Przeciwdziałanie antybiotykoodporności u bydła mlecznego

Czym jest antybiotykooporność?

Wprowadzenie ich do medycyny na początku lat 40-tych stało się momentem przełomowym w leczeniu zakażeń i chorób zakaźnych. Zasługi i sukces antybiotyków polegały między innymi na zmniejszeniu umieralności z powodu zakażeń i chorób zakaźnych o etiologii bakteryjnej, zmniejszeniu częstości powikłań zakażeń i profilaktyce zakażeń w szczególnych sytuacjach klinicznych (na przykład przy operacjach).

Niestety, już na samym początku rozpowszechnienia pierwszego antybiotyku penicyliny, wyizolowano szczep gronkowca złocistego wytwarzającego enzymy zmniejszające wrażliwość tych gronkowców na penicylinę. W połowie lat 50-tych, w efekcie masowego stosowania penicyliny ponad 50 procent gronkowców złocistych było już opornych na penicylinę. W odpowiedzi na coraz częściej pojawiające się szczepy gronkowca złocistego opornego na penicylinę zaczęły pojawiać się coraz to nowe antybiotyki. To już wtedy powinno być ważnym sygnałem, że skuteczność antybiotyków nie jest wieczna.

Problem oporności zaczął wymykać się spod kontroli i możliwości terapeutyczne tych leków zaczęły się kończyć. Antybiotykooporność jest coraz częstszym i coraz bardziej odczuwalnym zagrożeniem dla pacjentów, a zakres tego zjawiska spowodował, że jest jednym z podstawowych niebezpieczeństw dla zdrowia publicznego na całym świecie. Opcje terapeutyczne ulegają wyczerpaniu, wzrasta śmiertelność z powodu zakażeń.

Antybiotykooporność jest jednym ze zjawisk mających największy wpływ na skuteczność opieki zdrowotnej. Szacuje się że każdego roku ponad 670 tysięcy zakażeń jest wywoływanych przez bakterie oporne na antybiotyki, a około 33 tysięcy osób umiera w ich wyniku, co kosztuje 1,5 miliarda euro rocznie. Niektórzy autorzy szacują, że do 2050 roku będą one przyczyną 10 milionów zgonów rocznie- gronkowce oporne na metycylinę, enterobakterie oporne na fluorochinolony oraz plazmidy oporne na polimyksyny, należą do tych uważanych za najbardziej niebezpieczne dla zdrowia ludzkiego.

Antybiotyki w leczeniu zwierząt

Jak pokazują dane opublikowane przez Europejską Agencję Leków, stosowanie antybiotyków w Europie jest ponad dwukrotnie wyższe u zwierząt niż u ludzi. W latach 2011–2014 zużycie antybiotyków w rolnictwie wzrosło o 23 procent, a Polska zajmuje drugie miejsce w Europie pod względem zużycia w hodowli zwierząt antybiotyków najsilniejszych w leczeniu chorób ludzi.

Coraz częściej apeluje się więc o zmniejszenie zużycia antybiotyków w całej Unii Europejskiej i podjęcie działań, które mają wyeliminować rutynowe profilaktyczne podawanie antybiotyków zdrowym zwierzętom na rzecz działań mających na celu poprawę zdrowia i warunków życia zwierząt. Zdecydowanie większy odsetek stosowanych przeciwbakteryjnych leków weterynaryjnych stanowią te, które są przeznaczone dla zwierząt gospodarskich konsumpcyjnych. Na podstawie danych zebranych w 2014 roku stwierdzono, że całkowita sprzedaż antybiotyków była na poziomie 581 ton substancji czynnych.

Postępujący rozwój technologii w przemyśle rolniczym tworzy warunki dla intensywnej hodowli zwierząt gospodarskich. Ubocznym skutkiem wysokiej wydajności, jest przeważnie zmniejszona odporność zwierząt na czynniki chorobotwórcze. Duże zagęszczenie w obiektach hodowlanych, zapylenie powietrza, niski poziom higieny i słaby układ odpornościowy sprzyjają rozwojowi zakażeń i szerzeniu chorób. Niestety wyeliminowanie ze środowiska bakterii patogennych, a tym bardziej chorobotwórczych, jest praktycznie niemożliwe. Uznaje się, że główną przyczyną problemu antybiotykoopornych szczepów bakterii u zwierząt i w żywności pochodzenia odzwierzęcego jest intensywne leczenie zwierząt takich jak bydło, owce, trzoda chlewna i drób.

Nieprzestrzeganie okresów karencji, niewłaściwe dobranie leku i nadużywanie ich prowadzi do selektywnej presji wywieranej na drobnoustroje, co skutkuje rozwojem u nich odporności i przekazywaniem nowych genów dalej do środowiska. Olbrzymią rolę w powstaniu lekoopornych bakterii jelitowych odegrała możliwość wieloletniego stosowania antybiotykowych stymulatorów wzrostu. Stosując dodatek antybiotyków do paszy, zapewniano profilaktykę zakażeń jelitowych przez hamowanie namnażania patogenów oraz zapewniano równowagę flory jelitowej. Z jednej strony skutkowało to poprawą wchłaniania składników pokarmowych, zmniejszeniu zużycia paszy przez zwierzęta, a także szybszym wzrostem masy ich ciała. Z drugiej jednak strony skutkowało to długotrwałym procesem nabywania przez bakterie oporności na stosowane antybiotyki i dalszym przedostawaniem się ich do środowiska.

