Een nieuwe kijk op diergezondheid gebaseerd op de Quorum Sensing wetenschap  

De afgelopen decennia is er veel veranderd rondom diergezondheid. De dierhouderijsystemen hebben grote veranderingen doorgemaakt. Denk hierbij aan omvang (aantal bedrijven, aantal dieren), verhoogd productieniveau, technologische ontwikkelingen, dierenwelzijnseisen, milieukundige maatregelen en een aangescherpt antibioticabeleid. De veehouderij bevindt zich in een interessante tijd waarin ontwikkelingen elkaar snel opvolgen. Echter, als we het hebben over diergezondheid wordt er vaak nog gewerkt met middelen die decennia geleden zijn bedacht. Het probleem dat hierachter schuilt is dat steeds meer diergezondheid issues een chronisch verloop hebben. Met onze eigen ontwikkelde Quorum Sensing wetenschap willen wij hier invloed op uitoefenen. In onderstaand artikel lees je hoe wij dat onder andere aanpakken in ons eigen lab.

Mede door de groeiende antibioticaresistentie is het gebruik van antibiotica in de veehouderij de afgelopen jaren al flink gedaald, maar het vinden van een balans tussen antibioticagebruik en diergezondheid en de effectiviteit hiervan heeft meer aandacht nodig. Gezondheid is voor productiedieren niet vanzelfsprekend. Het is daarom belangrijk dat we met nieuwe ontwikkelingen de diergezondheid blijven optimaliseren. Bij AHV geloven wij dat diergezondheid vraagt om een holistische benadering mét wetenschappelijke onderbouwing. Hoe wij dit doen en wat onze oplossingen en programma’s zo succesvol maakt kunt u lezen in dit artikel.

Hoe om te gaan met antibioticaresistentie?

Het gebruik van antibiotica als groeibevorderaar in het voer en preventief gebruik van antibiotica in de dierhouderij zijn respectievelijk sinds 2006 en 2012 verboden in de Europese Unie (RDA 2016). Door Europese maatregelen is het gebruik van antibiotica in Nederland met 70% gedaald, de doelstelling is om het nog verder te laten dalen (ECDC, 2021). Maar helaas zet deze positieve dalende trend niet mondiaal door. Tussen 2020 en 2030 verwachten onderzoekers zelfs een groei van 8% (R. Mulchandani et al., 2023).

Antibioticagebruik kan antibioticaresistentie in de hand werken. Resistente bacteriën zijn overal te vinden. Het is dus van cruciaal belang dat we overal ter wereld zorgvuldig met antibiotica omgaan en ze zeker niet preventief moeten gaan gebruiken. Als een antibioticum volgens de voorschriften wordt gebruikt, is de kans op het ontstaan van resistentie lager dan wanneer hiervan wordt afgeweken. Over het algemeen geldt, hoe minder vaak een antibioticum gebruikt wordt, hoe kleiner de kans is dat resistente bacteriën kunnen ontstaan en zich kunnen verspreiden (Kennisplatform Antibioticaresistentie, 2018).

Toekomst voor agrarische sector

Hoe meer resistente kiemen er ontstaan, hoe moeilijker het gaat worden om dieren te gaan behandelen die echt ziek zijn. Door verspreiding van resistente bacteriën kan het  voorkomen dat uiteindelijk geen enkel antibioticum meer effectief is. Onze visie is om een hoogwaardige en gezonde zuivel- en voedselvoorzieningsketen tot stand brengen. Waar we gezamenlijk met agrarische sector de toekomst op het gebied van diergezondheid kunnen gaan veranderen. Proactief diergezondheid optimaliseren betaalt zich altijd uit, zowel voor veehouder als dier!

Biofilmvorming als overlevingsstrategie

Het gebruik van antibiotica heeft nog een beperking. Het werkingsmechanisme van antibiotica is namelijk gericht op planktonische (vrij levende) bacteriën, maar zijn minder effectief tegen bacteriën die zich verstoppen in een biofilm. Dit omdat antibiotica niet of nauwelijks kunnen doordringen in de biofilm. Een zeer groot aantal bacteriën, vooral virulente stammen, zijn in staat om een zogenoemde biofilm te vormen (Figuur 1). Dit is een slijmlaag die ze zelf produceren en die vastzit aan een oppervlak in of buiten het dier. Herkenbare voorbeelden van biofilm zijn tandplak of een slijmerige aanslag in de waterleiding.

Biofilmvorming is een zeer effectief microbieel verdedigingsmechanisme om het voortbestaan van bacteriën te garanderen. Biofilm-geassocieerde bacteriën hebben een natuurlijke weerstand tegen antibiotica, desinfectiemiddelen en het dierlijke immuunsysteem. Bacteriën in een biofilm zijn 100-1000 keer minder gevoelig voor antibiotica en blijken daarnaast 10 -1.000 keer meer antibioticaresistent vergeleken met vrij levende bacteriën van dezelfde stam (Donlan, 2000; Abranches J., 2011).

Figuur 1: Schematische weergave voor biofilmvorming van een bacterie op een vast oppervlak (AHV International, based on Guzmán-Soto et al., 2021).

Terugkerend karakter

In het geval van terugkerende ontstekingen, maar ook chronische ontstekingen hebben we vaak te maken met biofilms (M.B. Melchior et al., 2006). Bacteriën kunnen zich voor korte of langere tijd verstoppen in het lichaam, omdat ze in een biofilm onaantastbaar zijn voor immuuncellen en antibiotica. Daarnaast hoeft het dier op dat moment helemaal geen ziekteverschijnselen te vertonen, want de bacteriën zijn niet actief en wachten op het juiste moment om massaal naar buiten te treden. Dit zijn vaak momenten rondom stressperioden van het dier (afkalven, rantsoenveranderingen, spenen, verhuizing, hittestress, etc.).

