نظارت بر مصرف انتی میکروبیال ها یکی از نگرانی های بهداشت عمومی است که نیاز به استفاده منطقی از ضد میکروب ها در داروهای دامپزشکی دارد. FDA استفاده از داروهای سفالوسپورین و فلوروکینولون ها را در زمینه دامپزشکی برای حفظ استفاده از این داروهای ضد میکروبی در داروهای انسانی منع کرده است (1). امروزه، به دلیل استفاده از داروهای ضد میکروبی در گاوهای شیری برای اهداف پیشگیری یا درمانی، صنایع تولید شیر بسیار بررسی می شود زیرا باعث افزایش مقاومت ضد میکروبی(AMR) در مصرف کنندگان محصولان انها می شود (2).
تفاوت بین انتی میکروبیال و انتی بیوتیک چیست؟
انتی بیوتیک یک ماده شیمیایی مانند پنی سیلین یا استرپتوماسین است، که توسط میکروارگانیسم ها (مانند قارچها) تولید می شود که در غلظت پایین سایر میکروارگانیسم ها را جلوگیری می کند یا می کشد. انتی میکروبیال هر ماده ای است که منشا نیمه تولیدی یا تولید شده طبیعی دارد، که از رشد میکروارگانیسم ها جلوگیری می کند یا انها را می کشد که برای میزبان باعث خسارت اندک می شود یا بدون خسارت است. بنابراین، یک انتی بیوتیک در زیرمجموعه انتی میکروبیال قرار می گیرد.
ورم پستان چیست؟
ورم پستان بیشترین بیماری شناخته شده و درمان شده در گاوهای شیری است. ورم پستان التهاب پستان است که عموما توسط باکتری ها تولید می شود و بر اساس حضور یا عدم حضور نشانه های کلینیکی (شیر غیرطبیعی، پستان دچار التهاب گاهی با تب همراه می شود) به عنوان حاد و تحت حاد طبقه بندی می شود. بطور کلی، عوامل بیماری زا یافت شده در محیط پیرامون گاوهای شیری بیشترین عامل ورم پستان است که یکی از انها Klebsiella است (3).
شکل 1- رشد Klebsiella در یک محیط کشت.
ورم پستان ایجاد شده توسط Klebsiella
Klebsiella یک باکتری گرم منفی است. انها یکی از پرتعدادترین عوامل عفونت های داخل پستانی هستند (3)، که عمدتا باعث ورم پستان حاد می شوند. ورم پستان ایجاد شده توسط Klebsiella با تعداد سلول های بدنی بالا، نرخ بالاتر حذف و خشک کردن اختیاری کارتیه ها (4) در مقایسه با عوامل کلینیکی ایجاد شده توسط باکتری دیگر گرم منفی اشرشیا کلی مشخص می شود.
مهمترین گونه جدا شده Klebsiella از نمونه های ورم پستان حاد عبارتند از:Klebsiella pneumonia و Klebsiella oxytoca. هر دو گونه به دفعات زیاد در محیط گله ها، روی بدن گاوها، و نمونه های گرفته شده از انتهای پستانک ها یافت می شوند (5، 6، 7).
چرا Klebsiella عامل ایجاد کننده ورم پستان برای سلامت انسان ها مهم است؟
در انسان ها، Klebsiella باعث یک سوم از عفونت های گرم منفی فرصت طلب است، از جمله عفونت های زخم، مجاری ادراری و بیمارستانی (به عنوان مثال، عفونت های تازه که در محیط بیمارستان ایجاد می شود). Klebsiella pneumonia عموما با عفونت های اکتسابی جامعه (9) مانند ابسه کبدی، مننژیت، یا endophthalmitis مرتبط است (10).
زیرا این عامل بیماری زا بین انسان ها خیلی رایج است، ممکن است که Klebsiella انسانی بتواند ژن های مقاومت ضد میکروبی را از محیط بدست اورد (11، 12)، که می تواند باعث عدم حساسیت این عامل بیماری زا به درمان های انتی میکروبیال حال حاضر شود.
به علت استفاده از انتی میکروبیال برای گاوهای شیری، فرض شده است که این باکتری در مزرعه می تواند مقاومت ضد میکروبی را بدست بیاورد و خطری جدی را برای مردم ایجاد کند (2). ولیکن، اطلاعات کاملی در دردسترس نیست که این فرضیه را تایید کند. بنابراین، ما می توانیم بگوییم که افزایشی در مقاومت ضد میکروبی عوامل بیماری زای ایجاد کننده ورم پستان در گله های شیری وجود ندارد (13 تا 16). نظارت یک فاکتور اصلی برای تعیین این است که آیا مقاومت ضد میکروبی در عوامل بیماری زا ایجاد کننده ورم پستان افزایش می یابد یا خیر.
