Geneesmiddelresistentie: heeft het gebruik van antibiotica bij dieren invloed op de menselijke gezondheid?
Antibioticaresistentie is een wereldwijde crisis voor de volksgezondheid. In deze Spotlight-functie kijken we naar het gebruik van antibiotica bij dieren en de gevolgen ervan voor de menselijke gezondheid, en behandelen we onderzoek dat onlangs werd gepresenteerd op de London Microbiome Meeting.
Antibioticaresistentie vormt een ernstige bedreiging voor de volksgezondheid, zowel in de Verenigde Staten als wereldwijd.
Volgens de Centers for Disease Control and Prevention (CDC) is antibioticaresistentie verantwoordelijk voor 25.000 jaarlijkse sterfgevallen in de Europese Unie en 23.000 jaarlijkse sterfgevallen in de VS.Maar liefst 2 miljoen Amerikaanse individuen ontwikkelen elk jaar een medicijnresistente infectie.
Tegen het jaar 2050 voorspellen sommige onderzoekers dat antibioticaresistentie elk jaar 10 miljoen doden zal veroorzaken, waarmee kanker als de belangrijkste doodsoorzaak wereldwijd wordt overtroffen.
Enkele van de factoren die tot deze crisis hebben geleid, zijn onder meer het te veel voorschrijven van antibiotica, slechte sanitaire en hygiënepraktijken in ziekenhuizen en onvoldoende laboratoriumtests die een infectie snel en nauwkeurig kunnen detecteren.
Een bijkomende factor die kan bijdragen aan resistentie tegen geneesmiddelen bij mensen is het overmatig gebruik van antibiotica in de landbouw en landbouw. Het gebruik van antibiotica bij dieren kan het risico verhogen dat medicijnresistente bacteriën op mensen worden overgedragen, hetzij door directe infectie, hetzij door "resistentiegenen uit de landbouw over te dragen op menselijke pathogenen", waarschuwen onderzoekers.
Dus, hoe worden antibiotica momenteel bij dieren gebruikt en wat zijn de mogelijke gevolgen voor de menselijke gezondheid? Tijdens de London Microbiome Meeting, die plaatsvond in het Verenigd Koninkrijk, deelde Nicola Evans - een doctoraal onderzoeker in structurele biologie aan King’s College London - enkele van haar inzichten over deze kwesties.
In haar presentatie putte Evans uit het werk dat ze uitvoerde in het Britse parlement, dat hier volledig kan worden gelezen. In deze Spotlight-functie rapporteren we over de belangrijkste bevindingen van haar lezing.
Wereldwijd gebruik van antibiotica bij dieren
Wereldwijd zijn de VS en China de grootste gebruikers van antibiotica voor voedselproductie. Volgens de Food and Drug Administration (FDA) vindt 80 procent van het totale antibioticagebruik in de VS plaats in de landbouw, waarbij varkens en pluimvee vijf tot tien keer meer antibiotica krijgen dan koeien en schapen.
Waarom worden antibiotica echter zo veel gebruikt bij deze dieren? Een antwoord komt van de eisen van de vleesindustrie, die de gezondheid van de dieren onder druk zetten.
Het fokken van dieren voor vlees is een bijzonder intens proces, waarbij varkenszeugen bijvoorbeeld niet genoeg tijd krijgen om tussen de geboorten te herstellen. Dit brengt hun immuunsysteem in gevaar.
Varkens en kippen leven ook in kleine, drukke ruimtes, wat hun stress en het risico op overdracht van ziekten vergroot.
Daarnaast worden soms antibiotica gebruikt om de dieren sneller te laten groeien. Bij mensen hebben onderzoeken aangetoond dat antibiotica het risico op gewichtstoename en obesitas verhogen, omdat ze gunstige darmbacteriën vernietigen die helpen bij het reguleren van het gewicht.
Bij dieren wordt dit fenomeen echter als positief ervaren, aangezien verschillende landen nog steeds antibiotica gebruiken als groeibevorderaars.
Tot een jaar geleden gebruikten Amerikaanse boeren antibiotica als groeibevorderaars, maar sindsdien is de praktijk verboden. China en de E.U. hebben deze praktijk ook verboden, maar veel andere landen blijven antibiotica gebruiken om de groei van dieren te bevorderen, legde Evans uit.
