فيليبي كابيلو حول مقاومة مضادات الميكروبات وتربية الأحياء المائية

مقاومة مضادات الميكروبات - التي يسمع بها معظم الناس على أنها مقاومة للمضادات الحيوية - هي نوع من مقاومة العقاقير حيث تستطيع الكائنات الحية الدقيقة البقاء على قيد الحياة بعد التعرض للدواء الذي يعالجها. العلاجات القياسية تصبح غير فعالة ، والالتهابات لا تزال قائمة وانتشارها في بعض الأحيان. في الاستزراع المائي ، غالباً ما تتلقى الأسماك المستزرعة جرعات كبيرة من المضادات الحيوية لحمايتها من الأمراض ، وهناك اليوم العديد من المنشورات التي تبحث في مقاومة مضادات الميكروبات وتربية الأحياء المائية. تحدث كيث هايس جريجسون إلى فيليب كابيلو من كلية نيويورك الطبية - الذي نشر مقالات في هذا المجال - حول هذه المسألة.

لقد عملت في مجال مقاومة مضادات الميكروبات في تربية سمك السلمون. كيف اهتمت به؟

اهتمامي باستخدام مضادات الميكروبات في تربية سمك السلمون المائي كان نتيجة إدراكي أنه في شيلي - ثاني أكبر منتج للسلمون المستزرع في العالم بعد النرويج - تستخدم الصناعة مئات الأطنان المترية من مضادات الميكروبات كل عام ، بما في ذلك الكينولونات والفلورفينيكول و التتراسكلين.

مزرعة الأسماك في شيلي

استخدام هذه الكميات الكبيرة من مضادات الميكروبات من قبل هذه الصناعة يقزم استخدامها في الطب البشري وغيرها من الأنشطة البيطرية في شيلي. إنه يشكل ضغطًا انتقائيًا قويًا للبكتيريا المقاومة للجراثيم وجينات المقاومة للميكروبات في البيئة.

يجب تصحيح هذا الاستخدام الضار لمضادات الميكروبات وتثقيف علماء الأحياء المائية فيما يتعلق بالمشاكل المحتملة التي ينطوي عليها هذا الاستخدام بالنسبة لصحة الحيوان والبشر والبيئة.

هل يمكن أن يعوق استخدام العقاقير المضادة للميكروبات في إنتاج الأغذية الحيوانية علاج الالتهابات عند البشر؟

في البداية ، لم يعتقد الناس أن استخدام العقاقير المضادة للميكروبات في إنتاج الأغذية الحيوانية يمكن أن يعوق علاج العدوى في البشر.

ومع ذلك ، فإن بعض البكتيريا حيوانية المصدر. هذا يعني أنهم يمكن أن يصيبوا البشر وكذلك الأنواع الحيوانية الأخرى. في أواخر الستينيات ، أدرك علماء اللغة الإنجليزية لأول مرة أن استخدام مضادات الميكروبات في إنتاج الماشية تسبب في زيادة السالمونيلا المقاومة للميكروبات التي يمكن أن تصيب البشر.

لسنوات عديدة لم يكن الناس يرغبون في تصديق أن مقاومة مضادات الميكروبات التي تم اختيارها في الحيوانات قد تجد طريقها إلى مسببات الأمراض البشرية. مع مرور الوقت ، أصبح من الواضح أن ليس فقط بعض مسببات الأمراض البشرية المقاومة للميكروبات نشأت في الحيوانات ، ولكن أيضا حصلت على الجينات المقاومة للميكروبات من مسببات الأمراض الحيوانية.

بكتيريا المكورات العنقودية المقاومة للأدوية. الصورة الائتمان: الدكتور كاري LOUNATMAA / العلوم مكتبة الصور

على سبيل المثال ، من المقبول الآن أن المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للبنسلين شبه الاصطناعية ربما اكتسبت الجين لهذه المقاومة من S. sciuri أحد مسببات الأمراض الحيوانية. مثال آخر على هذه الظاهرة هو أن مادة كاميلوباكتر المقاومة ، الممرضة للإنسان ، قد نشأت في دواجن مستزرعة صناعيا.

ماذا عن مقاومة العقاقير من الاستزراع المائي؟ الأسماك ليست ثدييات ، فكيف يمكن أن تؤثر مقاومة مضادات الميكروبات في البكتيريا المائية ومسببات الأمراض على البشر؟

صحيح أنه ، في البداية ، يبدو من غير المحتمل أن البكتيريا المائية ومسببات الأمراض المقاومة للميكروبات - الموجودة في البيئات المائية والحيوانات ذات الدم البارد - يمكن أن تؤثر على مسببات الأمراض البشرية التي تعيش في الكائنات ذات الدم الدافئ.

لا أحد يشك في أنه عندما يتم استخدام المضادات الحيوية في تربية الأحياء المائية ، فإن المنشآت والبيئة المحيطة بها تحتوي على بكتيريا مقاومة للميكروبات ومسببات الأمراض التي اختارها هذا الاستخدام للمضادات الحيوية. والسؤال هو ، هل يمكن أن يؤثر هذا على صحة الإنسان؟ وقد وجدت العديد من الدراسات أن جينات المقاومة للجراثيم والعناصر الوراثية من البكتيريا في البيئة المائية يمكن مشاركتها بواسطة البكتيريا الأرضية بما في ذلك مسببات الأمراض البشرية.

