Антибактериальная терапия в молочных стадах и отношение ветеринарных врачей к проблеме антибиотикорезистентности в Нижегородской области

ВВЕДЕНИЕ

С момента открытия антибактериальные вещества широко применяются в медицине и сельском хозяйстве. Антибиотики используются в животноводстве для лечения и профилактики заболеваний, а также в качестве стимуляторов роста. В терапевтических целях антибактериальные препараты обычно применяются в дозах и курсами, предписанными их производителями. Для стимуляции роста их вводят в организм животного в течение длительного периода времени, а для профилактики – в малых дозах [1][2][3][4]. Более частое использование антибиотиков и их неправильное назначение оказывают селективное давление на клинически значимые бактерии, что является причиной развития устойчивости к противомикробным препаратам. Это усложняет лечение вызываемых ими заболеваний и делает неэффективными антимикробные препараты первого ряда, что приводит к чрезмерному использованию антибактериальных средств второго и третьего ряда [4][5]. Кроме того, применение антибиотиков ведет к накоплению их в сельскохозяйственной продукции, вместе с которой они могут попасть в организм человека [6][7]. Также присутствие антибиотиков в молоке снижает его производственные качества, препятствуя ферментации бактериальными культурами при производстве кисломолочных продуктов и сыра [8]. Антибиотики могут попадать в водные и наземные экосистемы со сточными водами с ферм [9]. Пристальное внимание ученых и практиков к проблеме устойчивости к противомикробным препаратам способствовало принятию на глобальном и национальном уровнях документов, направленных на рационализацию использования антибиотиков. Например, в 2017 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) разработала классификацию антибиотиков, которая призвана упорядочить их использование для лечения. Все антибиотики были разделены на три группы: доступные (Access), контролируемые (Watch) и резервные (Reserve) [10].

В нашей стране в 2017 г. была утверждена Стратегия предупреждения распространения антимикробной резистентности в Российской Федерации на период до 2030 года, которая направлена на предупреждение и ограничение распространения устойчивости микроорганизмов к противомикробным препаратам, а также на информирование и повышение уровня знаний врачей и ветеринарных специалистов по данным вопросам [11]. Кроме того, российские национальные стандарты не допускают наличия антибиотиков в молоке и мясе крупного рогатого скота [12]. Несмотря на имеющиеся различные нормативные документы, в молоке и говядине иногда обнаруживаются остаточные количества антибактериальных препаратов, что свидетельствует об их бесконтрольном применении на животноводческих фермах.

Чтобы понять риски для здоровья животных и человека, связанные с использованием антибиотиков в лечебных и профилактических целях в молочном скотоводстве, важно определить условия и мотивацию применения антимикробных препаратов на фермах. Поэтому в настоящее время предпринимаются глобальные усилия по оценке осведомленности населения, врачей и ветеринарных специалистов о применении антибиотиков и устойчивости к противомикробным препаратам. В 2015 г. ВОЗ разработала вопросник для оценки осведомленности и поведения населения, связанного с использованием антибиотиков [13]. В нескольких европейских и азиатских странах были проведены исследования с использованием анкеты и интервью среди населения, врачей и ветеринаров [14]. Подобные исследования являются частью системы мониторинга и оценки знаний об устойчивости к противомикробным препаратам.

В России аналогичные изыскания с опросом ветеринарных врачей, работающих с продуктивными животными, не проводились. Понимание точки зрения ветеринарных врачей относительно антимикробной резистентности и информация об объеме их знаний по данной теме необходимы для пересмотра планов по рациональному использованию противомикробных препаратов в области животноводства. Поэтому данное исследование было проведено среди ветеринаров животноводческих ферм с целью оценки их практических и теоретических знаний о применении антибиотиков и возникновении резистентности при их применении.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Область исследования. Исследование проводилось в Нижегородской области, где развито молочное и мясное скотоводство, птицеводство и свиноводство. Всего в регионе 383 животноводческих хозяйства промышленного типа, из них 345 молочных с общим поголовьем 243,4 тыс. голов крупного рогатого скота, в том числе 104,3 тыс. коров (с учетом нетелей и мясных коров). Средний удой на одну молочную корову составляет 7306,0 кг молока в год, а общий удой – 536,9 млн кг в год. Потребление молока и молочных продуктов на одного человека составляет 289,2 кг в год, а на все население области – 890,7 млн кг в год, что на 65,9% больше, чем производится [15].

Анкетный опрос. Сотрудниками Нижегородского научно-исследовательского ветеринарного института – филиала ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр вирусологии и микробиологии» с помощью сервиса «Яндекс Формы» (https://forms.yandex.ru/u/6800be6084227c3e18e6892c) был разработан инструмент исследования (анкета) для проведения онлайн-опроса и сбора информации о применении антибиотиков в животноводческих хозяйствах. Анкетный опрос был проведен авторами среди 44 ветеринарных врачей, обслуживающих молочные фермы в 12 районах и городских округах Нижегородской области. Кроме того, сотрудники Комитета ветеринарии Нижегородской области в устной форме проинформировали ветеринарных врачей о проведении онлайн-опроса и цели исследования, дав гарантии полной анонимности ответов. К участникам опроса не применялись никакие критерии исключения.

