Lægemiddelresistens: Påvirker brug af antibiotika hos dyr menneskers sundhed?
Antibiotikaresistens er en global folkesundhedskrise. I denne Spotlight-funktion ser vi på brugen af antibiotika hos dyr og dens konsekvenser for menneskers sundhed, der dækker forskning, der blev præsenteret for nylig på London Microbiome Meeting.
Antibiotikaresistens udgør en alvorlig trussel mod folkesundheden, både i USA og globalt.
Ifølge Centers for Disease Control and Prevention (CDC) er antibiotikaresistens ansvarlig for 25.000 årlige dødsfald i Den Europæiske Union og 23.000 årlige dødsfald i USA. Så mange som 2 millioner amerikanske personer udvikler en lægemiddelresistent infektion hvert år.
I 2050 forudsiger nogle forskere, at antibiotikaresistens vil forårsage 10 millioner dødsfald hvert år, hvilket overgår kræft som den største dødsårsag på verdensplan.
Nogle af de faktorer, der har ført til denne krise, inkluderer overbeskrivelse af antibiotika, dårlig hygiejne- og hygiejnepraksis på hospitaler og utilstrækkelige laboratorietests, der hurtigt og præcist kan opdage en infektion.
En yderligere faktor, der kan bidrage til lægemiddelresistens hos mennesker, er overforbrug af antibiotika i landbrug og landbrug. Brug af antibiotika hos dyr kan øge risikoen for at overføre lægemiddelresistente bakterier til mennesker enten ved direkte infektion eller ved at overføre "resistensgener fra landbruget til humane patogener," forskere advarer.
Så hvordan bruges antibiotika i øjeblikket til dyr, og hvad kan der være konsekvenser for menneskers sundhed? På Microbiome-mødet i London, der fandt sted i Det Forenede Kongerige, delte Nicola Evans - en ph.d.-forsker i strukturel biologi ved King's College London - nogle af hendes indsigt i disse spørgsmål.
I sin præsentation trak Evans sig fra det arbejde, hun udførte i det britiske parlament, som kan læses fuldt ud her. I denne Spotlight-funktion rapporterer vi om de vigtigste resultater fra hendes tale.
Global anvendelse af antibiotika hos dyr
På verdensplan er USA og Kina de største brugere af antibiotika til fødevareproduktion. Ifølge Food and Drug Administration (FDA) er 80 procent af den samlede anvendelse af antibiotika i USA i landbruget, hvor svin og fjerkræ modtager fem til ti gange mere antibiotika end køer og får.
Hvorfor anvendes antibiotika dog så vidt i disse dyr? Et svar kommer fra kødindustriens krav, som lægger en belastning på dyrenes sundhed.
Dyr til kød er en særlig intens proces, hvor f.eks. Grisesøer ikke får tid nok til at komme sig mellem fødsler. Dette kompromitterer deres immunsystem.
Også svin og kyllinger lever i trange, overfyldte rum, hvilket øger deres stress og risikoen for sygdomsoverførsel.
Derudover bruges antibiotika undertiden til at få dyrene til at vokse hurtigere. Hos mennesker har undersøgelser vist, at antibiotika øger risikoen for vægtøgning og fedme, da de udsletter gavnlige tarmbakterier, der hjælper med at regulere vægten.
Hos dyr er dette fænomen imidlertid blevet set som et positivt, idet flere lande stadig bruger antibiotika som vækstfremmere.
Indtil for et år siden brugte amerikanske landmænd antibiotika som vækstfremmere, men den praksis er siden blevet forbudt. Kina og EU har også forbudt denne praksis, men mange andre lande bruger fortsat antibiotika til at fremme vækst hos dyr, forklarede Evans.
Endelig tilføjer den profylaktiske eller forebyggende brug af antibiotika også problemet. Mange gårde giver kyllinger antibiotika, så snart de er født, uanset om de er syge eller ej.
Antibiotika og dyremikrobiomet
Fravænningsmetoderne, der finder sted på gårde, påvirker dyrenes mikrobiom og skaber et falsk behov for antibiotika. Som Evans forklarede i sin tale, bliver smågrise taget væk fra deres mødre for tidligt - det vil sige før de har haft en chance for at udvikle et stærkt immunsystem eller en sund, fuldt modnet mave-tarmkanal.
For eksempel vil smågrise naturligt fravænne, når de er omkring 3-4 måneder gamle.
I USA er smågrise imidlertid fravænnet, når de er 17-28 dage gamle.
Evans forklarede, at ikke at have adgang til de naturlige antistoffer, der er til stede i modermælken, påvirker dyrenes immunsystem. "Pludselig" fravænning har også vist sig at øge risikoen for mave-tarmsygdom hos kalve og lam.
Til gengæld kræver disse sygdomme brug af antibiotika, undertiden profylaktisk. For eksempel kan smågrise, kalve og lam have diarré efter fravænning og tilknyttede infektioner, så landmænd giver dem antibiotika for at forhindre sådanne infektioner.
Evans forklarede også i sin tale, at et grises mikrobiom “koloniseres ved fødslen og derefter modificeres under diende periode” og fravænningsperioden. I løbet af denne tid diversificerer tarmmikrobiomet.
Forskning har imidlertid vist, at pludselig fravænning, som involverer en drastisk ændring i kost og miljø, kan forårsage et tab af mikrobiel mangfoldighed og en ubalance mellem gavnlige og skadelige bakterier i tarmen.
Desuden har genomiske undersøgelser citeret af Evans fundet en dramatisk stigning i Escherichia coli i svinens tyndtarme efter at have modtaget antibiotika. E coli er ansvarlig for halvdelen af alle smågrisedødsfald på verdensplan.
