Antibioticaresistentie en de veehouderij

Koe eigen immuuncellen in plaats van antibiotica

In de loop van miljoenen jaren evolutie hebben (zoog)dieren een ingenieus en flexibel immuunsysteem ontwikkeld om infecties te bestrijden. Een belangrijk onderdeel van dit systeem is hun uitgebreide repertoire antistoffen dat elk dier (en mens) kan aanmaken als response op een aanval door bacteriën, virussen en schimmels. Dit systeem wordt gevormd door een scala immuuncellen en in principe kan elk pathogeen vernietigd of in toom worden gehouden. Mastivax maakt gebruik van dit ingenieuze natuurlijke systeem om te komen tot antibiotica vervangende alternatieven ten behoeve van de melkveehouderij.

Waarom het antibioticagebruik drastisch ingeperkt moet worden

Antibioticaresistentie is wereldwijd één van de grootste problemen die de mensheid nu bedreigen omdat veel antibiotica die de vorige eeuw zijn ontwikkeld en massaal zijn toegepast op mens en dier niet meer werken vanwege resistentie van de te bestrijden bacterie. Jaarlijks sterven ongeveer 33.000 mensen per jaar, in Europa alleen al, vanwege een infectie die vroeger wel, maar nu niet meer met antibiotica te behandelen is Wereldgezondheidsorganisatie (WHO). Nog eens 400.000 mensen per jaar worden geconfronteerd met de gevolgen van een infectie met antibioticaresistente bacteriën vanwege het “niet aanslaan” van een eerste kuur, waardoor een tweede kuur nodig is, veelal met een verlenging van het ziekenhuisverblijf en de herstelperiode met o.a. als gevolg een sterke verhoging van de ziektekosten en het arbeidsverzuim.

Antibioticagebruik veroorzaakt altijd resistentie

De oorzaak van antibioticaresistentie is het wereldwijde overmatige gebruik van antibiotica in zowel de humane als in de dierlijke sector. Het is moeilijk na te gaan welk van deze sectoren de grootste bijdrage levert aan de problematiek, maar het is een wet van de natuur die dicteert dat daar waar antibiotica gebruikt worden altijd resistentie ontstaat; zonder uitzondering.
Antibioticaresistentie verschijnt gemakkelijk maar verdwijnt moeilijk. Dit komt doordat resistentie vastgelegd wordt in het erfelijk materiaal van bacteriën en zich dus snel kan vermenigvuldigen. Bovendien kunnen bacteriën resistentiegenen aan elkaar én aan andere soorten doorgeven. Dit proces heet “Horizontal Gene Transfer”. Dit alles vindt plaats in de darmen van mens en dier; in riolen, zuiveringsinstallaties, in mest en in de grond . Het grote antibioticagebruik in de veehouderij (tussen 1998 en 2008 was dat, in Nederland, ruim 500 ton per jaar voor alle veesoorten gezamenlijk; voor de humane sector is dat ongeveer 50 ton per jaar) heeft een perfecte broedplaats gecreëerd voor de ontwikkeling van antibioticaresistentie, omdat resistentie zich vooral ontwikkelt bij subletale concentraties zoals die voorkomen in mest, riolering, afvalwaterzuiveringsinstallaties, bemeste grond en oppervlaktewater.

Toegediende antibiotica verlaten het lichaam via de urine en de mest. Antibiotica die toegediend worden in de uier bij het droogzetten verlaten het lichaam van de koe voor een deel op de eerste dagen van de nieuwe lactatie dus via de biest. Pasgeboren kalveren krijgen meteen biest. Dus met het geven van de biest krijgt het jonge kalf antibiotica binnen. Dit is een bedenkelijke praktijk omdat lage antibioticaconcentraties, die niet bacteriedodend zijn, ideaal zijn voor de ontwikkeling van resistentie in de bacteriën van de darmen van het kalf. Een op antistoffen gebaseerd alternatief zoals Mastivax dat in ontwikkeling heeft, lost ook dit probleem op.

Resistente bacteriën verspreiden zich over de hele wereld

Op geografische plekken waar geen antibiotica gebruikt worden omdat er geen mensen wonen en er geen veehouderij is, zoals het Noordpoolgebied, Antarctica en Groenland, kunnen met gemak antibioticaresistente bacteriën aangetroffen worden die daar terecht zijn gekomen door lucht-gedragen stofdeeltjes met bacteriën en via de uitwerpselen van trekvogels.

Weinig nieuwe antibiotica op komst; nog even en onze antibiotica zijn op

Vanaf de 2e WO verschenen er jaarlijks één of meer antibiotica op de markt en resistentie problemen konden altijd meteen opgevangen worden door een nieuw antibioticum dat bacteriën op een andere manier kon afdoden. Daardoor ontstond het besef dat infectieziekten geen probleem meer waren voor de mensheid en bijgevolg heeft de farmaceutische industrie de antibiotica research massaal in de ijskast gezet. Geneesmiddelen tegen langdurige ziekten waren veel lucratiever. Dit alles heeft als gevolg dat er op korte termijn vrijwel geen nieuwe antibiotica op de markt zullen verschijnen; er zitten momenteel slechts 5 nieuwe antibiotica in de farmaceutische pijplijn zitten (Nature 472,32,april 2011) . Het zou onverstandig zijn als nieuwe antibiotica, die ontwikkeld worden voor bestrijding van infecties bij mensen, ook beschikbaar gesteld zouden worden voor toepassing in de veehouderij zoals dat in het verleden altijd is gebeurd.

