农场动物和抗生素耐药性

在动物身上使用比人类更多的抗生素会有什么影响……
2019年1月22日

最近的头条新闻数据强调,我们即将达到这样一个临界点:全世界牲畜消耗的抗生素将超过人类……

这种消费速度加剧了人们对牲畜抗生素使用与人类抗生素耐药性之间联系的担忧。但为什么抗生素在农场被大量使用,抗生素耐药性又意味着什么呢?

如何在农场动物中使用抗生素?

在畜牧业中使用抗生素主要有三种方式:治疗、疾病预防和促进生长。治疗包括给患有细菌感染的动物使用抗生素,与使用抗生素治疗患有细菌感染的人的方式大致相同。这是维持良好动物福利的重要组成部分,通常会被归类为负责任的使用。

预防意味着首先使用抗生素来防止动物感染细菌。如果农民知道他们的动物特别容易受到感染,他们可能会这样使用抗生素。然而,许多人会争辩说,预防性抗生素治疗是用来弥补其他问题的,比如卫生条件差。但由于人口增长和消费者对廉价食品的需求增加,农民被敦促在保持生产力的同时降低成本。令人遗憾的是,这往往意味着农业系统变得更加集约化,大量动物被关在一起。正是这种高密度的生活增加了传染病的传播,需要使用抗生素。

促进生长包括在一组动物的饲料中添加低剂量的抗生素,以提高它们的生产力。促进生长是抗生素在牲畜中的最具争议的用途,在向世界动物卫生组织(OIE)报告其抗生素使用情况的国家中,大约有一半已被禁止。使用抗生素作为生长促进剂存在问题的原因之一是,当细菌长时间只暴露于低剂量的抗生素时,抗生素耐药性更有可能产生。事实上,使用抗生素作为生长促进剂的危险,至少在抗生素耐药性方面,早在1969年就被强调了。欧盟在2006年禁止了这种做法,美国在2017年也禁止了这种做法,但美国的禁令只是部分禁止,而且与被认为对人类健康重要的抗生素的使用有关;其他生长促进剂仍被允许使用。

我们在牲畜身上实际使用了多少抗生素?

据估计,2013年全球食用动物抗生素的总使用量为131109吨。这听起来很多,但是,作为一个单独的数字,它并不是特别有用。抗生素使用数据通常以每公斤人口校正单位或毫克/PCU的毫克数报告。这是一种根据系统中动物的数量和治疗时它们的体重来调整抗生素用量的方法。例如,50mg/PCU意味着,在治疗期间,平均每公斤体重使用50mg抗生素。这一措施使我们能够更容易地比较不同的国家、时间点和农业部门。

不同农业部门在抗生素使用方面存在差异。在英国和丹麦,养猪业是使用抗生素最多的行业。这在一定程度上是由于养猪业的性质:由于集约化程度较高,感染传染病的风险更大,而且由于动物经常成群饲养,因此经常在饲料或水中添加药物,以治疗整个群体而不是个体。相比之下,在英国传统上广泛饲养的绵羊中,药物往往给单个动物服用,感染压力较低。

抗生素的使用也因国家而异。在向世界动物卫生组织报告抗生素使用情况的国家中,中国是牲畜抗生素使用量最高的国家,为318毫克/每单位,而挪威最低,为8毫克/每单位。很明显,这里有很多变化,其原因是复杂和多因素的,但它们可能包括所使用的农业系统的类型,这些系统的卫生和感染控制标准,以及抗生素使用的监管数量。然而,一个一贯的趋势是,抗生素的使用在发展中国家尤其成问题。同样,这很复杂,但涉及缺乏监管(抗生素通常由药剂师或中间商销售,而不是通过兽医处方),产品质量参差,以及利益相关者缺乏负责任使用抗生素的教育。

在动物身上使用抗生素对人类有何影响?

我们知道,在动物身上使用抗生素会导致这些动物体内耐抗生素细菌的数量增加。从理论上讲,这些细菌有很多途径可以转移到环境和人类身上。研究表明,耐抗生素细菌存在于肉类、农场周围的土壤和灰尘、田野上的动物粪便和水道中。并不一定是细菌导致了人类的疾病才会成为一个问题。抗生素耐药性被编码并携带在被称为质粒的小的可移动DNA片段上,细菌之间经常交换质粒,在交换的过程中传递抗生素耐药性指令。这意味着一种无害的细菌可以在连接动物和人类的链条的任何一点上,将耐药性转移到导致疾病的细菌上。

是否有证据表明耐药细菌确实发生了从动物到人类的转移?

