Un nou mod de a privi sănătatea animală bazat pe știința quorum sensing
În ultimele decenii s-au schimbat multe în privința sănătății animale. Procedurile de creștere a animalelor au trecut prin schimbări majore. Acestea includ dimensiunea (numărul de ferme, numărul de animale), nivelul de producție crescut, evoluția tehnologică, cerințele de bunăstare a animalelor, măsurile de mediu și politicile de aplicare a antibioticelor devenite mult mai stricte. Creșterea animalelor se află într-o perioadă interesantă în care evoluția se petrece rapid. Cu toate acestea, când vorbim despre sănătatea animală, de multe ori încă lucrăm cu instrumente concepute cu zeci de ani în urmă. Aspectul din spatele acestui subiect este că tot mai multe probleme de sănătate animală sunt cronice. Prin tehnologia noastră AHV QSA (Quorum Sensing Antagonist) dezvoltată de noi, dorim să influențăm acest lucru. În articolul de mai jos, puteți citi cum abordăm acest subiect, printre multe altele, în propriul nostru laborator.
Parțial, din cauza creșterii rezistenței la antibiotice, utilizarea antibioticelor în creșterea animalelor a scăzut deja semnificativ în ultimii ani, dar găsirea unui echilibru între utilizarea antibioticelor și sănătatea animală și eficacitatea acestora necesită mai multă atenție. Sănătatea nu poate fi neglijată pentru animalele de producție. Prin urmare, este important să continuăm să optimizăm sănătatea animală prin noi descoperiri . La AHV, considerăm că sănătatea animală necesită o abordare holistică cu ajutorul oferit de știință.Puteți citi în acest articol cum facem acest lucru și ce facem ca soluțiile și programele noastre să aibă atât de mult succes.
Cum abordăm rezistența la antibiotice?
Utilizarea antibioticelor ca stimulatori de creștere în furaje și utilizarea preventivă a antibioticelor în creșterea animalelor au fost interzise în Uniunea Europeană din 2006 și, respectiv, 2012 (RDA 2016). Datorită măsurilor europene, utilizarea antibioticelor în Olanda a scăzut cu 70%; scopul este de a o reduce și mai mult (ECDC, 2021). Dar, din păcate, această tendință pozitivă nu continuă și la nivel global. Între 2020 și 2030, cercetătorii se așteaptă chiar și la o creștere de 8% (R. Mulchandani et al., 2023).
Utilizarea antibioticelor poate încuraja rezistența. Bacteriile rezistente sunt peste tot. Prin urmare, este esențial să folosim antibioticele cu grijă peste tot în lume și cu siguranță nu ar trebui să începem să le folosim preventiv. Dacă un antibiotic este utilizat conform instrucțiunilor, șansele de a dezvolta rezistență sunt mai mici decât dacă se deviază de la acestea. În general, cu cât un antibiotic este utilizat mai puțin, cu atât este mai puțin probabil ca bacterii rezistente să se dezvolte și să se răspândească (Antibiotic Resistance Knowledge Platform, 2018).
Viitorul pentru sectorul zootehnic
Cu cât apar germeni mai rezistenți, cu atât va fi mai greu să începeți să tratați animalele care sunt cu adevărat bolnave. Răspândirea bacteriilor rezistente poate însemna că în cele din urmă niciun antibiotic nu va fi eficient. Viziunea noastră este să creăm un lanț de aprovizionare sănătos cu produse și alimente de înaltă calitate. Unde, împreună cu sectorul zootehnic, putem începe să schimbăm viitorul în sănătatea animală. Optimizarea proactivă a sănătății animalelor oferă întotdeauna rezultate, atât pentru fermier, cât și pentru animale!
Formarea biofilmului o strategie de supraviețuire
Utilizarea antibioticelor are o limitare. Acest lucru se datorează faptului că modul de acțiune al antibioticelor vizează bacteriile planctonice (vii, libere), dar sunt mai puțin eficiente împotriva bacteriilor care se ascund într-un biofilm. Acest lucru se datorează faptului că antibioticele au capacitatea redusă sau inexistentă de a pătrunde în biofilm. Un număr foarte mare de bacterii, în special tulpini virulente, sunt capabile să formeze un așa-numit biofilm (Figura 1). Acesta este un strat de mucus pe care ele îl produc și care se atașează de o suprafață din interiorul sau din exteriorul animalului. Exemple recunoscute de biofilm sunt placa dentară sau un stratul vâscos din conductele de apă.