Antibiotica gebruik, ook in kinderen, kan leiden tot allergieën, obesitas, auto-immuunziekten en andere ziekten op latere leeftijd

Het antibioticatijdperk, dat duurde vanaf de introductie van penicilline rond 1940 tot heden, nadert zijn einde door de decennia lang durende massale selectie voor antibioticaresistentie. Pas nu begint de biomedische wetenschap te begrijpen welke grote verstoringen het gebruik van antibiotica veroorzaken in de microbiomen van de darmen en het verband met de toename van bepaalde allergieën, auto-immuunziekten en obesitas, ook in kinderen. Verder is er grote zorg over de toepassing op het land van mest en waterzuiveringsslib dat vrijwel altijd subletale hoeveelheden antibiotica bevat. Onderzoekers, wereldwijd, moeten daarom nieuwe methoden ontwikkelen om het gebruik van antibiotica te verminderen. Hiervoor is het dringend nodig dat alternatieven tot stand komen door inspiratie, creativiteit, gedrevenheid, gecombineerd met degelijke wetenschappelijke methoden (zie bijv. https://www.knvm.org/events/6457-calendar/altant-conference-2016-innate-host-defence-and-infections. FEMS Microbiol Rev 2018 Jul 1;42(4):489-499. doi: 10.1093/femsre/fuy018

De dringende noodzaak voor een verdere vermindering van antibioticagebruik in de (melk)veehouderij

De richtlijnen betreffende het antibioticagebruik in de veehouderij worden langzamerhand strikter. Het doel, gesteld in 2007, voor Nederland was om een vermindering van 50% te krijgen in 2013. Dit doel is bereikt. Het antibioticagebruik voor vee bedroeg (in 2007) 550 ton per jaar; in 2012 was dit 250 ton per jaar. Ongeveer één derde deel wordt toegediend in de melkveehouderij. Hiervan belandt 65% in de uier voor de behandeling van (sub)klinische mastitis (25%) of preventief in de vorm van droogzetter (40%). De overheid heeft nu een verdere vermindering met 70% (2015 t.o.v. 2009) voorgesteld. Verder zijn regels voor antibioticagebruik door veehouders verscherpt conform de zgn. UDD-regeling. Deze vermindering betekent in feite de oogst van “het laaghangende fruit”. Dit wil zeggen dat de toepassing van antibiotica, daar waar het in het verleden niet strikt noodzakelijk was, nu achterwege wordt gelaten. Een voorbeeld hiervan was het antibioticagebruik t.b.v. het droogzetten van vrijwel alle melkkoeien, ook die met een laag risico op mastitis. Dit is de facto preventief antibioticagebruik en dat mag nu niet meer. Het zal een stuk lastiger worden om een verdere vermindering te bewerkstelligen; veehouders zullen niet gemakkelijk een droog-te-zetten koe met subklinische mastitis onbehandeld laten. Alternatieven die Mastivax in ontwikkeling heeft, zullen in dit opzicht een belangrijke bijdrage leveren om die verdere vermindering van antibioticagebruik tegen mastitis te realiseren.

Antibioticaresistentie in het milieu

Antibioticaresistentie kan zich bewegen van de humane naar de dierlijke sector en omgekeerd. Dit gebeurt via overdracht van DNA van de ene bacteriesoort naar de andere (horizontal gene transfer). Dit is vooral van belang als het gaat om bacteriën die zowel mensen als dieren kunnen infecteren zoals Salmonella en Listeria. Dit verschijnsel heeft geleid tot de huidige regel dat ziekenhuizen patiënten die op een varkens- of pluimveehouderij werken of werkzaam zijn in de varkens- en pluimvee-industrie, eerst in quarantaine plaatsen voordat ze toegelaten worden tot de intensive care. Vooralsnog geldt deze regel nog niet voor de melkveehouderij. Naast het beleid om te komen tot verdere reductie van het antibioticagebruik is het ook van het grootste belang voor (melk)veehouders, en hun gezin en medewerkers, dat er een beter werkend alternatief op de markt komt dat geen risico’s voor resistentieontwikkeling met zich meebrengt. Dit is de missie van Mastivax.

Antibiotica verlaten het lichaam via de urine en de mest. Antibiotica die toegediend zijn bij het droogzetten verlaat het lichaam van de koe op de eerste dagen van de nieuwe lactatie via de biest. Pasgeboren kalveren krijgen die biest en dus krijgen de jonge kalveren meteen antibiotica binnen. Dit is op zichzelf een bedenkelijke praktijk omdat juist de lage, subletale antibioticaconcentraties, die niet bacteriedodend maar wel bacteriegroei remmend zijn, ideaal zijn voor de evolutie van resistentie in de bacteriën van de darmen van het kalf. Een op koe-eigen immuuncellen gebaseerd alternatief, zoals Mastivax dat in ontwikkeling heeft, lost ook dat probleem op.