіотиків у тварин та його наслідки для здоров’я людини, висвітлюючи дослідження, представлені нещодавно на Лондонській зустрічі з мікробіомів.
Стійкість до антибіотиків представляє серйозну загрозу для здоров’я населення як у США, так і в усьому світі.
За даними Центрів з контролю та профілактики захворювань (CDC), стійкість до антибіотиків спричиняє 25 000 смертей щорічно в Європейському Союзі та 23 000 смертей щорічно в США. Щорічно 2 мільйони американських людей щорічно заражають лікарсько-стійкою інфекцією.
До 2050 року деякі дослідники прогнозують, що стійкість до антибіотиків щороку спричинятиме 10 мільйонів смертей, перевершуючи рак як провідну причину смертності у всьому світі.
Деякі з факторів, що призвели до цієї кризи, включають надмірне призначення антибіотиків, погану санітарну та гігієнічну практику в лікарнях та недостатнє лабораторне дослідження, яке дозволяє швидко та точно виявити інфекцію.
Додатковим фактором, який може сприяти стійкості до наркотиків у людей, є надмірне використання антибіотиків у сільському господарстві та сільському господарстві. Застосування антибіотиків у тварин може підвищити ризик передачі стійких до наркотиків бактерій людині або шляхом прямого зараження, або шляхом перенесення "генів стійкості із сільського господарства в патогени людини", застерігають дослідники.
Отже, як зараз застосовуються антибіотики у тварин і які наслідки можуть мати для здоров’я людини? На Лондонській зустрічі з мікробіомів, яка відбулася у Великобританії, Нікола Еванс - докторант структурної біології в Лондонському коледжі Кінгз - поділилася деякими своїми ідеями щодо цих питань.
У своїй презентації Еванс спиралася на роботу, яку проводила в парламенті Великобританії, яку можна прочитати тут повністю. У цій функції Spotlight ми повідомляємо про ключові висновки з її виступу.
Глобальне використання антибіотиків у тварин
У глобальному масштабі США та Китай є найбільшими споживачами антибіотиків для виробництва продуктів харчування. За даними Управління з контролю за харчовими продуктами та ліками (FDA), 80 відсотків загального споживання антибіотиків у США припадає на сільське господарство, а свині та птиця отримують в п’ять-десять разів більше антибіотиків, ніж корови та вівці.
Чому ж антибіотики так широко застосовуються у цих тварин? Однією з відповідей є вимоги м’ясної промисловості, які створюють певний вплив на здоров’я тварин.
Сільськогосподарські тварини для отримання м’яса - це особливо інтенсивний процес, наприклад, свиноматкам, наприклад, не дається достатньо часу для відновлення між пологами. Це ставить під загрозу їх імунну систему.
Крім того, свині та кури живуть у обмежених, багатолюдних приміщеннях, що збільшує їхній стрес та ризик передачі хвороби.
Крім того, іноді застосовують антибіотики, щоб змусити тварин рости швидше. Дослідження на людях показали, що антибіотики підвищують ризик збільшення ваги та ожиріння, оскільки вони знищують корисні кишкові бактерії, які допомагають регулювати вагу.
Однак у тварин це явище розглядається як позитивне, оскільки кілька країн все ще використовують антибіотики як стимулятори росту.
До року тому американські фермери використовували антибіотики як стимулятори росту, але з тих пір ця практика була заборонена. Китай та ЄС також заборонили цю практику, але багато інших країн продовжують застосовувати антибіотики для сприяння зростанню тварин, пояснив Еванс.
Нарешті, профілактичне або профілактичне використання антибіотиків також додає проблеми. Багато господарств дають пташенятам антибіотики відразу після їх народження, незалежно від того, хворі вони чи ні.
Антибіотики та тваринний мікробіом
Практики відлучення, які відбуваються на фермах, впливають на мікробіом тварин і створюють помилкову потребу в антибіотиках. Як пояснила Еванс у своїй доповіді, поросят забирають у своїх матерів занадто рано - тобто до того, як вони мали шанс розвинути сильну імунну систему або здоровий, повністю дозрілий шлунково-кишковий тракт.
Наприклад, поросята природним чином відучують, коли їм виповнилося 3-4 місяці.
Однак у США поросят відлучують у віці 17–28 днів.
Еванс пояснив, що відсутність доступу до природних антитіл, що містяться в молоці матері, впливає на імунну систему тварин. Встановлено також, що «різке» відлучення підвищує ризик розвитку шлунково-кишкових захворювань у телят та ягнят.
У свою чергу, ці захворювання вимагають застосування антибіотиків, іноді профілактично. Наприклад, у поросят, телят та ягнят може бути діарея після відлучення та пов'язані з цим інфекції, тому фермери дають їм антибіотики для запобігання таким інфекціям.
Крім того, у своїй доповіді Еванс пояснила, що мікробіом свині "колонізується при народженні і згодом модифікується під час вигодовування" та періоду відлучення. За цей час мікробіом кишечника урізноманітнюється.
Однак дослідження показали, що різке відлучення, яке передбачає різку зміну раціону та навколишнього середовища, може спричинити втрату мікробної різноманітності та дисбаланс між корисними та шкідливими бактеріями в кишечнику.
