Legemiddelresistens: Påvirker bruk av antibiotika hos dyr menneskers helse?
Antibiotikaresistens er en global folkehelsekrise. I denne Spotlight-funksjonen ser vi på bruken av antibiotika hos dyr og dens konsekvenser for menneskers helse, og dekker forskning som nylig ble presentert på London Microbiome Meeting.
Antibiotikaresistens utgjør en alvorlig trussel mot folkehelsen, både i USA og globalt.
I følge Centers for Disease Control and Prevention (CDC) er antibiotikaresistens ansvarlig for 25 000 årlige dødsfall i EU og 23 000 årlige dødsfall i USA. Så mange som 2 millioner amerikanske individer utvikler en medisinresistent infeksjon hvert år.
Innen 2050 spår noen forskere at antibiotikaresistens vil føre til 10 millioner dødsfall hvert år, noe som overgår kreft som den ledende dødsårsaken over hele verden.
Noen av faktorene som har ført til denne krisen inkluderer overbeskrivelse av antibiotika, dårlig sanitær- og hygienepraksis på sykehus og utilstrekkelige laboratorietester som kan oppdage en infeksjon raskt og nøyaktig.
En ytterligere faktor som kan bidra til legemiddelresistens hos mennesker er overforbruk av antibiotika i oppdrett og jordbruk. Bruk av antibiotika hos dyr kan øke risikoen for å overføre medikamentresistente bakterier til mennesker enten ved direkte infeksjon eller ved å overføre "resistensgener fra landbruket til menneskelige patogener," forskere advarer.
Så hvordan brukes antibiotika for tiden til dyr, og hva kan implikasjonene ha for menneskers helse? På London Microbiome Meeting, som fant sted i Storbritannia, delte Nicola Evans - en doktorgradsforsker i strukturell biologi ved King’s College London - noen av hennes innsikt i disse spørsmålene.
I sin presentasjon hentet Evans fra arbeidet hun gjennomførte i Storbritannias parlament, som kan leses i sin helhet her. I denne Spotlight-funksjonen rapporterer vi om de viktigste funnene fra foredraget hennes.
Global bruk av antibiotika hos dyr
På verdensbasis er USA og Kina de største brukerne av antibiotika for matproduksjon. Ifølge Food and Drug Administration (FDA) er 80 prosent av den totale antibiotikabruken i USA i landbruket, med svin og fjærfe som mottar fem til ti ganger mer antibiotika enn kyr og sauer.
Hvorfor brukes antibiotika så mye i disse dyrene? Ett svar kommer fra kravene fra kjøttindustrien, som setter en belastning på dyrenes helse.
Oppdrett av kjøtt til dyr er en spesielt intens prosess, med for eksempel grisesluer som ikke får nok tid til å komme seg mellom fødslene. Dette kompromitterer immunforsvaret deres.
Griser og kyllinger lever også i trange, overfylte rom, noe som øker deres stress og risikoen for sykdomsoverføring.
I tillegg brukes antibiotika noen ganger for å få dyrene til å vokse raskere. Hos mennesker har studier vist at antibiotika øker risikoen for vektøkning og fedme, ettersom de tørker ut gunstige tarmbakterier som hjelper til med å regulere vekten.
Hos dyr har imidlertid dette fenomenet blitt sett på som et positivt, med flere land som fremdeles bruker antibiotika som vekstfremmende.
Inntil for et år siden brukte amerikanske bønder antibiotika som vekstfremmere, men praksisen har siden blitt forbudt. Kina og E.U. har også forbudt denne praksisen, men mange andre land fortsetter å bruke antibiotika for å fremme vekst hos dyr, forklarte Evans.
Til slutt, den profylaktiske, eller forebyggende bruken av antibiotika, bidrar også til problemet. Mange gårder gir kyllinger antibiotika så snart de er født, uansett om de er syke eller ikke.
Antibiotika og dyrets mikrobiom
Avvenningsmetodene som foregår på gårder, påvirker dyrenes mikrobiom og skaper et falskt behov for antibiotika. Som Evans forklarte i sin tale, blir smågris tatt fra mødrene for tidlig - det vil si før de har fått sjansen til å utvikle et sterkt immunforsvar eller en sunn, fullmodnet mage-tarmkanal.
For eksempel vil smågris naturlig avvenne seg når de er rundt 3-4 måneder.
I USA blir smågrisene imidlertid avvent når de er 17–28 dager gamle.
Evans forklarte at å ikke ha tilgang til de naturlige antistoffene som er tilstede i morsmelken, påvirker dyrenes immunsystem. "Brå" avvenning har også vist seg å øke risikoen for gastrointestinale sykdommer hos kalver og lam.
I sin tur krever disse sykdommene bruk av antibiotika, noen ganger profylaktisk. Gris, kalv og lam kan for eksempel ha diaré etter avvenning og tilhørende infeksjoner, så bønder gir dem antibiotika for å forhindre slike infeksjoner.
Evans forklarte også i foredraget sitt, at en grisens mikrobiom "koloniseres ved fødselen og deretter modifiseres i løpet av ammetiden" og avvenningsperioden. I løpet av denne tiden diversifiserer tarmmikrobiomet.
Forskning har imidlertid vist at brå avvenning, som innebærer en drastisk endring i kosthold og miljø, kan føre til tap av mikrobielt mangfold og en ubalanse mellom gunstige og skadelige bakterier i tarmen.
