Antibiotická rezistence nejen v chovech hospodářských zvířat představuje celosvětově závažný problém. Vysokou pozornost je třeba věnovat především mikroorganismům s vícečetnou lékovou rezistencí (tzv. multirezistentní organismy), jejichž výskyt může být pro chovatele velice vyčerpávající nejen z ekonomického hlediska. Uplatňuje se v tomto směru rozmanité množství substancí od organických kyselin až po jílové minerály. V současné době se výzkum v této oblasti věnuje také kombinačnímu efektu látek, který může nalézt uplatnění také v chovech hospodářských zvířat.
Výskyt alimentárních onemocnění související s nesprávnou manipulací se surovinami živočišného původu a z nich zpracovanými výrobky, které jsou následně konzumovány, je závažným problémem v rozvinutých1 i rozvojových zemích.2 Ke snížení infekčního tlaku, který způsobuje výše zmíněné potíže v chovech zvířat i v lidské populaci, jsou od svého objevení používána antibiotika.3 Schopnost mikroorganismů vzdorovat různými mechanismy léčbě těmito látkami se nazývá antibiotická rezistence.4 Tato vlastnost není u bakterií nově popsaným jevem – naopak, systémy zdravotní péče celosvětově jsou nuceny se s tímto fenoménem vyrovnávat na poli veterinární i humánní medicíny již od samého zavedení antibiotické léčby.5,6 Do této chvíle jsou historicky rozeznávány tři etapy terapie bakteriálních onemocnění: období před objevením antibiotik, antibiotické období a období rozvoje antibiotické rezistence, ve kterém se právě nacházíme (s případným přechodem zpět k principům předantibiotického období v určitých zemích). Antibiotické látky jsou v živočišné výrobě již od svého objevení využívány s cílem maximalizace produkce a ideálního hospodářského výsledku,7,8 z čehož vyplývá, že antibiotická rezistence nepředstavuje problém pouze pro medicínu, ale zasahuje různé sféry – politickou, ekonomickou, biologickou, sociální a ekologickou – s momentálně nejasným výsledkem a řešením.9
Vznik rezistence
Spolu se zvyšujícím se počtem obyvatel na Zemi a se zvyšující se ekonomickou prosperitou je spojena také narůstající poptávka po proteinech pocházejících ze živočišných zdrojů. Celosvětově je ročně produkováno okolo 100 tisíc tun antibiotik,10 z čehož odhadem 63,151 (±1,560) tun bylo v roce 2010 použito v živočišné výrobě. Za dvacet let se předpokládá nárůst této spotřeby o 64%, tedy na 105,596 (±3,605) tun. Odhaduje se, že z 2/3 bude tento nárůst dán vyššími stavy chovaných zvířat, a z 1/3 přechodem k intenzivnějšímu způsobu hospodaření.11 Vzhledem k uvedenému vysokému množství spotřebovávaných preparátů schopných inhibice růstu bakterií (více jak jedna tuna denně v některých evropských zemích) při nízkých koncentracích jak u lidí, tak u zvířat ‚2dokumentovaných případů současné biologické evoluce.12 Ke zvýšení rezistenčních schopností mikroorganismů přispívá jak mutace, tak selekce pro růst v přítomnosti vyšších koncentrací antibiotik, či získávání jiných faktorů rezistence.13 Právě vysoká variabilita determinant určujících schopnost mikroorganismů vzdorovat antibiotikům naznačuje možnost vzniku samotné rezistence z tzv. prerezistenčních molekul, které se objevily v jiných evolučních procesech - např. výskyt třiceti aminoglykosidy-modifikujících genů,14 či sedmnácti genů pro rezistenci k tetracyklinu u různých druhů bakterií.15 Rezistence bakterií vůči antibiotikům může být způsobena různými mechanismy, rozdělenými do dvou skupin - (A) přímé vlastnosti bakteriální buňky způsobující antibiotickou rezistenci: (a) modifikace genová - např. mutace ADP-ribosyl transferázy způsobující rezistenci k rifampicinu;16 (b) modifikace enzymová - např. methylace adeninových reziduí ve 23S rRNA udělující rezistenci k makrolidům;17 (c) nahrazování - např. ochrana ribozomů proti navázání antibiotika pomocí proteinu Tet(O), který způsobuje rezistenci k tetracyklin;18 (d) ochrana na buněčné či populační úrovni - např. schopnost sekrece velkého množství exopolysacharidů, tvořících bariéru proti navázání antibiotik;19 a (B) bakteriemi iniciovaná přeměna antibiotika způsobující jeho deaktivaci: (a) modifikace antibiotik - např. acetylace aminoglykosidů;20 (b) destrukce antibiotik - např. působení b-laktamáz na b-laktamová antibiotika21 a (c) vytlačení antibiotika z buňky - např. využití výtokové pumpy.22 Ne všechny mechanismy mohou být zařazeny k jedné či druhé skupině, jako například koncept takzvané „příbuzenské selekce“, na úrovni populace až systému, kdy rezistentní bakterie poskytují ochranu jiným, senzitivním buňkám.23
Článek byl odborně recenzován.
Ing. Klára Laloučková, 1,2)
prof. MVDr. Eva Skřivanová, Ph.D.,1,2)
prof. Ing. Eva Vlková, Ph.D.2)
1 Výzkumný ústav živočišné výroby, v.v.i.,
Praha-Uhříněves
2 Česká zemědělská univerzita v Praze
kontakt: skrivanovae@af.czu.cz
Více najdete v Našem chovu 4/2020.