مقاومت ضد میکروبی گونه های Klebsiella
اخیراً ، ما روند مقاومت ضد میکروبی را در محیط کشت Klebsiella نمونه های شیر ارائه شده به آزمایشگاه تشخیصی دامپزشکی ویسکانسین برای آزمایش ورم پستان بین سال های 2008 و 2019 خلاصه شده است بررسی کردیم. انها 483 محیط کشت Klebsiella جدا شده از 63841 نمونه شیر را بررسی کردند و 10 نمونه انتی میکروبیال تشخیص داده شد: امپی سیلین، پنی سیلین، اریترومایسین، اگزاسیلین + 2% NaCl، پیرلیمایسین، پنی سیلین/نووبیوسین، تتراسایکلین، سفالوتین، سفتیوفور و سولفادیماتوکسین. بیشتر این ترکیبات ضد میکروبی در حال حاضر در محصولاتی که برای مراقبت های پیشگیرانه و درمانی گاوهای شیری در نظر گرفته شده است استفاده می شود.
Klebsiella دارای مکانیسم های ذاتی برای مقاومت در برابر اثر ضد میکروبی آمپی سیلین، پنی سیلین، اریترومایسین، اگزاسیلین + 2% NaCl، پیرلیمایسین، پنی سیلین/نووبیوسین است، بنابراین برای همه این ضد میکروب ها بین سال های 2019-2008، مقاومت ضد میکروبی بیش از 90 درصد بود.
ما دریافتیم که مقاومت ضد میکروبی انتی میکروبیال سفتیوفور بین سال های 2008 و 2019 متفاوت است و بین 2016 و 2017 افزایش یافته است (شکل 2). نمی توانیم توضیح دهیم که چرا مقاومت ضد میکروبی افزایش یافته است اما فرض کردیم که ممکن است با ترکیبات سفتیوفور که معمولاً برای درمان یا پیشگیری از عفونت های داخل پستان در گاوهای شیری استفاده می شود همراه باشد.
شکل 2- درصد Klebsiella جدا شده مقاوم به ceftiofur
برای سولفادیمیتوکسین، متوجه شدیم که مقاومت در طی سال های 2008 و 2019 کاهش یافته است (شکل 3). این نتیجه ممکن است نشان دهنده این باشد که دامداران از مشخصات دارو پیروی می کنند و از سولفادیمیتوکسین فقط برای گوساله ها، تلیسه ها و گاوهای گوشتی استفاده می کنند.
شکل 3- حضورKlebsiella مقاوم به sulphadimethoxine.
به جز ceftiofur، ما روند افزايشي مقاومت ضد میکروبی را در ميان Klebsiella جدا شده از نمونه هاي شيري كه براي آزمايش ورم پستان به ویسکانسین ارسال شد پيدا نكرديم.
نتیجه
مقاومت ضد میکروبی مسئله مهمی در تولید لبنیات است. مردم انتظار دارند كه دامداران استفاده از ترکیبات ضد ميكروبی را در مزارع شیری كم كنند. اگرچه، اطلاعات قطعی در مورد روابط بین توسعه مقاومت ضد میکروبی در عوامل بیماری زای دام ها، محیط مزرعه و سلامت انسان وجود ندارد، باید اقدامات ایمنی کافی برای کاهش احتمال مقاومت ضد میکروبی ارائه دهیم. به طور خاص، دامدارهای شیری می توانند روش هایی را برای کارکنانی که از نزدیک با گاو کار می کنند - کارگران گاوداری ها - معرفی کنند تا احتمال انتقال عوامل بیماری زای حیوانی حامل ژن مقاومت ضد میکروبی به آن کارگران کاهش یابد.
نکات کاربردی
• داروهای ضد میکروبی باید در حیواناتی استفاده شود که از آن سود ببرند- برای تعیین اینکه کدام دام ها باید از داروهای ضد میکروبی استفاده کنند با دامپزشک گله مشورت کنید.
• برای تهیه پروتکل درمان ورم پستان با استفاده از سیستمی که به شما امکان می دهد تا عامل ایجادکننده ورم پستان را تشخیص دهید، با دامپزشک گله خود مشورت کنید.
• به یاد داشته باشید که ترکیبات ضد میکروبی (بر اساس مشخصات برچسب) رشد باکتری ها را از بین می برد یا کاهش می دهد - آنها تولید شیر را افزایش نمی دهند و تعداد سلول های سوماتیک را کاهش نمی دهند.
