Odolnost vůči lékům: Ovlivňuje používání antibiotik u zvířat lidské zdraví?
Antibiotická rezistence je globální krizí veřejného zdraví. V této funkci Spotlight se podíváme na používání antibiotik u zvířat a jeho důsledky pro lidské zdraví, zahrnující výzkum nedávno představený na London Microbiome Meeting.
Antibiotická rezistence představuje vážnou hrozbu pro veřejné zdraví, a to jak ve Spojených státech, tak na celém světě.
Podle Centra pro kontrolu a prevenci nemocí (CDC) je rezistence na antibiotika odpovědná za 25 000 úmrtí ročně v Evropské unii a 23 000 úmrtí ročně v USA. U 2 milionů osob v USA se každoročně vyvine infekce rezistentní na léky.
Do roku 2050 někteří vědci předpovídají, že rezistence vůči antibiotikům způsobí každoročně 10 milionů úmrtí, což překoná rakovinu jako hlavní příčinu úmrtnosti na celém světě.
Mezi faktory, které vedly k této krizi, patří předepisování antibiotik, špatné hygienické a hygienické postupy v nemocnicích a nedostatečné laboratorní testy, které dokážou rychle a přesně detekovat infekci.
Dalším faktorem, který může přispět k rezistenci na léky u lidí, je nadužívání antibiotik v zemědělství a zemědělství. Používání antibiotik u zvířat může zvýšit riziko přenosu bakterií rezistentních na léky na člověka buď přímou infekcí, nebo přenosem „genů rezistence ze zemědělství na lidské patogeny“, upozorňují vědci.
Jak se tedy antibiotika v současné době používají u zvířat a jaké to může mít důsledky pro lidské zdraví? Na London Microbiome Meeting, která se konala ve Velké Británii, se Nicola Evans - doktorská výzkumná pracovnice ve strukturní biologii na King’s College v Londýně - podělila o některé z jejích poznatků o těchto otázkách.
Ve své prezentaci Evans čerpala z práce, kterou provedla v britském parlamentu, kterou si můžete přečíst zde. V této funkci Spotlight informujeme o klíčových zjištěních z její přednášky.
Globální používání antibiotik u zvířat
V celosvětovém měřítku jsou USA a Čína největšími uživateli antibiotik pro výrobu potravin. Podle Úřadu pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) je 80 procent celkového užívání antibiotik v USA v zemědělství, přičemž prasata a drůbež dostávají pětkrát až desetkrát více antibiotik než krávy a ovce.
Proč se však antibiotika u těchto zvířat používají tak široce? Jedna odpověď pochází z požadavků masného průmyslu, které kladou důraz na zdraví zvířat.
Chov masa je obzvláště intenzivní proces, například prasata nemají dostatek času na zotavení mezi porody. To ohrožuje jejich imunitní systém.
Prasata a kuřata také žijí ve stísněných a přeplněných prostorech, což zvyšuje jejich stres a riziko přenosu nemoci.
Navíc se někdy používají antibiotika, aby zvířata rostla rychleji. Studie u lidí ukázaly, že antibiotika zvyšují riziko přibývání na váze a obezity, protože ničí prospěšné střevní bakterie, které pomáhají regulovat váhu.
U zvířat byl tento jev považován za pozitivní, přičemž několik zemí stále používá antibiotika jako stimulátory růstu.
Ještě před rokem používali američtí farmáři antibiotika jako stimulátory růstu, ale tato praxe byla od té doby zakázána. Čína a EU také zakázali tuto praxi, ale mnoho dalších zemí nadále používá antibiotika k podpoře růstu zvířat, vysvětlil Evans.
Nakonec k problému přispívá také profylaktické nebo preventivní užívání antibiotik. Mnoho farem dává mláďatům antibiotika, jakmile se narodí, bez ohledu na to, zda jsou nemocní nebo ne.
Antibiotika a zvířecí mikrobiom
Postupy odstavení, které probíhají na farmách, ovlivňují mikrobiom zvířat a vytvářejí falešnou potřebu antibiotik. Jak Evans vysvětlila ve své přednášce, selata jsou jejich matkám odebrána příliš brzy - tedy dříve, než měli šanci vyvinout silný imunitní systém nebo zdravý, plně vyzrálý gastrointestinální trakt.
Například selata by se přirozeně odstavila, když by jim bylo přibližně 3-4 měsíce.
V USA se selata odstavují, když jim je 17–28 dní.
Evans vysvětlil, že nedostatek přírodních protilátek přítomných v mateřském mléce má vliv na imunitní systém zvířat. Bylo také zjištěno, že „náhlé“ odstavení zvyšuje riziko gastrointestinálních onemocnění u telat a jehňat.
Tato onemocnění zase vyžadují užívání antibiotik, někdy profylakticky. Například selata, telata a jehňata mohou mít průjem po odstavu a související infekce, takže jim farmáři dávají antibiotika, aby těmto infekcím předcházeli.
Evans ve své přednášce také vysvětlila, že prasečí mikrobiom „je kolonizován při narození a následně upravován během období kojení“ a období odstavení. Během této doby se střevní mikrobiom diverzifikuje.
Výzkum však ukázal, že náhlé odstavení, které zahrnuje drastickou změnu ve stravě a prostředí, může způsobit ztrátu mikrobiální rozmanitosti a nerovnováhu mezi prospěšnými a škodlivými bakteriemi ve střevě.
Navíc genomové studie citované Evansem zjistily dramatický nárůst Escherichia coli v tenkém střevě prasat po podání antibiotik. E-coli je zodpovědný za polovinu všech úmrtí selat na celém světě.