Et dyrs miljø spiller også en kritisk rolle i udviklingen af et forskelligt og sundt mikrobiom. Tidligere undersøgelser viste for eksempel, at et grises mikrobiom kan påvirkes af noget så simpelt som tilstedeværelsen af halm.
At have halm i miljøet førte til et andet forhold mellem tarmbakterier hos svin, og halm har været forbundet med en lavere risiko for at udvikle svineproduktivt og respiratorisk syndrom.
Som Evans bemærkede i sin tale, er fjerkræmikrobiomet endnu mere påvirket af intensiv landbrugspraksis end svinens.
Hovedårsagen til dette er, at hos fugle forekommer den tidlige tarmkolonisering under udviklingen af ægget i moderens æggeleder. Kyllingerne absorberer mikroorganismer fra moderen på dette stadium såvel som porerne i æggene under yngling.
Når kyllingerne er klækket, fortsætter de med at berige deres mikrobiom ved udsættelse for afføring. I moderne landbrugssystemer bliver æggene imidlertid taget væk fra moderen og renset på overfladen, hvilket fjerner de gavnlige bakterier.
Når æggene klækkes, får kyllingerne heller ikke adgang til et udendørs rum, hvor de vil have adgang til afføring og andre kilder til gavnlige bakterier. De interagerer heller ikke med voksne kyllinger.
Endelig kan de overfyldte forhold, som kyllinger ofte lever i, forårsage varmestress. Dette er igen en grobund for udviklingen af E coliog Salmonella infektioner. Dette er endnu et eksempel på, hvordan miljøet kan påvirke fuglenes mikrobiom.
Konsekvenser for menneskers sundhed
Så hvad betyder denne brug af antibiotika hos dyr for menneskers sundhed? Vi talte med Evans om de potentielle implikationer for antibiotikaresistens hos mennesker.
”Det vigtigste at overveje,” sagde hun, “er det hver eneste gang antibiotika bruges, uanset om det er hos dyr eller mennesker, risikerer du at vælge lægemiddelresistente bakterier. Vi er nødt til at beskytte [antibiotika] til brug hos både dyr og mennesker for at sikre, at de kan bruges til behandling af infektion i fremtiden. ”
Der er et par hovedmåder, hvor antibiotika hos dyr kan påvirke mennesker, forklarede Evans. For det første kan direkte kontakt mellem dyr og mennesker forårsage sygdom. "For eksempel," sagde forskeren, "landmænd risikerer at blive koloniseret af den husdyrassocierede MRSA (LA-MRSA)."
”LA-MRSA er ikke så farligt som [Hospital-Associated] -MRSA,” forklarede hun, “da det er tilpasset til dyr og ikke spredes så let fra person til person. Der er dog en risiko for, at bakterier kan ændre sig og tilpasse sig mennesker, ”advarede Evans.
Hun fortsatte med at citere en dansk undersøgelse, der viste, at 40 procent af kommercielt solgt svinekød indeholdt methicillin-resistent Staphylococcus aureus (MRSA).
En gennemgang af eksisterende undersøgelser af svinekødsproduktionskæden viste, at "slagtningsprocessen spiller en afgørende rolle i MRSA-transmission fra gård til gaffel."
En anden måde, hvorpå animalsk antibiotikabrug kan påvirke mennesker, er gennem indtagelse af antibiotiske rester i kød, som derefter “giver et selektionstryk til fordel for [antibiotikaresistente] bugs hos mennesker,” forklarede Evans.
Imidlertid anses "risikoen [for] dette for at være meget lav i E.U. og Amerika, ”fortsatte hun.
”I disse områder er der noget, der kaldes en tilbagetrækningsperiode, [hvor] antibiotikabehandling af et dyr stoppes, så antibiotika kan rydde systemet, før dyret slagtes til kød eller malkes.”
Dette gælder både økologisk og ikke-organisk landbrugspraksis, bemærkede Evans. Efter tilbagetrækningsperioden sagde hun: "[t] niveauerne af antibiotika i maden anses for at være flere hundrede gange under niveauerne [der] skulle påvirke bakterier på nogen måde."
Endelig kan de antibiotikaresistente bakterier, der er til stede i kød, overføre antimikrobiel resistens til humane bakterier. Imidlertid er risikoen for dette meget lav på grund af høje tilberedningstemperaturer.
Også "på grund af tilbagetrækningsperioden", sagde Evans, "er det meget usandsynligt, at rester af antibiotika i kød vil påvirke [humant] mikrobiomet."
Samlet set fortalte forskeren Medicinske nyheder i dag, ”Jeg synes, at al brug af antibiotika udgør en risiko for menneskers sundhed, og at reduktion af unødvendig brug af antibiotika hos dyr bør være en del af den samlede løsning. “
“Antibiotika er behov for [...] for at beskytte dyrs sundhed og velfærd, men bør kun bruges, når dyrene er syge og ikke bruges til vækstfremmere eller for at forhindre, at dyr i første omgang bliver syge. Dog bør dyrebrug ikke forringe det faktum, at langt størstedelen af antibiotikaresistens hos mennesker skyldes overforbrug hos mennesker. ”
“[C] urent bevis viser, at der ikke er nogen direkte indvirkning af antibiotikakoncentrationer i kød på menneskers sundhed, men risikoen for at generere antibiotikaresistente bakterier hos dyr udgør en potentiel risiko for mennesker. Men human antibiotikabrug er langt mere skadelig i begge henseender. ”
Nicola Evans