Содержание анкеты. Вопросы анкеты позволили получить информацию о животноводческой отрасли и количестве животных, обслуживаемых конкретным ветеринарным врачом, о целях и мотивах применения антибактериальных препаратов на практике, их видах и фармакологических группах, о половозрастной структуре животных, которым они назначаются, при каких симптомах и заболеваниях. Также вопросы касались методов введения данных препаратов, регистрации их применения и оценки чувствительности микроорганизмов к антибиотикам. Заключительные вопросы были направлены на выяснение мнения ветеринарных врачей о проблеме устойчивости бактерий к антибактериальным препаратам, вероятности сокращения или отказа от использования антибиотиков.

Анализ данных. Для последующего анализа использовались только те анкеты, которые содержали ответы на вопросы с одним или несколькими вариантами ответов. Анализ собранных данных опроса проводился с помощью свободного программного обеспечения R (версия 4.3.1, доступна на сайте https://www.r-project.org). При обработке данных использовались методы анализа категориальных данных, а также расчет процентного распределения с помощью функции «таблица» в сочетании с функцией prop.table. Статистическая значимость оценивалась на основе p-значения (p-value): если оно было меньше 0,05, это свидетельствовало о статистической значимости.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

В результате опроса было установлено, что 90,0% ветеринарных специалистов ведут амбулаторный журнал, где фиксируют записи о лечении антибиотиками, которые можно проверить.

Далее были проанализированы причины использования антибактериальных препаратов (рис. 1) и установлено, что 63,0% респондентов используют антибиотики для лечения больных животных, 21,0% – для обеспечения рентабельности животноводства и 16,0% – для профилактики заболеваний. Большинство ветеринарных специалистов (34,4%) применяли антибактериальные препараты в соответствии со стандартной схемой лечения, 28,6% – на основании рекомендаций производителя, указанных в инструкции по применению препарата, 14,3% респондентов назначали препараты после изучения справочной информации из литературы или интернета и на основании антибиотикограммы, 6,0% – по рекомендации коллег и только 2,4% – по информации из рекламы производителя (поставщика).

По результатам опроса было установлено (рис. 2A), что чаще всего антибактериальные препараты применяли для лечения органов репродуктивной системы самок (22,1%), органов дыхания (21,4%) и молочной железы (19,0%). Кроме того, 11,3% респондентов использовали данные препараты при заболеваниях органов пищеварения, 10,1% – при лихорадке, 9,5% – при заболеваниях суставов и мышц (вывихах, абсцессах, бурситах) и 4,2% – при травмах. Небольшое количество респондентов использовали антибактериальные препараты для лечения кожных заболеваний (1,8%) и органов репродуктивной системы самцов (0,6%).

Чуть больше половины опрошенных ветеринарных специалистов (51,9%) не использовали антибиотики с профилактической целью (рис. 2B). Остальные их применяли для профилактики заболеваний молочной железы (17,3%) и репродуктивной системы самок (9,6%), органов дыхания и пищеварения (по 7,7%), а также лихорадки (5,8%).

Более половины ветеринарных специалистов Нижегородской области (52,3%) не назначали антибактериальные препараты ни одной группе животных, 29,5% респондентов назначали их молодняку, 13,6% – взрослым животным и только 4,5% использовали данные препараты с профилактической целью во всех возрастных и производственных группах (рис. 2C).

Антибиотики (по классификации AWaRe) из группы Access (доступные) применяли 59,5% ветеринарных врачей (рис. 3). В частности, они использовали пенициллины, пенициллины с ингибиторами β-лактамаз, ампициллины и амоксициллины, тетрациклины (окситетрациклин, Нитокс® и др.), цефалоспорины 1‑го поколения (цефалоридин, цефалотин, цефапирин, цефрадин, цефазолин, цефалексин, цефадроксил), аминогликозиды (стрептомицин, гентамицин, канамицин, неомицин/гентамицин, тобрамицин, нетилмицин, сизомицин/амикацин/изепамицин), метронидазол, левомицетин (Левомеколь®), линкомицин, сульфаниламиды (стрептоцид, Дитрим®, Норсульфазол, Этазол, Сульфадимезин, сульфадиметоксин, триметоприм и др.), нитрофурановые препараты (фурацилин, фуразолидон и др.) и кормовые антибиотики.

Антибактериальные препараты группы Watch (контролируемые) использовались 36,7% ветеринарных врачей. Эта группа была представлена такими препаратами, как цефалоспорины 2‑го поколения (цефуроксим, цефаклор, цефамандол, цефотиам, цефсулодин, цефокситин), цефалоспорины 3‑го поколения (цефотаксим, цефоперазон, цефтриаксон, цефтибутен, цефтазидим, цефиксим, цефподоксим, цефодизим, цефетамет), фторхинолоны (ципрофлоксацин, норфлоксацин, офлоксацин, пефлоксацин, ломефлоксацин, спарфлоксацин, левофлоксацин, моксифлоксацин, гемифлоксацин, гатифлоксацин, ситафлоксацин, тровафлоксацин, делафлоксацин, энрофлоксацин: Энрофлон®, Энрофлокс, Энроксил®, Рэнровет, Iroflox, Байтрил, Энрофарм, Энросепт и др.), макролиды (тилозин, Фармазин®, Тилан, Тиланик, Дизпаркол, Драксин, Флоритил, Эндометрамаг-Т®, Спировим, Пульмотил®, Акватил, Айвлозин® и др.) и рифа-мицины (рифампицин, Рифациклин, Рифапол и др.).