通过研究人类和动物中抗生素耐药细菌的特定菌株的发生,我们可以看到两者之间存在联系的证据。与一般人群相比,与动物密切接触的人往往在动物身上发现更高水平的抗生素耐药细菌。2013年的一项研究表明,住在养猪场附近或粪便散布地区的人比一般人群感染MRSA的水平更高。然而,这一证据显示了一种关联而不是因果关系,并且在这些人身上发现的细菌菌株不包括通常在猪身上发现的最常见的MRSA菌株。在更大的范围内,有一个总的趋势,即牲畜使用抗生素较多的国家,其人体内抗生素耐药细菌的水平也较高,例如,南欧和东欧国家的抗生素使用和耐药性水平往往高于北欧国家。然而,这是复杂的,因为有许多抗生素、许多种类的细菌和许多类型的牲畜,以及诸如不良感染控制措施等其他因素可能导致耐药性水平。

所以这不是一个简单的问题;我们知道,耐抗生素细菌可以在动物和人类之间传播,但对其进行量化是极其困难的,部分原因是它是如此多变,部分原因是它不是人类体内耐抗生素细菌存在的唯一驱动因素。普遍的共识是,最好现在就解决抗生素在动物中的使用问题,而不是等到我们设法量化了它的贡献,才意识到为时已晚。

解决这个问题的最好方法是什么?

显而易见的答案是减少我们在牲畜中使用的抗生素的数量,并且已经采取了一些措施来解决这个问题。第一阶段是获得更详细的证据,说明我们使用了多少抗生素,这样我们就可以设定减少抗生素使用的目标。由于上述抗生素使用的差异,这需要根据国家和部门的具体情况而定。2015年,世界动物卫生组织180个成员国承诺解决抗生素耐药性问题并制定国家行动计划。在英国,政府已经为抗生素的使用设定了目标,并成立了一个特别工作组来监督这一目标,并为每个部门的合规提出建议。英国所有畜牧业的抗生素使用量已经大幅减少。

如前所述,有多种方法可以在牲畜中使用抗生素。因此,减少抗生素使用的一部分是注重鼓励负责任地使用抗生素。这需要对那些分发和使用抗生素的人进行教育,特别是在没有限制抗生素销售法规的国家。农民担心的一个问题是,如果他们不能使用抗生素,他们的牲畜就有患病的危险,因此需要把重点放在改进疾病控制措施以及开发和部署预防疾病的疫苗上。如果我们能把传染病的风险降到最低,抗生素的使用就会减少,牲畜的福利和生产力就会提高。

但是减少家畜抗生素的使用就足够了吗?最近一项使用数学模型的研究表明,集中精力减少动物与人类之间耐药细菌的传播比简单地减少动物抗生素的使用更重要。人类和动物部门之间的密切合作对于实现这一目标至关重要。自2010年以来,三方联盟(由世界卫生组织、世界动物卫生组织和联合国粮食及农业组织组成)已将抗菌素耐药性作为其三个优先问题之一。现在解决抗生素耐药性还为时不晚,但时间紧迫,需要各方承诺实现这一至关重要的目标……

评论

一篇非常好的文章,只是澄清了几点。
英国目前是欧洲农场动物抗生素使用量最低的国家之一,为37毫克/公斤(2017年数据)。
文中讨论的MRSA是家畜相关的MRSA,它不同于许多人与医院感染相关的MRSA。虽然在家畜和农场附近的人身上发现了更高水平的甲氧西林金黄色葡萄球菌,但这种细菌很少在个人身上定居,通常只是在皮肤或粘膜上无害地存在很短的时间,然后再次消失。
在英国,并不是政府设定了抗生素使用的目标(除了两年前全面实现的50毫克/公斤的初始目标)。在ruma推动的目标工作队下,这是畜牧业本身。这些目标可能是由政府提出的,但它们是由行业制定的,已经确定了每个物种的具体指标和目标,并继续由行业拥有,这是实现这些目标的高水平参与的关键因素。
最后,关于在农业中使用抗生素及其对人类构成的风险的文章往往孤立地看待这一问题,而没有提供任何更广泛的背景。有一个共识是绝对正确的,那就是现在最好解决动物抗生素的使用问题。但也有共识,至少在英国,绝大多数人类耐药感染仍然主要源于人类使用抗生素。正如卫生部在其最近的5年抗生素耐药性战略(即将更新)中所说:“越来越多的科学证据表明,我们在人类医学中面临的抗微生物药物耐药性临床问题主要是人类使用抗生素的结果,而不是在动物中使用抗生素的结果。然而,对动物(包括鱼类、鸟类、蜜蜂和爬行动物)使用抗生素是导致耐药性更广泛的一个重要因素,这可能会产生长期后果。”

说得好。

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