+7 (495) 925 06 34
Подпишитесь на нашу рассылку и будьте в курсе всех новостей
< назад

Российские ученые предлагают способы снижения скорости распространения антимикробной резистентности

Бактерии, которые являются возбудителями многих опасных заболеваний, могут развивать резистентность (устойчивость) к различным антибактериальным препаратам. С этой способностью связана одна из глобальных проблем человечества. Согласно отчету Организации Объединенных Наций (ООН), каждый год из-за инфекций, вызванных микробами, устойчивыми к действию лекарственных препаратов, умирает примерно 700 тыс. человек. И со временем эта цифра будет только расти!

Российские ученые предлагают способы снижения скорости распространения антимикробной резистентности
Фото: Александр Плонский / «ВиЖ»

Авторы: Яна Власова, Юлия Мелано

Эксперты газеты «Ветеринария и жизнь» рассказали, какой вклад в развитие антибиотикорезистентности вносит сельское хозяйство и как современная наука может притормозить этот опасный процесс.

Такая профилактика нам не нужна!

Ситуация с антибиотикорезистентностью в сельском хозяйстве стоит очень остро, утверждает Олег Кобяков, директор Отделения Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО) для связей с Российской Федерацией.

«Антибиотик – величайшее изобретение человечества. Но и оно может нанести огромный ущерб. Сегодня проблема развития устойчивости к противомикробным препаратам является одним из основных направлений совместной работы Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), Всемирной организации здравоохранения животных (МЭБ) и ФАО», – говорит эксперт.

По его словам, одна из причин развития устойчивости заключается в избыточном применении лекарственных средств в сельском хозяйстве – прежде всего в животноводстве и аквакультуре. Дело в том, что антибиотики используют не только при лечении болезней, но и для их профилактики. А еще их добавляют в корма в качестве стимуляторов роста.

«Для сдерживания этой порочной практики Комиссия ФАО/ВОЗ по пищевым стандартам «Кодекс Алиментариус» приняла жесткие нормативы предельно допустимых уровней остаточного содержания антибиотиков в пищевой продукции. Мы призываем крупный бизнес и фермеров полностью отказаться от профилактического применения антибиотиковв животноводстве. Подчеркиваю: ФАО и МЭБ допускают использование антибиотиков в сельском хозяйстве только в терапевтических целях», – уточняет Олег Кобяков.

Обратная сторона

Антибиотики – довольно молодая группа лекарственных препаратов: их производство началось в конце XIX века. Дмитрий Макаров – старший научный сотрудник ФГБУ «Всероссийский государственный Центр качества и стандартизации лекарственных средств для животных и кормов» (ФГБУ «ВГНКИ»), подведомственного Россельхознадзору, – напоминает: появление антибиотиков произвело настоящую революцию не только в медицине, но и в ветеринарии. Что касается проблем, то они начали возникать из-за повсеместного применения антибактериальных препаратов при отсутствии четких регламентов. В результате в 70–80-х годах прошлого века были запрещены к использованию в сельском хозяйстве антибиотики с доказанным канцерогенным действием. В данный список попали препараты из группы нитрофуранов и нитроимидазолов, которые увеличивают риск развития опухолей и тяжелого заболевания крови – апластической анемии.

«Для остальных препаратов, в том числе на основе пенициллина и тетрациклина, установлен допустимый уровень остатка препарата в пищевой продукции. Это определенные концентрации, которые не представляют опасности для здоровья человека. Превышение установленной концентрации препарата в продукции может привести к острому отравлению или аллергической реакции. Впрочем, гораздо более серьезным последствием является развитие антибиотикорезистентности», – предупреждает эксперт.

Путь от разработки нового антибиотика до появления его в аптеках обычно растягивается на 7–10 лет. А устойчивость бактерий к нему может развиться за гораздо меньший срок. Неудивительно, что, по данным ВОЗ, процесс разработки новых антибиотиков катастрофически не успевает за ростом устойчивости.