Ten slotte draagt ook het profylactische of preventieve gebruik van antibiotica bij aan het probleem. Veel bedrijven geven kuikens antibiotica zodra ze geboren zijn, of ze nu ziek zijn of niet.
Antibiotica en het dierlijke microbioom
De speenpraktijken die plaatsvinden op boerderijen beïnvloeden het microbioom van de dieren en creëren een valse behoefte aan antibiotica. Zoals Evans in haar toespraak uitlegde, worden biggen te vroeg bij hun moeder weggehaald, dat wil zeggen voordat ze de kans hebben gehad om een sterk immuunsysteem of een gezond, volledig gerijpt maagdarmkanaal te ontwikkelen.
Biggen zouden bijvoorbeeld van nature spenen als ze ongeveer 3 à 4 maanden oud zijn.
In de VS worden biggen echter gespeend als ze 17-28 dagen oud zijn.
Evans legde uit dat het niet hebben van toegang tot de natuurlijke antilichamen in de moedermelk het immuunsysteem van de dieren beïnvloedt. Het is ook gebleken dat "abrupt" spenen het risico op gastro-intestinale aandoeningen bij kalveren en lammeren verhoogt.
Deze ziekten vereisen op hun beurt het gebruik van antibiotica, soms profylactisch. Zo kunnen biggen, kalveren en lammeren last hebben van diarree na het spenen en daarmee gepaard gaande infecties, dus geven boeren ze antibiotica om dergelijke infecties te voorkomen.
Evans legde in haar toespraak ook uit dat het microbioom van een varken "wordt gekoloniseerd bij de geboorte en vervolgens wordt gewijzigd tijdens de zoogperiode" en de speenperiode. Gedurende deze tijd diversifieert het darmmicrobioom.
Onderzoek heeft echter aangetoond dat abrupt spenen, wat een drastische verandering in voeding en omgeving inhoudt, een verlies aan microbiële diversiteit en een onbalans tussen nuttige en schadelijke bacteriën in de darmen kan veroorzaken.
Bovendien hebben genomische studies die door Evans worden aangehaald een dramatische toename van Escherichia coli in de dunne darm van de varkens na toediening van antibiotica. E coli is verantwoordelijk voor de helft van alle biggensterfte wereldwijd.
De omgeving van een dier speelt ook een cruciale rol bij het ontwikkelen van een divers en gezond microbioom. Eerdere studies hebben bijvoorbeeld aangetoond dat het microbioom van een varken kan worden beïnvloed door zoiets eenvoudigs als de aanwezigheid van stro.
Het hebben van stro in de omgeving leidde tot een andere verhouding van darmbacteriën bij varkens, en stro is in verband gebracht met een lager risico op het ontwikkelen van reproductief en respiratoir syndroom van varkens.
Zoals Evans in haar toespraak opmerkte, wordt het microbioom van pluimvee nog meer beïnvloed door intensieve landbouwpraktijken dan dat van het varken.
De belangrijkste reden hiervoor is dat bij vogels de vroege darmkolonisatie optreedt tijdens de ontwikkeling van het ei in de eileider van de moeder. De kuikens nemen in dit stadium micro-organismen op van de moeder, en ook via de poriën van de eieren tijdens het broeden.
Zodra de kuikens zijn uitgekomen, blijven ze hun microbioom verrijken door blootstelling aan uitwerpselen. In moderne landbouwsystemen worden de eieren echter bij de moeder weggehaald en aan de oppervlakte schoongemaakt, waardoor de nuttige bacteriën worden verwijderd.
Wanneer de eieren uitkomen, krijgen de kuikens geen toegang tot een buitenruimte waar ze toegang hebben tot uitwerpselen en andere bronnen van nuttige bacteriën. Ze hebben ook geen interactie met volwassen kippen.
Ten slotte kunnen de overvolle omstandigheden waarin kippen vaak leven, hittestress veroorzaken. Dit is op zijn beurt een vruchtbare voedingsbodem voor de ontwikkeling van E colien Salmonella infecties. Dit is nog een ander voorbeeld van hoe de omgeving het microbioom van de vogels kan beïnvloeden.