Videre har genomiske studier sitert av Evans funnet en dramatisk økning i Escherichia coli i grisens tynntarm etter å ha fått antibiotika. E coli er ansvarlig for halvparten av alle smågrisedødsfall over hele verden.
Et dyrs miljø spiller også en viktig rolle i utviklingen av et mangfoldig og sunt mikrobiom. Tidligere studier, for eksempel, fant at grisens mikrobiom kan påvirkes av noe så enkelt som tilstedeværelsen av halm.
Å ha halm i miljøet førte til et annet forhold mellom tarmbakterier hos griser, og halm har vært assosiert med en lavere risiko for å utvikle svineproduktivt og respiratorisk syndrom.
Som Evans bemerket i foredraget, er fjærfemikrobiomet enda mer påvirket av intensiv oppdrett enn grisen.
Hovedårsaken til dette er at hos fugler forekommer den tidlige tarmkoloniseringen under utviklingen av egget i moderens eggleder. Kyllingene absorberer mikroorganismer fra moren på dette stadiet, så vel som gjennom porene i eggene under ruging.
Når kyllingene har klekket, fortsetter de å berike mikrobiomet sitt ved avføring. Imidlertid, i moderne oppdrettssystemer, blir eggene tatt fra moren og renset på overflaten, noe som fjerner de gunstige bakteriene.
Når eggene klekkes, får ikke kyllingene tilgang til et uterom der de vil ha tilgang til avføring og andre kilder til gunstige bakterier. De samhandler heller ikke med voksne kyllinger.
Til slutt kan de overfylte forholdene som kyllinger ofte lever i, forårsake varmestress. Dette er igjen en grobunn for utvikling av E coliog Salmonella infeksjoner. Dette er nok et eksempel på hvordan miljøet kan påvirke fuglenes mikrobiom.
Implikasjoner for menneskers helse
Så hva betyr denne bruken av antibiotika hos dyr for menneskers helse? Vi snakket med Evans om de potensielle implikasjonene for antibiotikaresistens hos mennesker.
“Det viktigste å vurdere,” sa hun, “er det en gang antibiotika brukes, enten det er hos dyr eller mennesker, risikerer du å velge medisinresistente bakterier. Vi må beskytte [antibiotika] for bruk hos både dyr og mennesker, for å sikre at de kan brukes til behandling av infeksjon i fremtiden. "
Det er noen hovedmåter som antibiotika hos dyr kan påvirke mennesker, forklarte Evans. For det første kan direkte kontakt mellom dyr og mennesker forårsake sykdom. "For eksempel," sa forskeren, "går bønder i fare for å bli kolonisert av Livdyrassosiert MRSA (LA-MRSA)."
“LA-MRSA er ikke så farlig som [Hospital-Associated] -MRSA,” forklarte hun, “da den er tilpasset dyr og ikke sprer seg like lett fra person til person. Imidlertid er det en risiko for at bakterier kan endre seg og tilpasse seg mennesker, advarte Evans.
Hun siterte videre en dansk studie som fant at 40 prosent av kommersielt solgt svinekjøtt inneholdt meticillinresistent Staphylococcus aureus (MRSA).
En gjennomgang av eksisterende studier av produksjonen av svinekjøtt fant at "slakteprosessen spiller en avgjørende rolle i MRSA-overføring fra gård til gaffel."
En annen måte som antibiotikabruk på dyr kan påvirke mennesker, er gjennom inntak av antibiotikarester i kjøtt, som deretter "gir et utvalgstrykk til fordel for [antibiotikaresistente] insekter hos mennesker," forklarte Evans.
Imidlertid anses “risikoen [for] dette å være veldig lav i E.U. og Amerika, ”fortsatte hun.
"I disse områdene er det noe som kalles en tilbaketrekningsperiode, [der] antibiotikabehandling av et dyr stoppes slik at antibiotika kan rydde systemet før dyret blir slaktet for kjøtt eller melket."
Dette gjelder både økologisk og ikke-organisk oppdrettspraksis, bemerket Evans. Etter tilbaketrekningsperioden sa hun: "[t] he nivåene av antibiotika i maten anses å være flere hundre ganger under nivåene [som] burde påvirke bakterier på noen måte."
Til slutt kan de antibiotikaresistente bakteriene i kjøtt overføre antimikrobiell resistens til humane bakterier. Imidlertid er risikoen for at dette skjer veldig lav på grunn av høye koketemperaturer.
Også, "på grunn av tilbaketrekningsperioden," sa Evans, "er det svært lite sannsynlig at antibiotiske rester i kjøtt vil påvirke [menneskelig] mikrobiomet."
Totalt sett fortalte forskeren Medisinske nyheter i dag"Jeg tror at all bruk av antibiotika utgjør en risiko for menneskers helse, og at å redusere unødvendig antibiotikabruk hos dyr bør være en del av den samlede løsningen. “
“Antibiotika er trengte [...] for å beskytte dyrehelse og velferd, men bør bare brukes når dyrene er syke og ikke brukes til vekstfremmende eller for å forhindre at dyr blir syke i utgangspunktet. Dyrbruk bør imidlertid ikke redusere det faktum at det store flertallet av antibiotikaresistens hos mennesker er forårsaket av overforbruk hos mennesker. "
”[C] urent bevis viser at det ikke er noen direkte innvirkning av antibiotikarester i kjøtt på menneskers helse, men risikoen for å generere antibiotikaresistente bakterier hos dyr utgjør en potensiell risiko for mennesker. Imidlertid er bruk av antibiotika hos mennesker langt mer skadelig i begge henseender. ”
Nicola Evans