От бактерии к бактерии

Избыточное применение антибиотиков в сельском хозяйстве приводит к появлению бактерий, устойчивых к лекарственным средствам. Но как это происходит? Рассказывает Екатерина Крылова, ведущий научный сотрудник отдела молекулярной биологии ФГБУ «ВГНКИ»: «У бактерий есть мобильные генетические элементы, которые обеспечивают горизонтальный перенос генов. Благодаря им гены резистентности переносятся как внутри бактерии, так и между различными бактериями. Самое интересное, что гены переносятся даже между филогенетически отдаленными микроорганизмами. Например, между грамположительными и грамотрицательными», – рассказывает эксперт. 

На практике это может происходить следующим образом: бактерия – носительница гена резистентности погибла и разрушилась, и ген устойчивости попал в окружающую среду. Другая бактерия, еще не сформировавшая резистентности, «захватывает» кусочек ДНК и получает ген устойчивости. Если такая бактерия попадает в организм человека и вызывает развитие болезни, то использование определенных антибиотиков становится менее эффективным.

Угроза на лапках мухи

По словам Дмитрия Макарова, заражение людей бактериями, устойчивыми к лекарственным средствам, происходит тремя способами.

В первом случае – через прямой контакт с зараженными животными: в группе риска находятся сотрудники сельскохозяйственных предприятий и ветеринарные врачи.

Второй способ – через продукты питания: устойчивая к антибиотикам бактерия может находиться в мясе, при недостаточной термической обработке она становится источником опасности для человека.

Третий путь – через окружающую среду. Эксперт приводит опыт Китая, связанный с применением известного антибиотика колистина. Долгое время его не применяли в медицине из-за высокого токсического воздействия на почки. Но развитие антибиотикорезистентности в стране достигло очень больших масштабов. И китайцы решили достать колистин из резерва, чтобы использовать в тех случаях, когда другие лекарственные средства не помогают. Но внезапно в одной из больниц обнаружили устойчивую к этому антибиотику кишечную палочку. Как это произошло?

«Пока колистин не использовали в медицине Китая, его активно применяли в животноводстве в качестве стимулятора роста. И мухи из находящейся поблизости птицеводческой фермы перенесли кишечную палочку, устойчивую к антибиотику, в больницу прямо на своих лапках. С тех пор в Китае запретили применять данный препарат в качестве кормовой добавки», – рассказывает Дмитрий Макаров. Решение абсолютно оправданное, ведь устойчивость бактерий к колистину сделает лечение многих инфекций более трудной, а в ряде случаев и невозможной задачей.

Корма с добавленным эффектом

 В России ветеринарный мониторинг антибиотикорезистентности проводят специалисты ФГБУ «ВГНКИ». «От различных сельскохозяйственных животных и птицы мы выделяем изоляты кишечной палочки, энтерококка, сальмонеллы, кампилобактерии, листерии и стафилококка. Затем исследуем изоляты на фенотипическую устойчивость и наличие генов резистентности», – рассказывает Дмитрий Макаров. 

Кроме того, специалисты центра контролируют остаточное содержание препаратов, которые попадают в корма и продукцию животноводства. По словам Марии Гергель, заместителя директора, руководителя Испытательного центра ФГБУ «ВГНКИ», чаще всего производители сознательно вводят ветеринарные лекарственные средства в состав корма. «Это особенно актуально, если индивидуальный способ введения препарата, скажем, инъекционным способом невозможен: например, на птицефермах с большим количеством поголовья. Кроме того, возможно непреднамеренное попадание лекарственных средств в корма. В частности, когда на одних и тех же производственных линиях изготавливают как обычные корма, так и корма, которые предназначены для лечения больного поголовья». Дело в том, что процесс очистки линий очень трудоемкий. И если эту работу провести не совсем качественно, то в обычных кормах могут обнаруживаться следовые количества препаратов.

Кроме того, недобросовестные производители используют антибиотики в качестве стимуляторов роста. Мария Гергель вспоминает инцидент, имевший место в Китае пару десятилетий назад: тогда порядка 2 тыс. человек отравились продукцией свиноводства. Расследование показало, что причиной стало применение гормонального препарата, который используют в свиноводстве в качестве стимулятора роста.

