Книга: Микробы хорошие и плохие. Наше здоровье и выживание в мире бактерий.

Что творится на фермах

<<< Назад Устойчивость хоть лопатой загребай

Вперед >>> Парадокс антибиотиков

Что творится на фермах

“ЧУДО-ЛЕКАРСТВО” АУРЕОМИЦИН УСКОРЯЕТ РОСТ НА 50%

Специально для “Нью-Йорк тайме” Филадельфия. Золотистое вещество ауреомицин — спасительное лекарство из группы, известной под названием антибиотиков — оказалось одним из самых действенных среди открытых до сих пор веществ, ускоряющих рост, он дает лучший эффект, чем любой известный витамин.

Химики из фармацевтической компании LederleLaboratories Томас Джукс и Роберт Стокстад сообщили 9 апреля 1950 года о своем случайном открытии “эффектной" новой роли, которую могут играть антибиотики. Они полагали, что это явление “имеет огромные перспективы для выживания человечества в мире сокращающихся ресурсов и растущего народонаселения”. Всего пять фунтов неочищенного антибиотика, добавленные к тонне корма, повышали скорость роста поросят на 50 %. Сходные результаты были получены на цыплятах и телятах, которые благодаря этой добавке росли быстрее, чем когда-либо в истории животноводства.

Способность антибиотиков усиливать рост животных открылась химикам из Lederle в ходе опытов по выделению витамина В12, который уже использовался для стимуляции роста скота, из сточных вод, получаемых при выращивании микроорганизмов для производства антибиотиков. Исследователи добывали этот витамин в чанах с бактерией Streptomyces rimosus — золотистым почвенным микроорганизмом, производящим ауреомицин. К своему удивлению, Джукс и Стокстад обнаружили, что необработанные сточные воды повышают скорость роста животных намного сильнее, чем чистые препараты витамина В12. Результаты добавления в корм чистого ауреомицина оказались еще более впечатляющими. Другой ученый из компании Lederle, Бенджамин Даггар, выделил ауреомицин всего двумя годами раньше и разработал на его основе антибиотик самого широкого в истории спектра действия, позволяющий истреблять более пятидесяти разновидностей болезнетворных микробов — возбудителей известных недугов. И все же, учитывая возможный спрос у американских фермеров, открытие Джукса и Стокстада могло принести компании даже большую прибыль.

Выращивание молоди на антибиотиках не увеличивало размеры взрослых животных. Но, ускоряя рост молодняка, этот метод резко сокращал время (а значит, и стоимость) получения животных, готовых к забою. Кроме того, тенденция ставить производство сельскохозяйственных животных, на поток” делала индивидуальное лечение невыгодным, при стоимости антибиотиков, упавшей до каких-нибудь тридцати — сорока центов за фунт, намного разумнее казалось лечить сразу все стадо, щедро добавляя антибиотики в корм и воду.

На пресс-конференции, где они объявили о своем открытии, Джукс и Стокстад попытались разуверить тех, кто беспокоился о возможном попадании скармливаемых животным антибиотиков на обеденный стол. Они объяснили, что эти вещества будут разлагаться в ходе пищеварения в организме животного. Поступившие в следующем месяце данные с указанием на обратное удостоились лишь краткого упоминания в прессе. Газета “Нью-Йорк тайме” опубликовала где-то в середине колонки “Заметки о науке” следующее сообщение:

У висконсинских сыроваров возникли проблемы с молоком, залитым в чаны для створаживания. Выяснилось, что причина проблем была в том, что коров лечили от мастита (заболевания вымени) пенициллином или ауреомицином. Д-р У.-В. Прайс из Висконсинского университета установил, что эти препараты задерживают рост и мешают работе обычных бактерий, необходимых для производства качественных сыров.

