Wiek XX nazwano wiekiem antybiotyków, które okrzyknięto „cudownymi lekami”. Pierwszym „cudownym lekiem” była penicylina. Znalezienie sposobu na wcześniej śmiertelne choroby sprawiało, że w latach 1942 – 1975 średnia długość życia wydłużyła się o osiem lat. Oprócz penicyliny, wykryto i zaczęto wykorzystywać inne naturalne antybiotyki.
Poszukiwano również nowych, syntetycznych związków o właściwościach przeciwbakteryjnych. Nagle znalazły się lekarstwa na gruźlicę, krztusiec, zapalenie płuc, zakażenia dróg moczowych, gorączkę połogową, szkarlatynę, bakteryjne zapalenie opon mózgowych …, które wcześniej kończyły się zazwyczaj śmiercią. Antybiotyki zaczęto stosować w medycynie, weterynarii, rolnictwie na szeroką skalę. A dziś nie sam antybiotyk, a narastająca oporność na środki przeciwdrobnoustrojowe zagraża skutecznemu zapobieganiu i leczeniu coraz większej liczby infekcji powodowanych przez bakterie i grzyby, np. drożdżaki – alarmują WHO (World Health Organization) i ECDC (European Centre for Disease Prevention and Control) w opublikowanym 14 kwietnia 2023 r. raporcie „Antimicrobial resistance surveillance in Europe 2023 – 2021 data”
Pierwsza zasada dotycząca antybiotyków: staraj się ich nie używać. A druga zasada: staraj się ich nie nadużywać.
Antybiotyk → Środek spożywczy → Konsument
Konsument nabywając konkretny środek spożywczy, wiąże z nim pewne oczekiwania, dotyczące przede wszystkim jego jakości. Żywność jest towarem szczególnym, ze względu na zasadniczą rolę jako źródło energii i składników odżywczych, ale również z uwagi na ścisły związek ze stanem zdrowia człowieka. To właśnie konsument ponosi ryzyko ewentualnych negatywnych konsekwencji zdrowotnych, wynikających ze spożycia konkretnego środka spożywczego, w tym przypadku niebezpiecznego środka spożywczego.
Żywność jest niebezpieczna jeśli jest szkodliwa dla zdrowia lub nie nadaje się do spożycia przez ludzi. Uwzględnia się natychmiastowe, krótkotrwałe, długofalowe skutki dla zdrowia, skutki skumulowanej toksyczności oraz szczególną wrażliwość zdrowotną pewnej grupy konsumentów.
Higiena żywności to już nauka, Codex Alimentarius 2023 podaje następującą jej definicję → Higiena żywności obejmuje warunki i konieczne środki do: produkcji, przetwarzania, przechowywania i dystrybucji żywności mając na celu zapewnienie bezpiecznego, solidnego i zdrowego produktu nadającego się do konsumpcji przez ludzi. Z kolei bezpieczeństwo żywności jest definiowane przez ustawę o bezpieczeństwie żywności i żywienia jako „ogół warunków, które muszą być spełniane, dotyczących w szczególności:
a) stosowanych substancji dodatkowych i aromatów,
b) poziomów substancji zanieczyszczających,
c) pozostałości pestycydów,
d) warunków napromieniowania żywności,
e) cech organoleptycznych, i działań, które muszą być podejmowane na wszystkich etapach produkcji lub obrotu żywnością
– w celu zapewnienia zdrowia i życia człowieka”
Do zanieczyszczeń chemicznych należą substancje chemiczne znajdujące się w żywności, które stanowią zagrożenie dla zdrowia człowieka. Wpływ na organizm może być natychmiastowy lub występować po bardzo długim okresie, obecność niektórych związków może dawać skutki nawet w kolejnych pokoleniach. Mogą to być związki stanowiące naturalny składnik surowców albo wprowadzone do żywności w sposób zamierzony, lub niezamierzony, ta grupa zanieczyszczeń może dostać się do żywności podczas produkcji. Źródłem zagrożeń chemicznych mogą być surowce podstawowe i pomocnicze, dodatki do żywności, materiały opakowaniowe, maszyny i urządzenia, a nawet człowiek. Zagrożenia chemiczne mogą się pojawiać na każdym etapie procesu produkcyjnego, rozpoczynając od pozyskiwania surowców, a kończąc na gotowym środku spożywczym.