Алексей Третьяков, заведующий отделением фармакологических лекарственных средств для животных, безопасности пищевой продукции и кормов ФГБУ «ВГНКИ», сообщает, что чаще всего остаточное содержание антибиотиков обнаруживается в продуктах мясопереработки, в птице и яйце. Раньше к этой группе относили и молочную продукцию, но сегодня она не входит в топ-3. Изменение ситуации связано с интенсификацией деятельности контрольно-надзорных служб, утверждает Алексей Третьяков.

Планы на будущее

Но чего следует ожидать в ближайшей перспективе? «До 1 января 2021 года в России – территории Евразийского экономического союза – действовал технический регламент о применении кормов и кормовых добавок, введенный Казахстаном. Но после того как он утратил свою юридическую силу, в российском законодательстве образовался пробел. Впрочем, сейчас в Госдуме рассматривается законопроект, который предусматривает введение определенных ограничений, в том числе вводит запрет на безрецептурное использование антимикробных препаратов в кормах», – рассказывает Мария Гергель.

По словам Дмитрия Макарова, страны, которые снижают применение антибиотиков в животноводстве, можно пересчитать по пальцам. В первую очередь это Норвегия, Финляндия, Швеция, Дания, Германия, Франция, Великобритания, Нидерланды. Например, в Нидерландах за пять лет на 70% сократили применение антибиотиков в животноводстве. А в Норвегии за 10 лет на 99% сократили применение антибиотиков в аквакультуре. В Дании значимые для медицины антибиотики – цефалоспорины последних поколений, колистин, фторхинолоны – применяют в животноводстве крайне редко, только для лечения. Россия тоже пошла по этому пути: государство планирует ограничить применение антибиотиков в сельском хозяйстве.

Фото: Александр Плонский / «ВиЖ»

Снизить риски антимикробной резистентности – способ № 1

Два года назад ученые ВГНКИ и НИИ антимикробной химиотерапии ФГБОУ ВО «Смоленский государственный медицинский университет»запустили проект, благодаря которому каждый желающий может ознакомиться с результатами мониторинга устойчивости к антибиотикам у различных бактерий, выделенных от животных.

«При исследовании фенотипической и генной устойчивости выделенных от разных видов животных (крупного рогатого скота, свиней, птицы, даже северных оленей) изолятов бактерий мы определили, что кишечная палочка демонстрирует наивысшую устойчивость к антибиотикам в птицеводстве. Это происходит из-за того, что именно в этой отрасли идет активное применение антибиотиков с профилактической целью», – поясняет Дмитрий Макаров.

Данные, полученные в ходе научно-исследовательской работы, выложены в открытом доступе на онлайн-платформе AMRcloud, созданной в НИИ антимикробной химиотерапии.

Подробнее о работе, которая ведется с 2017 года по поручению Россельхознадзора и в рамках реализации Стратегии предупреждения распространения антимикробной резистентности, рассказывает Ольга Иванова, заведующая отделением биотехнологии ФГБУ «ВГНКИ»:«Наши сотрудники выезжают на животноводческие и птицеводческие предприятия, где отбирают образцы от животных и птицы, мясного сырья и продуктов его переработки, а также объектов окружающей среды. В дальнейшем образцы поступают в отдел микробиологии. Выделенные в ходе исследования микроорганизмы идентифицируются и тестируются на предмет чувствительности или устойчивости к различным антимикробным препаратам».

Изоляты, резистентные сразу к нескольким классам антибактериальных средств, передаются в отдел молекулярной биологии ВГНКИ. Сотрудники отдела выделяют ДНК из полученного материала, готовят библиотеку и проводят полногеномное секвенирование. В подавляющем большинстве случаев фенотипическая резистентность подтверждается наличием генов антибиотикорезистентности.

 Нередко специалисты выявляют полирезистентные изоляты микроорганизмов, которые демонстрируют устойчивость к препаратам из трех и более классов антибактериальных средств. По словам Ольги Ивановой, недавно на одной из птицефабрик Новосибирской области были обнаружены бактерии, которые отличались множественной устойчивостью, в том числе к тетрациклинам, ципрофлоксацину и амоксициллину, входящим в группу препаратов так называемой последней надежды, роль которых в медицине чрезвычайно велика.