Wykorzystywanie antybiotyków w paszach jako stymulatorów wzrostu zostało w końcu prawnie zakazane w rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) 1831/2003 w sprawie dodatków stosowanych w żywieniu zwierząt. Część regulacji weszła jednak w życie dopiero od 2006 roku.

Rozporządzenie to miało za zadanie skutecznie ograniczyć nadmierne zużycie antybiotyków wśród zdrowych zwierząt. Jednak w praktyce w dalszym ciągu spotyka się sporadyczne przypadki ignorowania tego zakazu. Mając na uwadze dobro ochrony zdrowia ludzi, przedstawiciele środowisk naukowych, będących reprezentantami medycyny, weterynarii, przemysłu spożywczego oraz ochrony środowiska zarówno na szczeblu krajowym, jak i międzynarodowym, od dawna domagają się ograniczenia stosowania antybiotyków w leczeniu i żywieniu zwierząt. Poniekąd można ten cel osiągnąć poprzez poprawę zdrowia zwierząt stosując szczepienia ochronne. Wdrażając powszechnie obowiązujące zasady bioasekuracji, oraz przestrzegając zasad dobrych praktyk zarówno w gospodarstwach jak i w rzeźniach.

Cały czas należy uświadamiać społeczeństwo o wadze problemu między innymi poprzez wdrażanie odpowiednich praktyk, organizację szkoleń z zakresu ograniczania stosowania antybiotyków w leczeniu ludzi i zwierząt dla lekarzy, weterynarzy i hodowców zwierząt. Konieczne są również dalsze prace nad tworzeniem nowych antybiotyków oraz alternatywnych metod leczenia zwierząt.

Organy Inspekcji Weterynaryjnej, a w pewnym zakresie również Państwowej Inspekcji Sanitarnej są zobowiązane do stałego monitorowania obecności substancji niedozwolonych w produktach spożywczych pochodzenia zwierzęcego, a także sprawowania nadzoru nad obrotem i sposobem wykorzystywania antybiotyków. Z kolei podawanie antybiotyków w celu leczenia chorób zwierząt jest ściśle reglamentowane przepisami prawa. Zgodnie z wymogami ustawy z dnia 6 września 2001 roku Prawo farmaceutyczne (art. 69 ust. 2) produkty lecznicze weterynaryjne (w tym antybiotyki) mogą być podawane zwierzętom jedynie w celu ratowania życia lub zdrowia zwierząt, a w szczególności ograniczenia cierpienia zwierząt tylko i wyłącznie za zgodą i pod kontrolą lekarza weterynarii opiekującego się danym stadem.

Hodowcy nie mogą sami podawać leków. W zależności od sytuacji, lekarz dobiera odpowiednie dla danego gatunku zwierząt środki farmakologiczne, ustala ich dawkę i określa czas podawania. Bardzo ważny dla bezpieczeństwa produktów jest ustalany przez lekarza oraz producenta danego specyfiku okres karencji. Jest to czas liczony od ostatniego dnia podania leku do momentu rozpoczęcia pozyskiwania mięsa, mleka czy jaj do celów spożywczych. Zachowanie okresu karencji przez hodowców jest niezwykle ważne, ponieważ pozwala ono uniknąć niedozwolonej obecności antybiotyków w produktach.

Oporne bakterie pojawiające się u zwierząt mogą rozprzestrzeniać się na środowisko i ostatecznie na ludzi ponieważ nie ma granic zwierzę-środowisko-człowiek. Społeczności drobnoustrojów pochodzących od ludzi, zwierząt i środowiska dynamicznie oddziałują na siebie w dwukierunkowy sposób. Interakcja ta obejmuje możliwość wymiany genów między względnymi mikrobiomami, z szansą na przeniesienie nowych umiejętności fenotypowych, w tym tych związanych z opornością na antybiotyki. Ustanowienie genów oporności na antybiotyki może wynikać z nowych mutacji w genomie bakterii lub poprzez nabycie genów kodujących oporność. Konsekwencje tego transferu są jeszcze bardziej niepokojące, ponieważ mechanizm ten może często promować jednoczesne rozprzestrzenianie się oporności na kilka niepowiązanych klas antybiotyków, zwłaszcza jeśli geny takiej oporności są zlokalizowane na tych samych mobilnych elementach genetycznych. Po rozwinięciu się oporności bakterie mogą zachować ją przez dłuższy czas, nawet jeśli nie są narażone na działanie antybiotyków, co powoduje utrzymywanie się tego zjawiska.