Při vývoji rozmanitého a zdravého mikrobiomu hraje rozhodující roli také prostředí zvířete. Minulé studie například zjistily, že mikrobiom prasete může být ovlivněn něčím tak jednoduchým, jako je přítomnost slámy.
Mít slámu v prostředí vedlo k odlišnému poměru střevních bakterií u prasat a sláma byla spojována s nižším rizikem rozvoje reprodukčního a respiračního syndromu prasat.
Jak Evans poznamenala ve svém projevu, mikrobiom drůbeže je ještě více ovlivněn intenzivními zemědělskými postupy než prasečími.
Hlavním důvodem je to, že u ptáků dochází k časné kolonizaci střev během vývoje vajíčka v mateřském vejcovodu. Kuřata absorbují mikroorganismy z matky v této fázi, jakož i přes póry vajec během napouštění.
Jakmile se kuřata vylíhla, pokračují v obohacování svého mikrobiomu expozicí výkalům. V moderních zemědělských systémech jsou však vajíčka matce odebrána a vyčištěna na povrchu, čímž jsou odstraněny prospěšné bakterie.
Když se vejce vylíhnou, mláďata také nemají přístup do venkovního prostoru, kde by měli přístup k výkalům a dalším zdrojům prospěšných bakterií. Rovněž neinteragují s dospělými kuřaty.
Nakonec přeplněné podmínky, ve kterých kuřata často žijí, mohou způsobit tepelný stres. To je zase úrodná půda pro rozvoj E-colia Salmonella infekce. Toto je další příklad toho, jak může prostředí ovlivnit mikrobiom ptáků.
Důsledky pro lidské zdraví
Co tedy toto použití antibiotik u zvířat znamená pro lidské zdraví? Mluvili jsme s Evansem o možných důsledcích pro rezistenci na antibiotika u lidí.
"Nejdůležitější věcí, kterou je třeba zvážit, je," řekla kdykoli antibiotika se používají, ať už u zvířat nebo lidí, riskujete výběr bakterií rezistentních na léky. Musíme zajistit [antibiotika] pro použití u zvířat i lidí, abychom zajistili, že budou v budoucnu použity k léčbě infekce. “
Existuje několik hlavních způsobů, jak mohou antibiotika u zvířat ovlivnit člověka, vysvětlil Evans. Za prvé, přímý kontakt mezi zvířaty a lidmi může způsobit onemocnění. "Například," uvedl výzkumný pracovník, "zemědělcům hrozí, že budou kolonizováni MRSA (LA-MRSA) spojenými s hospodářskými zvířaty."
„LA-MRSA není tak nebezpečný jako [Hospital-Associated] -MRSA,“ vysvětlila, „protože je přizpůsoben pro zvířata a nešíří se tak snadno z člověka na člověka. Existuje však riziko, že by se bakterie mohly změnit a přizpůsobit lidem, “varoval Evans.
Pokračovala citací dánské studie, která zjistila, že 40 procent komerčně prodávaného vepřového masa obsahovalo rezistentní na meticilin Staphylococcus aureus (MRSA).
Přezkum stávajících studií o výrobním řetězci vepřového masa zjistil, že „proces porážky hraje rozhodující roli při přenosu MRSA z farmy na vidličku.“
Druhým způsobem, jakým může použití zvířecích antibiotik ovlivnit člověka, je konzumace reziduí antibiotik v mase, které pak „vytvářejí selekční tlak ve prospěch [antibiotikům rezistentních] chyb u lidí,“ vysvětlil Evans.
„Riziko [toho] je však v EU považováno za velmi nízké. a Amerika, “pokračovala.
"V těchto oblastech existuje něco, co se nazývá ochranná lhůta, [ve které] je antibiotická léčba zvířete zastavena, takže antibiotika mohou vyčistit systém, než bude zvíře utraceno za maso nebo dojeno."
To platí pro postupy ekologického i neorganického zemědělství, poznamenal Evans. Po ochranné lhůtě řekla: „Hladiny antibiotik v potravinách jsou považovány za několik setkrát pod úrovně, které by měly jakýmkoli způsobem působit na bakterie.“
A konečně, bakterie rezistentní na antibiotika přítomné v mase mohou přenášet antimikrobiální rezistenci na lidské bakterie. Riziko, že k tomu dojde, je však kvůli nízkým teplotám vaření velmi nízké.
Evans také řekl, že „z důvodu ochranné lhůty“ je velmi nepravděpodobné, že by zbytky antibiotik v mase ovlivnily [lidský] mikrobiom. “
Celkově výzkumník řekl Lékařské zprávy dnes„Myslím si, že každé užívání antibiotik představuje riziko pro lidské zdraví a že snížení zbytečného používání antibiotik u zvířat by mělo být součástí celkového řešení. "
"Antibiotika." jsou potřebné […] k zajištění zdraví a dobrých životních podmínek zvířat, ale mělo by se používat pouze v případě, že jsou zvířata nemocná a nepoužívají se pro podporu růstu nebo k prevenci onemocnění zvířat. Použití zvířat by však nemělo snižovat skutečnost, že naprostá většina rezistence na antibiotika u lidí je způsobena nadměrným užíváním u lidí. “
„[C] aktuální důkazy naznačují, že neexistuje žádný přímý dopad reziduí antibiotik v mase na lidské zdraví, ale riziko vzniku bakterií rezistentních vůči antibiotikům u zvířat představuje potenciální riziko pro člověka. Užívání antibiotik člověkem je však v obou ohledech mnohem škodlivější. “
Nicola Evans
