Смак нашай уласнай медыцыны

Глыбокае пагружэнне ў супярэчлівае выкарыстанне антыбіётыкаў у жывёлагадоўлі.

Ілюстрацыя Наталлі Зах

У студзені 2017 года Адміністрацыя па харчовых прадуктах і леках ЗША рэзка абмежавала выкарыстанне антыбіётыкаў у жывёлагадоўлі ў надзеі вырашыць узровень антыбактэрыйнай рэзістэнтнасці ў патэнцыяльна хваробатворных мікробаў.

Гэта пакладае пачатак таму, што FDA спадзяецца, што гэта істотнае змяненне ў выкарыстанні антыбіётыкаў у сельскай гаспадарцы. У 2015 годзе 34,3 мільёна фунтаў антыбіётыкаў былі прададзены толькі ў ЗША для выкарыстання ў жывёлагадоўлі - больш чым у чатыры разы ўвогуле прадаецца чалавечым пацыентам. Адключэнне значнай часткі такой велізарнай галіны - гэта не такі крок, які FDA злёгку зрабіў - на самай справе, гэта ўжо 40 гадоў.

Чаму FDA так заклапочаная рэзістэнтнасцю да антыбіётыкаў? Ці сапраўды плюсы забароны ўжывання антыбіётыкаў у жывёлагадоўлі? І як антыбіётыкі сталі настолькі распаўсюджанымі ў хатняй жывёле?

Барацьба супраць рэзістэнтнасці да антыбіётыкаў

Упершыню ідэнтыфікаваны Аляксандрам Флемінгам у 1928 годзе, антыбіётык пеніцылін быў прызнаны цудадзейным прэпаратам, паколькі ён змог спыніць узнікненне інфекцыі, якая выклікае бактэрыі. У наступныя гады пеніцылін быў распрацаваны як лекі як для людзей, так і для хатняй жывёлы, а інфекцыі, якія былі калісьці смяротным прысудам, паддаюцца лячэнню звычайнымі ін'екцыямі або таблеткамі. Працягласць жыцця чалавека вырасла; дзіцячая смяротнасць знізілася. У той час як у 1930 г. ад бактэрыяльных захворванняў памерла 300 000 амерыканцаў, у 1952 годзе ад тых жа хвароб было страчана менш за 95 000 жыццяў, хоць колькасць насельніцтва вырасла амаль на 30%.

Але быў улоў. Яшчэ калі ён атрымаў Нобелеўскую прэмію па медыцыне ў 1945 годзе, Флемінг папярэдзіў астатнюю частку свету пра тое, наколькі хутка ў бактэрый узнікла ўстойлівасць да антыбіётыкаў. З'яўленне рэзістэнтнасці да антыбіётыкаў, альбо здольнасці штаму бактэрый падрываць дзеянне дадзенага лекі, з'яўляецца практычна непазбежнасцю для супольнасці мікробаў - і як толькі ён пачнецца, ён можа хутка пракаціцца па ўсёй папуляцыі бактэрый. І прагноз Флемінга сапраўды разбуральны: і штамы бактэрый, устойлівых да кожнага ў нас даступнага лекі, былі ідэнтыфікаваны, як толькі на працягу года пасля іх першаснага выяўлення. Хуткае з'яўленне рэзістэнтнасці таксама моцна кантрастуе з пастаянна запаволенай хуткасцю выяўлення наркотыкаў: у той час як паміж 1935 і 1968 гадамі былі ўведзены дзясятак розных класаў антыбіётыкаў, з тых часоў былі выяўлены толькі два. Многія з нашых першых антыбіётыкаў былі выяўлены выпадкова ў прыродзе, ізаляванай ад іншых бактэрый, якія эвалюцыянавалі на працягу тысячагоддзяў зародкаў зародкаў. Акрамя таго, тэхнічныя складанасці ў распрацоўцы і сінтэзе новых лекавых прэпаратаў у лабараторыі ў спалучэнні з доўгім і строгім працэсам тэставання бяспекі і зацвярджэння FDA ў ЗША пакінулі нашы аптэчкі без новых антыбіётыкаў.

Туберкулёз, ганарэя і стафілакокавыя інфекцыі - гэта толькі некаторыя з самых ганебных, вельмі ўстойлівых да наркотыкаў інфекцыйных захворванняў, якія дагэтуль пакутуюць у свеце. У многіх выпадках пацыенты з гэтымі захворваннямі адварочваюцца ад бальніц, таму што лекаў проста не засталося. Больш за 700 000 чалавек ва ўсім свеце паміраюць кожны год ад прамога выніку бактэрыяльных інфекцый, устойлівых да антыбіётыкаў. І паказчыкі растуць, мяркуючы, што да 2050 года ўстойлівасць да антыбіётыкаў будзе каштаваць свету як мінімум 10 мільёнаў жыццяў і 8 трыльёнаў долараў штогод.