نقل الجينات الأفقية

إن العوامل الممرضة للإنسان ومسببات الأمراض والمجتمعات الميكروبية بشكل عام تكون على اتصال جيني أكثر مما كان يعتقد من قبل. يكتشف العلماء أن الميكروبات يمكنها مشاركة المواد الوراثية حتى بين الأنواع غير المرتبطة بعملية تسمى نقل الجينات الأفقية . يصعب على الكثير من الناس أن يعتقدوا أن البكتيريا التي تعيش في بيئات متميزة مثل الأمعاء البشرية وبركة للسمك يمكن أن تتبادل المواد الوراثية. الحقيقة هي أن هذه التبادلات تحدث.

على سبيل المثال ، يشترك Yersinia ruckerii ، الممرض السمكي ، بجينات مقاومة مماثلة للميكروبات مع البكتيريا التي تنتج الطاعون الدبلي في البشر. بالإضافة إلى ذلك ، بدأت بعض جينات مقاومة الكينولون في الظهور في مسببات الأمراض البشرية التي يبدو أنها نشأت في البكتيريا المائية مثل Shewanella و Aeromonas و Vibrio.

على عكس الكائنات الحية الأكثر تقدماً ، يبدو أن البكتيريا لديها إمكانية الوصول إلى مجموعة متنقلة من المواد الوراثية بما في ذلك جينات مقاومة مضادات الميكروبات ، والتي تتقاسمها مع بعضها البعض. يجد العلماء أن مقاومة مضادات الميكروبات يمكن أن تتطور في أي مكان تقريبًا من أمعاء الحيوانات ، بما في ذلك الأسماك والبشر ، إلى البكتيريا التي تعيش بحرية في البيئة. هناك عقبات قليلة تمنع الانتقال الجيني لعناصر مقاومة مضادات الميكروبات بين الأنواع البكتيرية المختلفة ، خاصة في وجود مضادات الميكروبات البيئية كما هو الحال في البيئة المائية لمرافق الاستزراع المائي.

كم من الوقت تستمر مضادات الميكروبات في البيئة؟

يمكن أن تستمر مضادات الميكروبات في البيئة لعدة أشهر أو سنوات. هذا يعني أن العلماء ليس لديهم أي طريقة لمعرفة متى سيتم استخدام آثارهم الانتقائية. يشير مفهوم حديث يسمى ، resistome ، إلى أن جينات المقاومة للميكروبات موجودة في البكتيريا في المحيط الحيوي بأكمله ، وقد تجد طريقها إلى مسببات الأمراض الحيوانية والبشرية عن طريق تنقل الجينات البكتيرية والعناصر الوراثية عن طريق نقل الجينات الأفقي.

تجدر الإشارة إلى أنه سيكون من الصعب إثبات مباشرة أن استخدام مضادات الميكروبات في تربية الأحياء المائية يؤثر بشكل مباشر على ظهور مقاومة مضادات الميكروبات في مسببات الأمراض البشرية لأن مسارات نقل الجينات الأفقية بين البكتيريا المائية والبكتيريا الأرضية معقدة وقد تشمل العديد من الأنواع الوسيطة.

قد يترك هذان العاملان أثرًا خافتًا للعلماء لمتابعة ، وقد لا يكشف العلم مطلقًا عن مدخّن التدخين الذي يربط بين استخدام مضادات الميكروبات في منشأة للاستزراع المائي ومقاومة مضادات الميكروبات في مسببات الأمراض البشرية. ومع ذلك ، تم تأكيد هذا الرابط مرارًا وتكرارًا بالنسبة للحيوانات الأرضية وقد يكون الأمر مجرد مسألة وقت وجهد قبل إقامة روابط قوية بين البكتيريا من بيئات الاستزراع المائي ومسببات الأمراض البشرية.

كيف تحتاج الصناعة للتكيف لمنع حدوث المقاومة؟

أولاً ، يمكن تحسين الظروف الصحية للأسماك عن طريق تخزين الأسماك بكثافة أقل لتقليل الإجهاد وزيادة قوة الجهاز المناعي للأسماك. يمكن أيضًا زيادة المساحة بين الأقفاص والمزارع بحيث لا تنتشر الأمراض بسرعة بين الأقفاص أو المنشآت.

إن تطعيم الأسماك الأحداث قبل وضعها في أقفاص يقلل من فرصة تفشي الأمراض ويقلل من استخدام مضادات الميكروبات.

أخيرًا ، يلزم إجراء إدارة بيطرية ووبائية جيدة لاستخدام مضادات الميكروبات.

تعد النرويج مثالاً جيدًا على صناعة الاستزراع المائي التي قللت من استخدام مضادات الميكروبات من خلال تحسين ممارسات الاستزراع المائي. في النرويج ، يجمع المسؤولون التنظيميون بيانات عن استخدام مضادات الميكروبات ويمكنهم استخدام هذه البيانات للتنبؤ بكيفية ومكان ظهور الأمراض وانتشارها وتتبعها الوبائية. بعد ذلك ، يكونوا قادرين على إبلاغ مزارعي الأحياء المائية الآخرين بحيث يمكن احتواء الفاشية بأقل تكلفة بيئية واقتصادية ودون استخدام مضادات الميكروبات العلاجية والوقائية بشكل مفرط.

العلاقة الإشكالية بين تربية الأحياء المائية والمضادات الحيوية