Работа ведется в рамках метода серийного разведения в бульоне, с определением минимальных подавляющих концентраций антибиотиков: именно он демонстрирует максимальную точность результатов. Если говорить о клинических лабораториях нашей страны, то они практикуют менее точный диско-диффузионный метод, поясняет Ольга Иванова.

Но вернемся к исследованиям, которые проводит ВГНКИ. По их итогам получаем максимально точную информацию о бактериях, обнаруженных на предприятии, а также о степени их чувствительности или устойчивости к антибиотикам. На основании этих данных специалисты предприятий подбирают наиболее эффективные лекарственные средства и оптимальные дозировки. Результат от этого – комплексный: это и повышение эффективности ветеринарных мероприятий в хозяйствах, и снижение риска развития устойчивости бактерий к антибиотикам.

Лечение по принципу «точно в цель» – способ № 2

Еще один перспективный способ борьбы с антибиотикорезистентностью связан с созданием аутогенных вакцин. В их основе лежат бактериальные изоляты, выделяемые на каждом конкретном животноводческом предприятии. Поэтому аутогенные вакцины не универсальны: их используют при иммунизации животных именно тех хозяйств, где был выделен тот или иной патоген. В спектре эффективности таких препаратов – стрептококки, стафилококки, пастереллы, возбудители пневмоний и других заболеваний.

Разработкой аутогенных вакцин в России занимается ФГБУ «Федеральный центр охраны здоровья животных» (ФГБУ «ВНИИЗЖ») Россельхознадзора.

Рассказывает Александр Кононов, начальник отдела биотехнологий и конструирования вирусных и бактериальных препаратов ФГБУ «ВНИИЗЖ»: «При использовании разработанных аутогенных вакцин мы пытаемся минимизировать влияние антибиотиков на отрасль животноводства в целом. При этом эффективность вакцинации возрастет в разы. Она составит не 70–80%, как в случае с универсальными, классическими вакцинами, а будет доходить до 90% и более», – говорит Александр Кононов.

По словам эксперта, аутогенные вакцины будут эффективны и с экономической точки зрения. Обычно при подборе подходящего антибиотика специалисты животноводческих предприятий проводят диагностические мероприятия и титрование бактерий. Затем предприятие закупает соответствующие препараты, тратя на них серьезные средства. Но с появлением аутогенных вакцин хозяйства избавятся от данной статьи расходов.

Александр Кононов сообщает, что в России уже есть положительный опыт использования аутогенных вакцин. Например, ВНИИЗЖ успешно сотрудничает с известным агрохолдингом в Курской области, одним из направлений работы которого является развитие животноводства. И это только начало. «Сейчас нас приглашают и в другие хозяйства, чтобы провести обследование, выделить возбудителей и подготовить препарат на основе тех штаммов, которые циркулируют именно в этом хозяйстве», – поясняет Александр Кононов.

Свежие отраслевые новости на нашем канале в Telegram

Добавьте «Ветеринарию и жизнь» в избранное в ЯНДЕКС.НОВОСТИ

Еще по теме
Наука, 20 декабря 2021, 7:59
Читайте также:
цитата
Татьяна Галкина, заведующая лабораторией профилактики болезней мелких домашних животных ФГБУ «ВНИИЗЖ»
«Новый вариант коронавируса «омикрон» подвергся значительному мутационному сдвигу и получил способность проникать в том числе в организм грызунов. Очевидно, что в сложившейся эпидемической ситуации нельзя исключать возможность заражения разных видов животных»
Татьяна Галкина
заведующая лабораторией профилактики болезней мелких домашних животных ФГБУ «ВНИИЗЖ»
Календарь мероприятий
Январь 2022
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
12
3456789
10111213141516
17181920212223
24
2627282930
31
Все мероприятия

Самое читаемое

Разработан быстрый и простой способ диагностики респираторных болезней крупного рогатого скота
Поставщики уведомили ретейл о повышении цен на красную икру
Минсельхоз будет прогнозировать распространение болезней животных
Номер 12 (55) декабрь 2021
Читать газету
«Ветеринария и Жизнь»
Газета ВиЖ. Оформить подписку
Подпишитесь на нашу рассылку и будьте в курсе всех новостей