Antybiotyki a mikrobiom
Skład jakościowy i różnorodność mikroflory jelitowej jest stabilny, jednak może ulec poważnym zakłóceniom w wyniku przedłużonego przyjmowania antybiotyków w terapii i profilaktyce. Innymi czynnikami, które ograniczają udział komensalnych bakterii jelitowych są stres i dieta. Antybiotykoterapia, a także pozostałości antybiotyków i produkty ich rozpadu wprowadzane do organizmu człowieka z żywnością pochodzenia zwierzęcego, zaburzają równowagę bakteryjną: niszcząc mikrobiotę jelitową, powodując rozwój szczepów bakterii opornych na antybiotyki, sprzyjając rozprzestrzenianiu się zakażeń grzybiczych. Mogą zwiększać ryzyko wystąpienia reakcji alergicznych lub też działać mutagennie i kancerogennie. Zakres zmian mikroflory jelitowej jest zależny od spektrum przeciwbakteryjnego zastosowanego antybiotyku oraz jego stężenia w świetle jelita. Wynikiem tego są zmiany w składzie jakościowym i ilościowym mikroflory, selekcja szczepów opornych i nadkażenia drobnoustrojami spoza ich spektrum działania (Clostridium difficile, Candida spp.). Zasiedlanie przewodu pokarmowego przez szczepy oporne na antybiotyki często prowadzi do zakażenia nimi, a także dalszych poważnych problemów diagnostycznych i terapeutycznych, zarówno samego pacjenta, jak i osób z jego środowiska. Nadmierne namnożenie się Clostridium difficile prowadzi do biegunki poantybiotykowej, a w ciężkich przypadkach nawet do rzekomobłoniastego zapalenia błony śluzowej jelita grubego. Ze stosowaniem antybiotyków związana jest kolonizacja przewodu pokarmowego przez grzyby, na ogół drożdże z rodzaju Candida. Problem powyższy szczególnie często występuje po zastosowaniu antybiotyków, które wyraźnie ograniczają populację bakterii beztlenowych w jelicie.
Poważny problem ze względu na konsekwencje kliniczne i epidemiologiczne stanowi oporność szczepów na antybiotyki. Coraz częściej izoluje się wielooporne szczepy bakterii, a leczenie antybiotykowe zakażeń z nimi związanych jest zdecydowanie trudniejsze, co prowadzi do obniżenia skuteczności terapii przeciwbakteryjnych. Problem wzrastającej liczebności bakterii opornych na działanie licznych antybiotyków jest aktualnie szeroko dyskutowany na świecie, stanowiąc jeden z priorytetowych tematów obecnie prowadzonych badań. Przeraża przede wszystkim fakt, iż zużycie antybiotyków w celach medycznych nie jest duże w porównaniu z ilościami antybiotyków wykorzystywanymi w gospodarstwach hodowlanych, czyli w produkcji żywności pochodzenia zwierzęcego.
Dlaczego ograniczenie stosowania antybiotyków w produkcji zwierzęcej jest takie ważne?
Skoro antybiotyki były takim przełomem w medycynie to dlaczego ogranicza się ich wykorzystanie? Problemem nie jest sam antybiotyk, a narastająca oporność szczepów bakterii właśnie na te substancje przeciwbakteryjne. Przyczynami stopniowo narastającej oporności na antybiotyki szczepów bakterii było ich stosowanie bez właściwych wskazań, w dawkach poniżej stężeń terapeutycznych, w nieregularnie podawanych dawkach i przez zbyt krótki okres czasu. Już w 1945 roku Fleming (odkrywca penicyliny – początek epoki antybiotyków) ostrzegał, że zbyt mała dawka antybiotyku może nie zlikwidować infekcji, a drobnoustroje zaczną się uodparniać na środki przeciwdrobnoustrojowe. Jego ostrzeżenia nie zostały należycie wysłuchane i wkrótce penicylina stała się lekiem ogólnodostępnym, panaceum na wszelkie dolegliwości, sprzedawanym bez recepty w przeróżnych formach: balsamów, kremów, maści, pastylek do ssania i tabletek. W 1955 roku w Stanach Zjednoczonych penicylina była znów dostępna tylko na receptę, ale do tego czasu pojawiły się już gronkowce odporne na jej działanie.