Formarea biofilmului este un mecanism de apărare microbian extrem de eficient pentru a asigura supraviețuirea bacteriilor. Bacteriile asociate biofilmului au o rezistență naturală la antibiotice, dezinfectanți și la sistemul imunitar al animalului. Bacteriile dintr-un biofilm sunt de 100-1.000 de ori mai puțin sensibile la antibiotice și sunt de 10-1.000 de ori mai rezistente la antibiotice în comparație cu bacteriile care trăiesc liber din aceeași tulpină (Donlan, 2000; Abranches J., 2011).
Figura 1: Reprezentare schematică a formării biofilmului unei bacterii pe o suprafață solidă (AHV International, bazat pe Guzmán-Soto et al., 2021).
Natură recurentă
În cazul inflamației recurente, precum și a inflamației cronice, de multe ori avem de-a face cu biofilme (M.B. Melchior și colab., 2006). Bacteriile se pot ascunde în organism pentru perioade scurte sau lungi de timp deoarece, într-un biofilm, nu sunt vulnerabile la celulele imunitare sau antibiotice. În plus, animalul, în acel moment, nu prezintă semne de boală, deoarece bacteriile sunt inactive și așteaptă momentul potrivit să reacționeze în masă. Acestea apar adesea în perioadele de stres ale animalului (fătare, schimbarea rației, înțărcare, relocare, stres termic etc.).
Rezistența animalului scade iar bacteriile profită de oportunitate și reacționează. Dacă acest lucru se întâmplă, animalul este vizibil bolnav și este adesea tratat cu antibiotice. Acesta controlează simptomelor, fără a elimina cauza: biofilmul. O activitate frustrantă, costisitoare și consumatoare de timp din cauza naturii sale recurente (Figura 2).
Figura. 2 Infecțiile conectate cu biofilmul pot duce la infecții cronice
Investind proactiv în sănătatea animală
O strategie de anticipare în sănătatea animală este de a investi în măsuri proactive. Punctul de plecare în acest moment este: o creștere sănătoasă a animalelor reduce nevoia de dezvoltare a agenților reactivi. Sănătatea se caracterizează prin optimizarea echilibrului dintre rezistența animalelor și presiunea infecției externe. Nutriția echilibrată, temperatura optimă din hambar și evitarea pe cât posibil a momentelor de stres sunt aspecte importante pentru o rezistență mai mare a animalelor (Griebel et al. 2014).
Efectul produselor AHV
Soluțiile AHV se potrivesc perfect și țin cont de nevoile fiecărei specii de animale în fiecare etapă a vieții. Produsele AHV sunt dezvoltate pentru menținerea sănătății animalelor dumneavoastră, în special în perioadele stresante. Produsele AHV se bazează pe un mod dublu de acțiune:
- Previn formarea biofilmului și pătrund în biofilmul deja existent;
- Stimulează și activează sistemul imunitar pentru a elimina bacteriile eliberate.
Astfel, se reduce numărul de cazuri de îmbolnăvire în fermă, iar animalele care se îmbolnăvesc vor avea o recuperare mai repidă, deoarece sunt într-o condiție mai bună și se pot reface prin propriul lor sistem. De altfel, utilizarea antibioticelor va scădea, ceea ce va avea un impact pozitiv asupra dozei zilnice definite (DDD).
Tehnologia AHV Quorum Sensing Antagonist (QSA)
AHV este lider de piață privind soluțiile inovatoare care previn formarea biofilmului și abordează eficient biofilmul existent cu extracte derivate din plante. Noile extracte din plante sunt verificate permanent la AHV pentru eficacitatea lor împotriva biofilmului, având la bază modul de acțiune expus anterior. O componentă a acestui nou mecanism poate fi găsită în rolul pe care QS (Quorum Sensing) îl joacă în formarea biofilmului.
QS este unul dintre principalele mecanisme de semnalizare a bacteriilor care contribuie direct la formarea biofilmului. Tehnologia QSA patentată de AHV formată din extracte din plante influențează acest proces și poate pătrunde cu ușurință în stratul protector. Extractele din plante întrerup procesul QS. Acest lucru previne și întrerupe formarea biofilmului, ajutând sistemul imunitar să elimine bacteriile.