Сегодня, по данным Института здоровья животных (организации, лоббирующей интересы ветеринарной фармацевтики), все поголовье сельскохозяйственных животных США потребляет более 20 миллионов фунтов антибиотиков ежегодно. По оценкам Союза обеспокоенных ученых (отстаивающего интересы потребителей), суммарное число еще выше и достигает почти 25 миллионов фунтов. При этом на лечение и профилактику заболеваний людей в США ежегодно уходит около 3 миллионов фунтов антибиотиков. Члены союза особенно обеспокоены объемом антибиотиков, скармливаемых животным в малых дозах (ниже, чем лечебные) исключительно для стимуляции роста. По их оценкам, на такое нелечебное использование приходится 70 % всех антибиотиков, скармливаемых сельскохозяйственным животным, то есть более 17 миллионов фунтов ежегодно. По подсчетам самих производителей, соотношение несколько иное: от 2 до 3 миллионов фунтов ежегодно для стимуляции роста и почти 20 миллионов фунтов ежегодно на профилактику инфекций в известные периоды повышенного риска (когда поросят и телят отнимают от матери, а также на время транспортировки, объединения и скученности стад) и на предотвращение распространения болезней — когда фермер замечает покашливание у курицы, насморк у теленка или какой-либо еще признак заболевания у отдельной особи. Немногим меньше половины от этого общего количества (около ю миллионов фунтов) приходится на ионофоры и соединения мышьяка — противомикробные препараты, не используемые для лечения и профилактики заболеваний людей. Остальные же 12–14 миллионов фунтов составляют антибиотики из тех же классов, которые принимают люди: тетрациклины, цефалоспорины, фторхинолоны, пенициллины, сульфаниламиды и тому подобные.

За последние тридцать лет многие десятки исследований подтвердили, что подобная постоянная диета из антибиотиков приводит к формированию высокоустойчивой микрофлоры в пищеварительном тракте и на коже животных, а также в воздухе, почве и грунтовых водах на фермах и в их окрестностях. Анализы мяса и яиц, поступающих на продажу в супермаркеты, показывают, что по крайней мере некоторая часть этой устойчивой к антибиотикам микрофлоры оказывается в полиэтиленовых упаковках вместе с мясом, которое мы покупаем, а также внутри яиц, попадая туда еще до формирования скорлупы). Оттуда даже при самой аккуратной готовке немного невидимых микроорганизмов неизбежно попадает на различные поверхности на кухне, а время от времени и на обеденный стол — в непрожаренных котлетах, отбивных или омлете.

Каждый год от 3 до 4 миллионов американцев обращайся к врачам или попадают в больницы с бактериальными пищевыми отравлениями, вызываемыми сальмонеллами и кампилобактерами — самыми обычными возбудителями подобных расстройств. Еще большему числу людей приходится провести один или два неприятных дня поблизости от туалета, пока расстройство не пройдет само собой. ? особо тяжелых случаях, когда бактерии распространяются за пределы кишечника, эффективные антибиотики могут спасти человека от серьезного повреждения органов или смерти и обеспечить полное выздоровление. Но за последние два десятилетия вначале животные, а затем и люди все чаще стали заражаться сальмонеллам и кампилобактерами, устойчивыми ко многим антибиотикам одновременно.

“Сальмонеллы — это само по себе плохо. Но сальмонеллы, устойчивые к антибиотикам, еще хуже”, — говорит эпидемиолог из ЦКЗ Том Чиллер, обеспечивающий связь этого ведомства с Национальной системой мониторинга устойчивости к антибиотикам, организованной совместно Министерством сельского хозяйства США и ветеринарным подразделением Управления пищевых продуктов и медикаментов. Чиллер сообщает, что за девяностые годы частота тяжелых случаев сальмонеллеза, вызываемого бактериями, устойчивыми ко многим антибиотикам, резко подскочила, достигнув пика в 2000 году, когда такие случаи составили около 40 % от всех случаев этого заболевания. С тех пор рост заболеваемости сконцентрировался на самых устойчивых к антибиотикам штаммах, неуязвимых для девяти и более некогда эффективных средств. Причем эти супермикробы оказываются еще опаснее из-за загадочной тенденции к большей инвазивности, повреждению органов и повышенной частоте летальных исходов, даже в тех случаях, когда врачи применяют по-прежнему эффективные антибиотики.