Gevolgen voor de menselijke gezondheid
Dus, wat betekent dit gebruik van antibiotica bij dieren voor de menselijke gezondheid? We spraken met Evans over de mogelijke implicaties voor antibioticaresistentie bij mensen.
'Het belangrijkste om te overwegen', zei ze, 'is dat elke keer antibiotica worden gebruikt, of het nu bij dieren of mensen is, u riskeert te selecteren op geneesmiddelresistente bacteriën. We moeten [antibiotica] beschermen voor gebruik bij zowel dieren als mensen, om ervoor te zorgen dat ze in de toekomst kunnen worden gebruikt voor de behandeling van infecties. "
Er zijn een paar belangrijke manieren waarop antibiotica bij dieren mensen kunnen beïnvloeden, legde Evans uit. Ten eerste kan direct contact tussen dieren en mensen ziekten veroorzaken. "Bijvoorbeeld," zei de onderzoeker, "boeren lopen het risico gekoloniseerd te worden door de Livestock-Associated MRSA (LA-MRSA)."
"LA-MRSA is niet zo gevaarlijk als [Hospital-Associated] -MRSA," legde ze uit, "omdat het is aangepast voor dieren en zich niet zo gemakkelijk van persoon tot persoon verspreidt. Er is echter een risico dat bacteriën kunnen veranderen en zich aanpassen aan mensen ”, waarschuwde Evans.
Ze citeerde vervolgens een Deense studie waaruit bleek dat 40 procent van het commercieel verkochte varkensvlees methicilline-resistent was Staphylococcus aureus (MRSA).
Een overzicht van bestaande studies over de productieketen van varkensvlees wees uit dat "het slachtproces een doorslaggevende rol speelt bij de overdracht van MRSA van boer tot bord."
Een tweede manier waarop dierlijk antibioticagebruik mensen kan beïnvloeden, is door de consumptie van antibioticaresiduen in vlees, die vervolgens "zorgen voor een selectiedruk ten gunste van [antibioticaresistente] insecten bij mensen", legde Evans uit.
Echter, "het risico [hierop] wordt als zeer laag beschouwd in de E.U. en Amerika, 'vervolgde ze.
"In deze gebieden is er zoiets als een wachttijd, waarin de antibioticabehandeling van een dier wordt gestopt, zodat antibiotica het systeem kunnen zuiveren voordat het dier wordt geruimd voor vlees of gemolken."
Dit geldt voor zowel biologische als niet-biologische landbouwpraktijken, merkte Evans op. Na de wachttijd zei ze: "Men neemt aan dat de niveaus van antibiotica in het voedsel honderden keren lager zijn dan de niveaus die bacteriën op enigerlei wijze zouden moeten beïnvloeden."
Ten slotte kunnen de antibioticaresistente bacteriën die in vlees aanwezig zijn, antimicrobiële resistentie overdragen op menselijke bacteriën. Het risico dat dit gebeurt, is echter zeer laag vanwege de hoge kooktemperaturen.
Ook "vanwege de wachttijd", zei Evans, "is het zeer onwaarschijnlijk dat residuen van antibiotica in vlees het [menselijke] microbioom zullen aantasten."
Over het algemeen vertelde de onderzoeker Medisch nieuws vandaag“Ik denk dat elk gebruik van antibiotica een risico inhoudt voor de menselijke gezondheid, en dat het terugdringen van onnodig antibioticagebruik bij dieren een onderdeel moet zijn van de algehele oplossing.
'Antibiotica zijn nodig […] om de gezondheid en het welzijn van dieren te waarborgen, maar mag alleen worden gebruikt als de dieren ziek zijn en niet worden gebruikt voor groeibevorderaars of om te voorkomen dat dieren ziek worden. Het gebruik van dieren mag echter niets afdoen aan het feit dat de overgrote meerderheid van de antibioticaresistentie bij mensen wordt veroorzaakt door overmatig gebruik bij mensen. "
“[C] e huidig bewijs geeft aan dat er geen directe impact is van antibioticaresiduen in vlees op de menselijke gezondheid, maar het risico van het genereren van antibioticaresistente bacteriën bij dieren vormt een potentieel risico voor de mens. Het gebruik van menselijke antibiotica is echter in beide opzichten veel schadelijker. "
Nicola Evans