Fără dezvoltare naturală a rezistenței
Bacteriile din biofilm au o rezistență naturală la antibiotice, dezinfectanți și la sistemul imunitar al animalului datorită miliardelor de ani de adaptări evolutive. Bacteriile dintr-un biofilm sunt de 100-1000 de ori mai puțin sensibile la antibiotice în comparație cu bacteriile planctonice din aceeași tulpină (Donlan, 2000). Această persistență bacteriană, prin formarea biofilmului, este responsabilă pentru rezistență și adesea cauza problemelor recurente.
Tehnologia QSA patentată de AHV reușește să rezolve acest aspect pătrunzând adânc într-un biofilm și astfel influențând comunicarea dintre bacterii. Extractul interferează cu moleculele emise de bacterii și nu cu bacteriile în sine. Acest lucru este în contrast cu antibioticele. Din cauza acestui mod de acțiune, rezistența nu se poate dezvolta în mod natural împotriva extractului. În plus, extractul este la fel de activ împotriva bacteriilor rezistente la antibiotice ca și împotriva bacteriilor nerezistente. Folosind propria comunicare, AHV se aventurează, ca să spunem așa, într-o călătorie către succesul evolutiv pe care bacteriile l-au obținut prin formarea biofilmului.
O nouă strategie pentru sănătatea animală
Misiunea AHV este de a înarma fermierii prin inovații, instrumente și soluții unice în sănătatea animală. Prin produsele noastre, servicii și sfaturi, oferim crescătorilor de animale control asupra sănătății animalelor și asupra rezultatelor afacerii lor. La urma urmei, doar animalele sănătoase produc optim. Un avantaj suplimentar este că, într-o turmă sănătoasă, nevoia de a utiliza metode tradiționale, cum ar fi antibioticele scade. Un avantaj, este scăderea intenționată a utilizării antibioticelor în creșterea animalelor și reducerea riscului de dezvoltare a rezistentei .
În plus, extractele noastre din plante sunt eficiente în prevenirea formării biofilmului de bacterii rezistente la antibiotice, ceea ce oferă o soluție atunci când antibioticele nu mai sunt eficiente din cauza dezvoltării rezistenței. Cu o abordare de durată bazată pe quorum sensing, putem avea un impact real asupra viitorului din sectorul agricol în ceea ce privește mediul și natura, economia, sănătatea, informația, inovația și resursele. Cu scopul final de a furniza produse de înaltă calitate și sănătoase.
Disclaimer: Declarațiile de mai sus se bazează pe cercetări interne și externe. Mai multe informații pe acest fond pot fi solicitate prin intermediul AHV.
Sources
– Antibioticabeleid in de dierhouderij. Effecten en perspectieven. Raad voor Dieraangelegenheden (RDA) 2016
– European Centre for Disease Prevention and Control. JIACRA III–Antimicrobial consumption and resistance in bacteria from humans and animals. 3rd ed;2021
– Mulchandani, R., Wang, Y., Gilbert, M., & Van Boeckel, T. P. (2023). Global trends in antimicrobial use in food-producing animals: 2020 to 2030. PLOS Global Public Health, 3(2), e0001305.
– Antibioticaresistentie in de veehouderij | Kennisplatform Veehouderij en humane gezondheid
– Westall, F., de Wit, M. J., Dann, J., van der Gaast, S., de Ronde, C. E., & Gerneke, D. (2001). Early Archean fossil bacteria and biofilms in hydrothermally-influenced sediments from the Barberton greenstone belt, South Africa. Precambrian Research, 106(1-2), 93-116.
– Donlan, R. M. (2000). Role of biofilms in antimicrobial resistance. ASAIO journal, 46(6), S47-S52.
– Melchior, M. B., Vaarkamp, H., & Fink-Gremmels, J. (2006). Biofilms: a role in recurrent mastitis infections?. The Veterinary Journal, 171(3), 398-407.
– Dufour, D., Leung, V., & Lévesque, C. M. (2010). Bacterial biofilm: structure, function, and antimicrobial resistance. Endodontic Topics, 22(1), 2-16.
– Griebel, P., Hill, K., & Stookey, J. (2014). How stress alters immune responses during respiratory infection. Animal health research reviews, 15(2), 161-165.
– Peng, M., Salaheen, S., & Biswas, D. (2014). Animal health: global antibiotic issues. Encyclopedia of agriculture and food systems, 346.