Kilka słów o mechanizmie powstawania oporności mikroorganizmów na działanie antybiotyków. Wprowadzenie antybiotyku, a więc silnej presji selekcyjnej do ekosystemu, doprowadza do szybkiej adaptacji narażonych szczepów bakterii ewentualnie grzybów (głównie drożdży). Najczęściej nabywanie oporności na antybiotyk zachodzi za pośrednictwem mobilnych elementów genetycznych i ich transferu do komórek bakterii i grzybów wrażliwych na dany antybiotyk, za pośrednictwem horyzontalnego transferu genów (Horizontal Gene Transfer, HGT). Pojawienie się genów wywołujących oporność na antybiotyki bardzo rzadko jest wynikiem mutacji w narażonej populacji szczepów. Ostatecznie drobnoustroje te wykształcają wiele różnorakich mechanizmów oporności na stosowane środki przeciwdrobnoustrojowe, zaczynając od tworzenia biofilmów, a na zmianach w budowie błony komórkowej czy enzymów, uniemożliwiających działanie antybiotyków, kończąc.
Do powstawania oporności bakterii na antybiotyki przyczyniło się również ich używanie jako dodatku do paszy przeznaczonej do hodowli zwierząt i ptactwa rzeźnego. Stymulujący wpływ antybiotyków na przyrost masy ciała potwierdzono początkowo u drobiu, z czasem u świń i bydła. Stało się to podstawą do szerokiego wprowadzenia antybiotyków do żywienia zwierząt jako stymulatorów wzrostu. W związku z licznymi zagrożeniami wynikającymi z nadużywania antybiotyków Parlament Europejski wydał Rozporządzenie (WE) nr 1831/2003 z dnia 22 sierpnia 2003 r, na mocy którego z dniem 1 stycznia 2006 roku w krajach Unii Europejskiej wprowadzono całkowity zakaz stosowania antybiotyków w charakterze dodatków paszowych w żywieniu zwierząt.
Z kolei zbyt duża dawka antybiotyku wykazuje działanie toksyczne i może prowadzić do kumulacji pozostałości środków przeciwdrobnoustrojowych w tkankach zwierząt, bądź innych produktach odzwierzęcych (mleku, jajach, miodzie…). Przyczyną występowania antybiotyków w surowcach pochodzenia zwierzęcego może być: podawanie antybiotyków zwierzętom podczas choroby niezgodne z zaleceniami lekarza weterynarii, nieprzestrzeganie ustalonych dawek, równoczesne podawanie innych leków, nieprzestrzegane bądź niewłaściwie ustalone czasy karencji, ubój zwierząt rzeźnych w trakcie leczenia lub podawanie zdrowym zwierzętom pasz leczniczych w ramach „profilaktyki”. Dlatego tak ważny jest monitoring pozostałości substancji przeciwbakteryjnych w produktach pochodzenia zwierzęcego.
Problemem jest również zanieczyszczenie środowiska (gleby, osadów, wód powierzchniowych i wód gruntowych) antybiotykami obecnymi w powszechnie stosowanych nawozach naturalnych (oborniku, gnojowicy). Substancje przeciwdrobnoustrojowe nie są w pełni metabolizowane w organizmie zwierząt. Po podaniu antybiotyków od 30% do nawet 90% podawanej dawki początkowej jest wydalane w postaci niezmetabolizowanej, lub w postaci aktywnych i/lub nieaktywnych metabolitów z moczem i kałem (to nawóz naturalny bogaty również w fosfor, azot i materię organiczną).