“Самая серьезная проблема, — продолжает Чиллер, — состоит в том, что мы наблюдаем рост устойчивости к нашим главным антибиотикам — к двум основным классам препаратов, которые любой врач станет использовать против этих инфекций”. Один из этих классов — фторхинолоны, такие как ципрофлоксацин, другой — цефалоспорины. Если они не сталкиваются с устойчивостью, ципрофлоксацин и другие “флоксацины” позволяют намного быстрее любых других препаратов справиться с тяжелыми формами сальмонеллеза и заражений кампилобактерами. Однако для лечения детей врачи по умолчанию выбирают цефалоспорины, принимая во внимание токсичность фторхинолонов, особенно для растущих костей, связок и нервной системы.

“Ни одному врачу не пожелаешь столкнуться с такой устойчивостью у пациента, находящегося в критическом состоянии”, — добавляет Чиллер. Призывы принять меры на государственном уровне зазвучали громче в 2003 году, когда результаты мониторинга показали, что устойчивость к ципрофлоксацину у всех кампилобактеров, которыми загрязнены попадающие на полки супермаркетов курятина и яйца, подскочила примерно до 15 %. В итоге в 2005 году Управление пищевых продуктов и медикаментов наложило запрет на использование энрофлоксацина (ветеринарного аналога ципрофлоксацима) на птицеводческих фермах. Эта мера, ставшая первым в истории США запретом на применение в животноводстве ранее разрешенного антибиотика, ознаменовала переломный момент в то разгорающейся, то затухающей кампании против сомнительной практики использования американскими животноводами антибиотиков из тех же семейств, которые активно применяются для лечения и профилактики человеческих заболеваний.

Еще большее беспокойство вызывает подозрение, что огромный объем антибиотиков, скармливаемых сельскохозяйственным животным, поддерживает работу канала, по которому гены устойчивости поступают из их микрофлоры в нашу. Приходится предположить, говорит Чиллер, что на каждую сальмонеллу или кампилобактера, от которых кто-то заболевает, приходятся сотни миллионов в норме безвредных бактерий, таких как энтерококки или энтеробактеры, постоянно поступающих с животноводческих ферм к нам в тарелки. “Им не обязательно вызывать у нас заболевания, чтобы обмениваться у нас в кишечнике генами с другими бактериями”.

Но хотя логика и косвенные доказательства и подтверждают реальность этого сценария, животноводы и представители фармацевтической промышленности с давних пор подчеркивают, что никому ни разу не удалось достоверно отследить передачу генов устойчивости от бактерии из коровы, курицы или свиньи возбудителю человеческих заболеваний иначе как в искусственных условиях лабораторной пробирки. “Кто скажет, что на самом деле не может быть наоборот, что огромное количество противомикробных препаратов, принимаемых людьми, не способствует выработке устойчивости у животных?” — спрашивает ветеринар Ричард Карневале, вице-президент по научным вопросам Института здоровья животных. Карневале указывает на результаты исследований, проведенных в Университете Лома-Линда и показавших, что в организме у людей, которые питаются мясом, не больше устойчивых к антибиотикам микробов, чем у вегетарианцев (хотя испытуемые-вегетарианцы, участвовавшие в этом исследовании, потребляли как яйца, так и молоко). Он также отмечает, что другие ученые продемонстрировали высокий уровень устойчивости к антибиотикам у бактерий, загрязняющие мясо, снабженное ярлыком “выращено без антибиотиков”. “Устойчивых микробов можно найти даже в оленьи* экскрементах, собранных в чаще леса”.