References
[1] FDA (Food and Drug Administration). 2018. Extralabel use and antimicrobials. Accessed March 8, 2019. https://www.fda.gov/animal-veterinary/antimicrobial-resistance/extralabel-use-and-antimicrobials.
[2] Sifferlin, A. 2017. Here’s how to cut antibiotic use in animals. TIME Health. Accessed April 20, 2020. https://time.com/4961051/antibiotics-animals/
[3] Oliveira, L., C. Hulland, and P. L. Ruegg. 2013. Characterization of clinical mastitis occurring in cows on 50 large dairy herds in Wisconsin. J. Dairy Sci. 96:7538–7549.
[4] Fuenzalida, M. J. and P. L. Ruegg. 2019. Negatively controlled, randomized clinical trial to evaluate intramammary treatment of nonsevere, gram-negative clinical mastitis. J. Dairy Sci. 102:5438–5457.
[5] Munoz, M. A., F. L. Welcome, Y. H. Schukken, and R. N. Zadoks. 2008a. Molecular epidemiology of two Klebsiella pneumoniae mastitis outbreaks on a dairy farm in New York State. J. Clin. Microbiol.45:3964–3971.
[6] Zadoks, R. N., H. M. Griffiths, M. A. Munoz, C. Ahlstrom, G. J. Bennett, E. Thomas, and Y. H. Schukken. 2011. Sources of Klebsiella and Raoultella species on dairy farms: be careful where you walk. J. Dairy Sci. 94:1045–1051.
[7] Rowbotham, R. F., and P. L. Ruegg. 2016. Bacterial counts on teat skin and in new sand, recycled sand, and recycled manure solids used as bedding in freestalls. J. Dairy Sci. 99:6594–6608.
[8] Navon-Venezia, S. K. Kondratyeva, and A. Carattoli. 2017. Klebsiella pneumoniae: a major worldwide source and shuttle for antibiotic resistance. FEMS Microbiol. Reviews. 41:252–275.
[9] Paterson, D. L., K. L. K. Siu, and F. Chang. 2002. Klebsiella species (K. pneumoniae, K. oxytoca, K. ozaenae and K. rhinoscleromatis) in Antimicrobial therapy and vaccines: Microbes. Vol. I. 2nd ed., V. L. Yu, R. Weber, and D. Raoult (Eds.), Apple Trees Production, LLC.
[10] Ko W., D. L. Paterson, A. J. Sagnimeni, D. S. Hansen, A. Von Gottberg, S. Mohapatra, J. M. Casellas, H. Goossens, L. Mulazimoglu, G. Trenholme, K. P. Klugman, J. G. McCormack, and V. L. Yu. 2002. Community-acquired Klebsiella pneumoniae bacteremia: global differences in clinical patterns. Emerg. Infect. Dis. 8:160–166.
[11] Wyres, K. L., and K. E. Holt. 2018. Klebsiella pneumoniae as a key trafficker of drug resistance genes from environmental to clinically important bacteria. Curr. Opin. Microbiol. 45:131–139.
[12] Nóbrega, D. B., M. Guiduce, F. Guimaraes, D. Riboli, M. Cunha, H. Langoni, J. Pantoja, and S. Lucheis. 2013. Molecular epidemiology and extended-spectrum beta-lactamases production of Klebsiella pneumoniae isolated from three dairy herds. Pesq.Vet. Bras. 33:855–859.
[13] Fuenzalida, M. J., E. M. Furmaga, and N. Aulik. 2020. Short Communication: Antimicrobial Resistance in Klebsiella Species from Milk Specimens Submitted for Bovine Mastitis Testing at the Wisconsin Veterinary Diagnostic Laboratory, 2008-2019. Submitted to Journal of Dairy Science.
[14] Makovec, J. A., and P. L. Ruegg. 2003. Antimicrobial resistance of bacteria isolated from dairy cow milk samples submitted for bacterial culture: 8,905 samples (1994-2001). J. Am. Vet. Med. Assoc. 222:1582–1589.
[15] Nóbrega, D. B., J. De Buck, and H. W. Barkema. 2018. Antimicrobial resistance in non-aureus staphylococci isolated from milk is associated with systemic but not intramammary administration of antimicrobials in dairy cattle. J. Dairy Sci. 101:7425–7436.
[16] Erskine, R. J., R. D. Walker, C. A. Bolin, P. C. Bartlett, and D. G. White. 2002. Trends in antibacterial susceptibility of mastitis pathogens during a seven-year period. J. Dairy Sci. 85:1111–1118.
گروه علمی شرکت اگرین تک