Antybiotykoodporność w hodowli bydła mlecznego

Optymalizacja stosowania środków przeciwdrobnoustrojowych jest jednym z celów hodowli bydła mlecznego. Antybiotyki są podawane głównie w celu zwalczania infekcji wymienia. Zapalenie wymienia u krów mlecznych, stanowi najważniejszą ekonomicznie chorobę zakaźną w gospodarstwach mlecznych. W związku z tym leczenie przeciwdrobnoustrojowe sprzyja utrzymaniu równowagi między zdrowiem wymion bydła, dobrostanem zwierząt i aspektami ekonomicznymi. Pomimo tego, że dystrybucja genów leżących u podstaw oporności na antybiotyki na poziomie globalnym jest dobrze udokumentowana, nawet w gospodarstwach mlecznych, nadal istnieją luki w wiedzy na temat ich pochodzenia i nabywania.

Stosowanie antybiotyków u krów mlecznych odbywa się zazwyczaj w dwóch określonych momentach: kliniczne zapalenie wymienia u krów w okresie laktacji jest najczęściej leczone poprzez śródmięśniowe podawanie maści antybiotykowych do jamy gruczołu mlekowego (leczenie miejscowe). W przypadkach ciężkiego mastitis, dodatkowe antybiotyki są podawane pozajelitowo. Po drugie, wdrożenie miejscowego leczenia antybiotykami w dniu zasuszenia, około 6 tygodni przed kolejnym wycieleniem, wykazało znaczny postęp w ograniczaniu mastitis i umożliwiło wielu gospodarstwom mlecznym ograniczenie rozprzestrzeniania się choroby i wyeliminowanie określonych patogenów ze stada (leczenie krów zasuszonych). Zazwyczaj zabieg ten jest zalecany dla wszystkich krów w okresie zasuszenia. Należy jednak zwrócić tutaj uwagę że opisana antybiotykoterapia nie ma związku z pojawieniem się oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe w przypadku mastitis lub ludzkich patogenów( brak jest takich danych).

Badania prowadzone na różnych hodowlach bydła zwykle wykazują, że bydło z konwencjonalnych hodowli charakteryzuje się częstszym występowaniem bakterii jelitowych opornych na środki przeciwdrobnoustrojowe w porównaniu do ekologicznych hodowli lub hodowli krów mięsnych. Badania eksperymentalne zwykle wykazywały, że stosowanie środków przeciwdrobnoustrojowych prowadzi do co najmniej przejściowej ekspansji populacji bakterii antybiotykoopornych u leczonego bydła.

Inne metody leczenia obejmują stosowanie koncentratu płytek krwi (Lange-Consiglio, Spelta, Garlappi, Luini&Cremonesi, 2014), możliwe wykorzystanie mechanizmów epigenetycznych w celu wzmocnienia odpowiedzi immunologicznej (Chang et al., 2015) lub naturalnych związków (na przykład ekstrakt z liści mirtu różanego).

Istnieje więc uzasadniona potrzeba wprowadzenia nowych rozwiązań do zarządzania zdrowiem stada, tak aby całkowita ilość środków przeciwdrobnoustrojowych była ograniczona w sposób, który spełnia potrzeby dobrostanu zwierząt i zdrowia publicznego, jednocześnie zmniejszając koszty dla producentów i konsumentów w perspektywie długoterminowej.

Zapobiegaj antybiotykooporości w hodowli i stosuj:

• Dodatki paszowe stosowane u zwierząt hodowlanych; mających największe znaczenie w aspekcie poprawy zdrowotności zwierząt, a tym samym mogących wpłynąć na ograniczenie stosowania antybiotyków : zakwaszacze, enzymy, probiotyki, prebiotyki, drożdże, plazmę krwi, maślan sodu i zioła.
• Zachowywanie zasad higieny i dobrostanu w hodowli.

Mastitis (zapalenie gruczołu mlekowego) u bydła odgrywa decydującą rolę w przemyśle mleczarskim - zakłócając zdrowie i dobrostan zwierząt, a z drugiej strony powodując znaczne straty ekonomiczne. Obecnie leczenie przeciwdrobnoustrojowe jest niezbędne do utrzymania równowagi między zdrowiem wymion bydła, dobrostanem zwierząt i aspektami ekonomicznymi. Pojawienie się i rozprzestrzenianie się oporności na środki przeciwdrobnoustrojowe jest pilną kwestią dotyczącą całego społeczeństwa którą należy się zająć w najbliższej przyszłości. Z jednej strony wymagane jest kompleksowe zapobieganie chorobom zakaźnym, które można osiągnąć dzięki starannej higienie, wyróżniającym się środkom bezpieczeństwa biologicznego i dalszym innowacyjnym systemom zapobiegania im. Z drugiej strony, stosowanie antybiotyków musi być ograniczone tam, gdzie to możliwe, bez narażania życia lub zdrowia ludzi i zwierząt.

Tekst: Donata Lewandowska, Powiatowy Zespół Doradztwa Rolniczego w powiecie konińskim

Zdjęcie: Maciej Zimnicki

Źródła:

• When the solution becomes the problem: a review on antimicrobial resistance in dairy cattle. Pires AJ, Pereira G, Fangueiro D, Bexiga R, Oliveira M.
• Nutrient concentrations affect the antimicrobial resistance profiles of cattle manures. Shrivas VL, Choudhary AK, Hariprasad P, Sharma S.