Фактор, который исследователи еще только начинают рассматривать и который может объяснить некоторые из этих явных аномалий, связан с тем, что происходит с тоннами антибиотиков, ежегодно выходящими из сельскохозяйственных животных с экскрементами, говорит Чиллер. Например, было показано, что из стока животноводческих ферм антибиотики попадают в грунтовые воды и в реки. Кроме того, добавляет он, предполагать, что достоверно отслеженный резкий рост встречаемости устойчивых бактерий на полках супермаркетов связан с их переходом от людей к животным, а не наоборот, просто нелогично. “Насколько мне известно, животных людьми никто не кормит”, — говорит он.

Результаты нескольких исследований дают убедительные косвенные свидетельства передачи устойчивости к антибиотикам от сельскохозяйственных животных людям. Например, осенью и зимой 1999 и 2000 года эпидемиологи исследовали вспышку высокоустойчивой инфекции мочевых путей среди студенток Калифорнийского университета в Беркли. ДНК-дактилоскопия показала, что возбудители этой инфекции происходили от одного клона, то есть уникального подштамма, кишечной палочки. Эти данные убедили исследователей, что все возбудители распространились из какого-то одного источника. Поскольку некоторые из пациенток жили в одной комнате или вообще были знакомы друг с другом, ученые сделали вывод, что источником этой инфекции была зараженная пища. Когда они выяснили, что тот же самый клон кишечной палочки вызвал вспышки подобной инфекции в Мичигане и Миннесоте в промежуток с 1996 по 1999 год, они поняли: хотя источник загрязнения не удалось выявить, он скорее всего был связан с кишечной палочкой крупного рогатого скота, распространившейся вместе с развозимой по всей стране говядиной.

По иронии судьбы, одно из самых убедительных свидетельств передачи опасных генов устойчивости от сельскохозяйственных животных людям было получено благодаря провалу ранних попыток ограничить применение антибиотиков в европейском животноводстве. Еще в шестидесятых годах британские врачи требовали от правительства провести расследование роли антибиотиков, используемых в животноводстве, в возрастающей устойчивости к антибиотикам сальмонелл и кампилобактеров, вызывающих инфекции, с которыми сталкивались поликлиники и больницы Великобритании. Результатом этих усилий стал доклад комиссии Суонна от 1969 года, где была показана отчетливая корреляция между использованием усиливающих рост антибиотиков и повышением концентрации устойчивых к антибиотикам бактерий в организмах забитых животных, а также историческим повышением заболеваемости людей устойчивым к антибиотикам сальмонеллезом. В ответ на этот отчет британское правительство запретило использование в малых дозах (“в питательных целях”) в сельском хозяйстве любых классов антибиотиков, в то время применяемых для профилактики и лечения человеческих заболеваний. Большинство стран Западной Европы последовали примеру Великобритании, заботясь о сохранении эффективности применяемых в медицине антибиотиков.

В результате животноводам пришлось обратиться к набору антибиотиков второго ряда, считавшихся неподходящими для людей из-за их предполагаемой токсичности или плохой усвояемости. Важнейшими из них были гликопептиды — семейство антибиотиков, к которому относится ванкомицин. В то время мало кто мог себе представить, что уже в ближайшие десятилетия антибиотики этого класса станут последней надеждой больниц перед лицом ширящейся эпидемии инфекций, устойчивых к метициллину. В конце восьмидесятых, когда европейские врачи впервые прибегли к ванкомицину, они были неприятно поражены тем, что устойчивость к этому антибиотику была уже широко распространена в микрофлоре у человека. Последующие исследования показали: в микрофлоре миллионов европейцев присутствуют штаммы VRE, несущие гены устойчивости к ванкомицину, почти идентичные выделяемым из кишечных бактерий кур и свиней, выращенных на авопарцине — еще одном антибиотике из класса гликопептидов и химическом близнеце ванкомицина.