Крім того, геномні дослідження, процитовані Евансом, виявили різке збільшення Кишкова паличка в тонкому кишечнику свиней після прийому антибіотиків. Кишкова паличка відповідає за половину всіх випадків загибелі поросят у всьому світі.
Навколишнє середовище тварини також відіграє вирішальну роль у виробленні різноманітного та здорового мікробіома. Наприклад, минулі дослідження показали, що на мікробіом свині може впливати щось таке просте, як наявність соломи.
Попадання соломи в навколишнє середовище призвело до різного співвідношення кишкових бактерій у свиней, і солома асоціювалася з меншим ризиком розвитку репродуктивного та респіраторного синдрому свиней.
Як зазначала Еванс у своїй доповіді, мікробіом птиці ще більше впливає на інтенсивне землеробство, ніж свині.
Основною причиною цього є те, що у птахів рання колонізація кишечника відбувається під час розвитку яйцеклітини в яйцеводі матері. Пташенята на цій стадії поглинають мікроорганізми від матері, а також через пори яєць під час розмноження.
Після того, як пташенята вилупилися, вони продовжують збагачувати свій мікробіом під впливом фекалій. Однак у сучасних системах землеробства яйця забирають у матері та очищають на поверхні, що видаляє корисні бактерії.
Крім того, коли яйця вилуплюються, пташенята не мають доступу до відкритого простору, де вони мали б доступ до калу та інших джерел корисних бактерій. Вони також не взаємодіють з дорослими курами.
Нарешті, переповнені умови, в яких кури часто живуть, можуть спричинити тепловий стрес. Це, в свою чергу, є благодатним ґрунтом для розвитку Росії Кишкова паличкаі Сальмонели інфекції. Це ще один приклад того, як довкілля може впливати на мікробіом птахів.
Наслідки для здоров’я людини
Отже, що означає таке використання антибіотиків у тварин для здоров’я людини? Ми поговорили з Евансом про потенційні наслідки для стійкості до антибіотиків у людини.
«Найголовніше, що слід врахувати, - сказала вона, - це те будь-який раз застосовуються антибіотики, незалежно від того, тварини чи люди, ви ризикуєте відібрати лікарсько стійкі бактерії. Нам потрібно захистити [антибіотики] для вживання як тваринам, так і людям, щоб забезпечити їх подальше використання для лікування інфекції ”.
Є кілька основних способів впливу антибіотиків на тварин на людину, пояснив Еванс. По-перше, прямий контакт між тваринами та людьми може спричинити захворювання. «Наприклад, - сказав дослідник, - фермери ризикують бути колонізованими Асоціацією тваринництва MRSA (LA-MRSA)».
«LA-MRSA не настільки небезпечна, як [Hospital-Associated] -MRSA, - пояснила вона, - оскільки вона пристосована для тварин і не так легко поширюється від людини до людини. Однак існує ризик того, що бактерії можуть змінитися і пристосуватися до людини », - застерігає Еванс.
Далі вона цитувала датське дослідження, яке показало, що 40 відсотків комерційного свинини, що продається, містили метицилін-стійкий Золотистий стафілокок (MRSA).
Огляд існуючих досліджень на виробництві свинини показав, що "процес забою відіграє вирішальну роль у передачі MRSA від ферми до виделки".
Другий спосіб, яким вживання тваринного антибіотику може вплинути на людину, полягає у споживанні залишків антибіотиків у м'ясі, які потім "забезпечують селекційний тиск на користь [стійких до антибіотиків] помилок у людей", пояснив Еванс.
Однак, «ризик [цього] вважається дуже низьким в ЄС. та Америка, - продовжила вона.
"У цих районах існує щось, що називається періодом відміни, [в якому] лікування тварини антибіотиками припиняється, щоб антибіотики могли очистити систему до того, як тварину вибракують на м’ясо або доять".
Це стосується як практики органічного, так і неорганічного землеробства, зазначив Еванс. Після періоду відміни, вона сказала, "[рівень] антибіотика в їжі вважається в кілька сотень разів нижчим за рівні, [які] повинні будь-яким чином впливати на бактерії".
Нарешті, стійкі до антибіотиків бактерії, присутні в м’ясі, можуть передати антимікробну стійкість до бактерій людини. Однак ризик цього може бути дуже низьким через високі температури готування.
Крім того, "через період виведення," сказав Еванс, "дуже малоймовірно, що залишки антибіотиків у м'ясі впливатимуть на мікробіом [людини]".
Загалом, дослідник сказав Медичні новини сьогодні, “Я думаю, що будь-яке вживання антибіотиків становить ризик для здоров’я людей, і що зменшення непотрібного вживання антибіотиків у тварин має бути частиною загального рішення. “
«Антибіотики є необхідний […] для захисту здоров'я та добробуту тварин, але повинен застосовуватися лише тоді, коли тварини хворі, а не використовуються для стимулювання росту або для запобігання тим, щоб тварини хворіли в першу чергу. Однак використання тваринами не повинно зменшувати той факт, що переважна більшість стійкості до антибіотиків у людей спричинена надмірним вживанням у людини ".
«Сучасні дані свідчать про те, що безпосереднього впливу залишків антибіотиків у м’ясі на здоров’я людини немає, але ризик утворення стійких до антибіотиків бактерій у тварин представляє потенційний ризик для людини. Однак вживання людських антибіотиків наносить більшої шкоди в обох аспектах ".
Нікола Еванс