Як узнікае і распаўсюджваецца супраціў? Як аказалася, гэта гульня з лічбамі. Па меры таго, як колькасць бактэрыяльных папуляцый павялічваецца, узнікае разнастайнасць: у бактэрыяльным генетычным кодэксе адбываюцца выпадковыя мутацыі, і некаторыя члены супольнасці больш падрыхтаваны для барацьбы са стрэсамі - як наркотыкі - чым іншыя. Калі гэтая папуляцыя будзе апрацавана наркотыкамі, яна знішчыць мноства бактэрый - за выключэннем тых, якія аказваюць выпадковую рэзістэнтнасць.

Таму, мабыць, не дзіўна, што многія навукоўцы ўстрывожаныя тым, што лічаць непатрэбным выкарыстанне антыбіётыкаў у нашай жывёлагадоўлі. Многія прэпараты, якія мы ўжываем, каб старанна ставіцца да хатняй жывёлы альбо дакладна падобныя на антыбіётыкі, якія мы выкарыстоўваем у людзей. Дапускаючы гэтыя злучэнні ў нашай ежы, глебе і вадзе ў любой колькасці, мы павялічваем распаўсюджанасць бактэрый, устойлівых да тых самых лекаў, якія мы выкарыстоўваем для лячэння інфекцый.

Але з 1950-х гадоў большая частка пагалоўя ў ЗША пастаянна дазавала антыбіётыкі на субтэрапеўтычным узроўні ў ежы і вадзе. З чаго пачалася такая практыка - і ці не апраўдана выкарыстанне антыбіётыкаў у хатняй жывёле ў любым кантэксце?

Чысціня побач з далікатнасцю

У першыя дні антыбіётыкі наркотыкі траплялі ў корм жывёлам амаль як шчаслівы выпадак. З 1940-х гадоў антыбіётыкі спачатку выкарыстоўваліся ў жывёлагадоўлі тэрапеўтычна для лячэння бактэрыяльных захворванняў, як у людзей. Наркотыкі зрабілі трук: фермеры змаглі захаваць жывёл здаровымі і звесці да мінімуму распаўсюджванне хваробатворных бактэрый у хатняй жывёле і ў харчаванне. Але лекі таксама мелі дзіўнае і першапачатковае ненаўмыснае пабочнае дзеянне: жывёлы, якія спажывалі іх, хутка пачалі набіраць фунты, нягледзячы на ​​тое, што з'елі столькі ж ежы.

Больш фунтаў азначала больш таварнае мяса - і, з ростам адкрыцця антыбіётыкаў у 1950-я гады, велізарная і даступная для фермераў ветра. Яны хутка скарысталіся магчымасцю, карміўшы ўсіх жывёл, хворых ці здаровых, субтэрапеўтычнымі дозамі лекаў, якія спрыяюць росту. Гэта не толькі павысіла павелічэнне вагі жывёл, але і дзейнічала як прафілактычны сродак, каб пазбавіць жывёл ад хвароб у першую чаргу. Гэта дазволіла фермерам зэканоміць грошы на дарагой ежы і ўтрымліваць жывёл у памяшканні ў бедных, брудных і больш цесных умовах. Так званыя стымулюючыя антыбіётыкі росту (ГПД) замянілі пашу і корм, а мяса трапіла на паліцы рынку ў тонах. На працягу некалькіх гадоў практычна ні адзін з антыбіётыкаў, якія давалі жывёле, не прызначаўся для лячэння хвароб, замест гэтага пастаянна выпускаўся з надзеяй на прадухіленне будучых інфекцый і павелічэнне ўраджаю.

Чым можна растлумачыць гэты дзіўны пабочны эфект антыбіётыкаў? Большасць навукоўцаў мяркуе, што адказ заключаецца ў мікрабіёце кішачніка, велізарнай колькасці бактэрый і іншых мікробаў у стрававальным тракце, якія дапамагаюць нам пераварваць ежу, пазбаўляць ад шкодных патагенных мікраарганізмаў і выпрацоўваць неабходныя хімічныя рэчывы для функцыянавання арганізма. Проста прадухіляючы інфекцыі, антыбіётыкі могуць дазволіць целе марнаваць каштоўныя рэсурсы на рост, а не на імунную сістэму. Акрамя таго, антыбіётыкі могуць знішчыць папуляцыю бактэрый у тонкім кішачніку; гэтыя бактэрыі сапраўды могуць канкурыраваць з ежай клетак гаспадара, пакідаючы больш пажыўных рэчываў, якія будуць паглынуты гаспадаром у іх адсутнасць. Іншыя дадзеныя сведчаць аб тым, што бактэрыі вырабляюць хімічныя рэчывы, якія непасрэдна душаць рост. Нарэшце, гэтак жа, як антыбіётыкі могуць уздзейнічаць на нашы ўласныя кішкі, у жывёл, якія атрымліваюць звычайныя антыбіётыкі, звычайна ёсць кішачнік з зусім іншай архітэктурай, што можа змяніць паглынанне пажыўных рэчываў.

Незалежна ад таго, што тлумачыцца, эфекты відавочныя: вялікія дозы антыбіётыкаў спрыяюць павелічэнню вагі, і мы ведаем гэта з 1940-х гадоў.