Хотя ни один свидетель и не наблюдал своими глазами передачу генов устойчивости от сельскохозяйственных животных к людям, на это отчетливо указывали все данные. При этом в США и Канаде, где фермеры не использовали авопарцин (в их распоряжении была масса других антибиотиков), VRE у людей оставался редкостью, если вообще встречался за пределами больничных стен. Особый интерес у микробиологов вызвало то, что разновидности VRE, обитавшие в организме европейцев, явственно отличались от разновидностей, обитавших в организмах сельскохозяйственных животных, которыми они питались. Однако их гены устойчивости оказались почти идентичны. Иными словами, кишечные бактерии животных не заражали людей, а лишь передавали человеческой микрофлоре свои гены, проходя через кишечник человека.

В Дании, первой европейской стране, где авопарцин запретили (в 1995 году), было отмечено незамедлительное падение встречаемости устойчивых к ванкомицину бактерий у домашней птицы, хотя на их встречаемости у свиней эта мера никак не сказалась. Но у свиных кишечных бактерий гены устойчивости к ванкомицину соседствовали с генами устойчивости к другому антибиотику — тилоину. Когда же датское правительство добавило и тилозин список антибиотиков, которые запрещено использовать для стимуляции роста, это вызвало желаемое падение устойчивости к ванкомицину и у бактерий, загрязняющих свинину. В 1996 году примеру Дании последовали Германия, Бельгия и Нидерланды. Клинические исследования, проведенные за следующие пять лет, показали, что суммарная встречаемость VRE у европейцев сократилась вдвое, с 12 % до 6 %, но так и не достигла уровня, предшествовавшего периоду использования авопарцина.

В 1999 году Европейский союз потребовал полностью прекратить использование антибиотиков для стимуляции роста сельскохозяйственных животных, наложив на них запрет, постепенно введенный в действие в течение следующих семи лет. Что же послужило поводом для столь радикальней меры? В 1999 году немецкие исследователи проверяли эффективность синерцида — многообещающего нового антибиотика для лечения инфекций, вызываемых VRE. Они сразу же обнаружили, что как у пациентов, так и у здоровых испытуемых часто встречались микроорганизмы, устойчивые к новому антибиотику. Как и ванкомицин, синерцид был еще одним представителем класса антибиотиков (стрептограминов), редко используемого для лечения и профилактики заболеваний людей, но популярных среди животноводов как средство для стимуляции роста сельскохозяйственных животных.

В тот же год в Соединенных Штатах ученые из ЦКЗ выявили устойчивость к синерциду почти у 90 % энтерококков, которые загрязняют поступающую в продажу курятину, и у 12 % энтерококков, выделенных из организмов здоровых испытуемых. Исследователи предупреждали, что если начать использовать этот антибиотик для лечения людей, данный показатель быстро достигнет уровня, отмеченного у животных. Подтверждая прогноз, в 2006 году исследователи из Министерства здравоохранения штата Миннесота сообщили об устойчивости к синерциду 40 % энтерококков выделенных у людей, которые имели дело с сырым мясом птицы или просто потребляли большое количество курятины. При этом у контрольной группы из 65 вегетарианцев им вообще не удалось обнаружить устойчивых к синерциду энтерококков.

Сегодня в ведомствах Канады и США, связанных со здравоохранением и сельским хозяйством, по-прежнему идет борьба за то, чтобы наложить на использование сельскохозяйственных антибиотиков ограничения, которые отражали бы какой-то компромисс между интересами экономики и общественной безопасности. Некоторые люди предупреждают, что североамериканскому животноводству с его упором на крупные специализированные хозяйства и невысокой рентабельностью продаж будет намного сложнее подстроиться под любые запреты на ускоряющие рост антибиотики, чем европейскому, в среднем представленному фермами меньшего размера. Кроме того, объединения, отстаивающие интересы животноводов, не преминули обратить внимание на случаи, когда европейский запрет на добавление антибиотиков в малых дозах в корм здоровым животным приводил к повышению частоты инфекций, требующих лечения более высокими дозами, что могло даже увеличивать общий объем антибиотиков, потребляемых сельскохозяйственными животными.

<<< Назад Устойчивость хоть лопатой загребай

Вперед >>> Парадокс антибиотиков