De weerstand van het dier gaat omlaag en de bacteriën zien een kans om een aanval in te zetten. Lukt dat, dan is het dier zichtbaar ziek en wordt het vaak behandeld met antibiotica. Dit is symptoombestrijding, zonder de oorzaak weg te nemen: de biofilm. Een frustrerende, dure en tijdrovende activiteit vanwege het terugkerende karakter (Figuur 2).

Figuur. 2 Biofilm gerelateerde infecties kunnen leiden tot chronische infecties

Op een proactieve manier investeren in diergezondheid

Een opkomende diergezondheid strategie is investeren in proactieve maatregelen. Het uitgangspunt is op dit moment: een gezonde veehouderij verlaagd de noodzaak voor inzet van reactieve middelen. Gezondheid kenmerkt zich door het optimaliseren van de balans tussen weerstand van het dier en de infectiedruk van buitenaf. Optimale voeding, optimaal stalklimaat en zoveel mogelijk voorkomen van stressmomenten zijn belangrijke zaken voor een hogere weerstand van dieren (Griebel et al. 2014).

Werking van AHV producten

De oplossingen van AHV sluiten hier perfect op aan en houden rekening met de behoeften van ieder diersoort in elke levensfase. AHV producten zijn uitermate geschikt om de gezondheid van uw dieren op peil te houden, met name rondom stressmomenten. AHV producten zijn gebaseerd op tweevoudig werkingsmechanisme:

1. Biofilmvorming voorkomen en al bestaande biofilm openbreken;
2. Stimuleren en activeren van het immuunsysteem om de vrijgekomen bacteriën te verwijderen.

Hierdoor verminderd het aantal ziektegevallen op een bedrijf en dieren die toch ziek zijn zullen sneller herstellen, omdat ze een betere conditie hebben herstellen ze mogelijk op eigen kracht. Bijkomstig zal het gebruik van antibiotica dalen wat een positieve invloed heeft op uw Dierdagdosering.

AHV Quorum Sensing Antagonist (QSA) Technologie

AHV is toonaangevend marktleider op het gebied van innovatieve oplossingen, welke biofilmvorming voorkomen en bestaande biofilm effectief weten aan te pakken met extracten afkomstig uit planten. Nieuwe plantextracten worden bij AHV continue gescreend op hun effectiviteit tegen biofilm, berust op bovenstaand werkingsmechanisme. Eén onderdeel van dit nieuwe mechanisme kunnen we vinden in de rol die QS (Quorum Sensing) bij biofilmvorming speelt.

QS is een van de belangrijkste signaalmechanismen van bacteriën die rechtstreeks bijdraagt tot de vorming van een biofilm. AHV’s gepatenteerde QSA technologie, bestaande uit plantextracten beïnvloeden dit proces en kunnen bovendien eenvoudig doordringen in de beschermende laag. Onze plantextracten verstoren het QS proces. Hierdoor wordt de vorming van biofilm voorkomen en verstoord waardoor het immuunsysteem de bacteriën kan verwijderen.

Van nature geen resistentie ontwikkeling

Biofilm-geassocieerde bacteriën kennen door miljarden jaren van evolutionaire aanpassingen een natuurlijke weerstand voor antibiotica, desinfectiemiddelen en het dierlijke immuunsysteem. Bacteriën in een biofilm zijn 100-1000 keer minder gevoelig voor antibiotica vergeleken met vrij groeiende bacteriën van dezelfde stam (Donlan, 2000). Deze bacteriële persistentie, door de vorming van biofilm, is verantwoordelijk voor de resistentie en vaak de oorzaak van terugkerende problemen.

AHV’s gepatenteerde QSA technologie weet hier op in te spelen door diep door te dringen in een biofilm en de communicatie tussen bacteriën te beïnvloeden. Het extract interfereert met moleculen uitgezonden door de bacteriën, en niet met de bacterie zelf. Dit in tegenstelling tot antibiotica. Door dit werkingsmechanisme kan er van nature geen resistentie worden ontwikkeld tegen het extract. Daarnaast is het extract even actief tegen antibiotica resistente bacteriën als tegen niet resistente bacteriën. Door gebruik te maken van hun eigen communicatie, lift AHV als het ware mee op het evolutionaire succes dat bacteriën hebben behaald met biofilmvorming.

Een nieuwe strategie voor diergezondheid

AHV’s missie is veehouders ondersteunen met innovatieve producten op het gebied van diergezondheid. Met onze producten en de daarbij behorende service en advies geven we veehouders controle over hun diergezondheid en bedrijfsresultaten. Immers, alleen gezonde dieren produceren optimaal. Een bijkomend voordeel is dat in een gezonde veestapel minder noodzaak is voor het toedienen van reguliere middelen zoals antibiotica. Dit komt de beoogde daling van antibioticagebruik in de veehouderij ten goede en verkleint de kans op verdere resistentie.

Daarnaast zijn onze plantextracten effectief om biofilm vorming te voorkomen van antibiotica resistente bacteriën wat uitkomst biedt als er door resistentievorming geen werkbare antibiotica meer beschikbaar is. Met een duurzame en op quorum sensing gebaseerde aanpak kunnen we echt impact maken op de toekomst van de agrarische sector op het gebied van milieu en natuur, economie, gezondheid, informatie, innovatie en hulpbronnen. Met als einddoel een hoogwaardige en gezonde zuivel- en voedselvoorziening.

Disclaimer: bovenstaande uitspraken zijn gebaseerd op intern en extern onderzoek. Meer achtergrondinformatie is op te vragen via AHV.