Хвароба, ад фермы да стала

Зараз у сувязі з празмернасцю антыбіётыкаў ёсць дзве вялікія праблемы. Першы - гэта антыбіётычная рэзістэнтнасць. Устойлівыя да наркотыкаў бактэрыі, такія як MRSA, падаюць непасрэдна на нашы стравы, альбо ў выглядзе заражанага мяса, альбо з пасяўных палёў, удобренных забруджаным калам жывёлы. Менавіта з гэтай прычыны FDA вырашыла, што антыбіётыкі больш нельга выкарыстоўваць для стымулявання росту. Іх пазіцыя "апраўдана выкарыстоўваць": толькі тэрапеўтычныя сродкі. Не трэба выпраўляць гэта, калі ён не зламаўся - бо хто ведае, што яшчэ можа ў выніку пашкодзіць.

Гэты крок не першы падобны. У 2006 годзе Еўрапейскі саюз забараніў выкарыстоўваць антыбіётыкі для прасоўвання росту (але не для прафілактыкі захворванняў) - з неадназначнымі вынікамі. Зразумела, фермеры незадаволеныя больш жорсткімі правіламі. Без антыбіётыкаў яны вымушаны разлічваць на больш складаныя метады санітарыі і пашыраць заводы, каб атрымаць больш месца і інвеставаць у больш кармоў. І так шмат хто знайшоў прабоіны ў абмежаваннях: аказваецца, фермерам лёгка набываць наркотыкі пад выглядам працэдур замест ГПД і зноў уводзіць іх у корм. Гэта можа здацца падманным (альбо проста нелегальным), але пытанне, безумоўна, не чорна-белае: хвароба ў хатняй жывёле сустракаецца рэдка, і пазбаўленне жывёл шкодных бактэрый абараняе не толькі нашых авечак, кароў і свіней, але і мільярды людзей, якія ешце іх.

У Злучаных Штатах шмат хто сцвярджае, што гэтыя правілы дазволяць зрабіць вытворчасць мяса больш дарагім і што мы прыносім у ахвяру фунты мяса, якія замест гэтага могуць пракарміць галодных людзей. У той час як некаторыя аналізы выявілі, што гэтыя прэтэнзіі не адпавядаюць рэчаіснасці, нічога не пазбегнуць таго, што ў хуткім часе расходы, па меры карэкціроўкі фермераў, павялічацца.

Але ёсць другая горкая таблетка, якую трэба праглынуць. Тыя надакучлівыя пабочныя эфекты павелічэння вагі? Яны маглі адбыцца і ў людзей.

Шэраг даследаванняў выявіў магчымую сувязь паміж прыёмам антыбіётыкаў у груднічка і дзяцей і развіццём атлусцення ў далейшым жыцці. І хоць немагчыма правесці тыя ж канчатковыя даследаванні на людзях, што і мышы, некалькі груп навукоўцаў паказалі, што даванне маладым мышам частых доз антыбіётыкаў прыводзіць да павелічэння вагі. І іншыя паказалі, што выдаленне пэўнай папуляцыі бактэрый са страўніка чалавека можа на самай справе павялічыць узровень грэліна ў крыві, гармона, які павышае апетыт.

Дагэтуль няма навуковага меркавання аб сувязі паміж антыбіётыкамі і атлусценнем у людзей - але навукоўцы і лекары сыходзяцца ў меркаванні, што можа быць разумней выконваць больш асцярожнасці, паколькі мы працягваем прызначаць дзецям гэтыя прэпараты, улічваючы, што Злучаныя Штаты з'яўляюцца адным з лепшых спажыўцоў антыбіётыкаў у свеце.

Дык у чым рашэнне гэтай пранікальнай праблемы? Навукоўцы ўпарта працуюць над распрацоўкай таго, што многія называюць лекамі "пасля антыбіётыкаў". Да гэтага наша патрэба ў антыбіётыках не знікне за ноч, таму мернае выкарыстанне антыбіётыкаў толькі пры неабходнасці, верагодна, трэба ісці. Тым часам, аднак, спатрэбіцца больш працы па вызначэнні многіх роляў, якія антыбіётыкі зараз гуляюць ад рэцэпту да пласціны.

Кэтрын Ву з'яўляецца кандыдатам доктара навук Гарвардскага універсітэта, дзе яна вывучае сухоты, вельмі распаўсюджаную і часта антыбактэрыйную ўстойлівасць да бактэрыяльнай інфекцыі. Яна з'яўляецца судырэктарам Science in News, аспіранцкай арганізацыяй, якая рыхтуе навукоўцаў для лепшага зносін з шырокай грамадскасцю.

I Contain Multitudes - гэта шматсерыйная серыя відэа, прысвечаная вывучэнню цудоўнага, схаванага свету мікрабіямы. Вядучы серыяла праводзіць пісьменнік-навук Эд Йонг, прадусаваны HHMI Tangled Bank Studios сумесна з нумарам 608.