Obecnie jedyną legalną drogą podawania substancji przeciwbakteryjnych w paszach są tzw. pasze lecznicze produkowane w celach leczniczych na zlecenie lekarza weterynarii. Pasza lecznicza w rozumieniu Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/4 z dnia 11 grudnia 2018 r. oznacza paszę, która jest gotowa do bezpośredniego karmienia zwierząt bez dalszego przetwarzania. Paszę leczniczą zawierającą przeciwdrobnoustrojowe weterynaryjne produkty lecznicze stosuje się zgodnie z art. 107 Rozporządzenia Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2019/6 z dnia 11 grudnia 2018 r., z wyjątkiem jego ust. 3 i nie stosuje się jej w celach profilaktycznych.
Ponadto Komisja Europejska w dniu 19 lipca przyjęła ostateczną treść wykazu antybiotyków i innych leków zarezerwowanych dla ludzi. W skutek nowej regulacji część leków weterynaryjnych przestała być dostępna. Lista ta powstała w oparciu o Rozporządzenie Wykonawcze Komisji (UE) 2022/1255 określające środki przeciwdrobnoustrojowe lub grupy środków przeciwdrobnoustrojowych zarezerwowane do leczenia niektórych zakażeń u ludzi. Jest to kolejna decyzja mająca na celu ograniczanie zjawiska antybiotykoodporności, które powoduje obniżenie skuteczności działania leków. Rozporządzenie weszło w życie 9 lutego 2023 r. Nowe przepisy określają wykaz środków przeciwdrobnoustrojowych, które nie mogą być stosowane w weterynaryjnych produktach leczniczych ani w paszy leczniczej. Dodatkowo nie ma możliwości podania takich leków w ramach kaskady.
Pomimo rosnącego zapotrzebowania na środki przeciwdrobnoustrojowe, przemysł farmaceutyczny nie jest zaangażowany w projektowanie nowych leków, głównie z uwagi na ogromne koszty z tym związane. Nowe antybiotyki powstają zbyt wolno. W ostatnich kilku latach nie zwiększyła się znacząco liczba antybiotyków, a te które zostały wprowadzone do użytku zasadniczo mają ten sam mechanizm działania przeciwdrobnoustrojowego, atakują już znane cele komórkowe. Możemy powiedzieć, że oporność na nie już istnieje a na pewno wkrótce się pojawi. Zachodzi zatem uzasadniona obawa, że możemy wrócić do sytuacji z początku XX wieku, kiedy infekcje bakteryjne oznaczały wyrok śmierci, a w najlepszym razie amputację chorej części ciała.
W związku z powyższym już od kilku lat Światowa Organizacja Zdrowia określiła oporność na antybiotyki jako jedno z największych zagrożeń dla zdrowia publicznego i ostrzega, że XXI wiek może stać się erą post-antybiotykową, w której nawet łagodne infekcje staną się przyczyną śmierci. Narastająca antybiotykooporność to konsekwencja nadużywania leków przeciwdrobnoustrojowych nie tylko w leczeniu zakażeń, ale również w weterynarii i przemyśle spożywczym. Nadmierne i rutynowe stosowanie antybiotyków w produkcji zwierzęcej w zasadniczy sposób wpływa na skuteczność kuracji antybiotykowych u ludzi.
Zatem to, co wydaje się kluczowe w chwili obecnej, to ograniczenie stosowania antybiotyków zarówno w medycynie (przede wszystkim w leczeniu pozaszpitalnym), weterynarii, jak i w rolnictwie tak, aby wyeliminować mechanizmy związane z silną presją selekcyjną. Każdy z nas powinien chronić antybiotyki. To od nas zależy jak długo będą skuteczne.
Literatura dostępna w redakcji.
Anna Niepsuj-Wójkowska
Microbiological Laboratory Specialist
Intertek Poland Sp. z o.o.