Использование резервных антибиотиков было минимальным – 3,8%, среди них цефалоспорины 4‑го поколения (цефпиром, цефепим), цефалоспорины 5‑го поколения (цефтобипрол, цефтаролин, цефтолозан), полимиксины (полимиксин М, полимиксин В).

Большинство опрошенных ветеринарных специалистов чаще всего применяли антибактериальные препараты в переходные периоды года: 46,1% – весной и 35,2% – осенью. Это объясняется тем, что это время является одним из самых сложных этапов производственного цикла скота молочного направления и его потомства, так как основной проблемой после отела у коров является нестабильность между резервами организма и потребностями в питательных веществах для производства молока. Резкое повышение уровня метаболизма, связанное с родами и началом лактации, приводит к большей подверженности стрессу, что способствует возникновению различных расстройств у коров и даже у телят.

Проблема антибиотикорезистентности очень актуальна, поэтому часть вопросов анкеты была посвящена этой теме. Выяснилось, что 90,9% опрошенных ветеринарных специалистов знают о проблеме устойчивости микроорганизмов к антибактериальным препаратам, 9,1% ответили, что не знают. По поводу профилактики антибиотикорезистентности было опрошено 68,2% респондентов, соответственно, 31,8% не были опрошены. Только 15,9% ветеринарных специалистов определяют чувствительность микроорганизмов к антибиотикам, 50,0% респондентов выполняют исследования по выявлению резистентности время от времени, а 34,1% специалистов вообще не проводят такие тесты.

Для специалистов, проводящих тестирование на чувствительность к антибиотикам, причиной проведения таких исследований в большинстве случаев (58,7%) является необходимость повышения эффективности лечебных мероприятий, в 36,9% случаев – вспышка заболевания, не поддающегося лечению, в 2,2% случаев – выполнение плана противоэпизоотических мероприятий, в 2,2% случаев респонденты не видят оснований для проведения вышеупомянутых исследований (рис. 4).

При изучении условий возможного сокращения применения антибиотиков в будущем выяснили, что большинство опрошенных (47,1%) считают, что этому будет способствовать использование вакцин и сывороток, 41,1% – проведение ветеринарно-санитарных мероприятий (дезинфекция, дезинсекция и дератизация), 4,0% предложили другие варианты (соблюдение правил кормления и содержания животных) и 7,8% специалистов заявили, что нет оснований для сокращения объема и изменения стратегии применения антибиотиков (рис. 5A).

Большинство ветеринарных специалистов (40,9%) считают, что применяемые для животных антибиотики становятся неэффективными, то есть микроорганизмы вырабатывают к ним устойчивость (по результатам лабораторных исследований), 36,4% опрошенных сомневаются в этом (судят по снижению эффективности лечебных мероприятий) и 22,7% респондентов считают, что устойчивость к антимикробным препаратам не развивается (рис. 5B).

Полностью отказаться от применения антибактериальных препаратов не сможет никто из опрошенных: 47,7% респондентов точно не откажутся от их использования, а 52,3% считают, что могут сократить применение антибиотиков (рис. 5С).

Анализируя информацию об осведомленности о рекомендациях по применению антибиотиков, выяснили, что в половине случаев респондентам (50,0%) задача снижения применения антибиотиков у животных не ставилась, 31,8% ветеринарных врачей были проинструктированы руководством хозяйства, а 18,2% респондентов – районным ветеринарным управлением.

Анализ причин отказа или сокращения применения антибиотиков в молочном животноводстве показал, что большинство опрошенных ветеринарных врачей (68,0%) ограничивают их применение в связи с контролем их остаточного содержания в молоке и мясе, 26,0% специалистов связывают причину отказа с развитием резистентности микроорганизмов, 2,0% – с распоряжением руководства хозяйства и 4,0% считают, что оснований для сокращения или полного отказа от применения антибиотиков в молочном животноводстве нет (рис. 6).

Это первое в России документированное исследование, в котором приняли участие только ветеринарные врачи, работающие на молочных фермах. Опрос показал, что 100,0% специалистов Нижегородской области используют антибиотики в своей практике. При этом 59,5% ветеринаров назначали антибиотики из группы Access (доступные), 36,7% – из группы Watch (контролируемые), а применение антибиотиков из группы Reserve (резервные) было минимальным (3,8%). Ветеринарные врачи Нижегородской области не использовали препараты из группы «не рекомендованные». Наиболее часто назначаемыми антибиотиками были тетрациклины (12,4%), макролиды (12,4%) и цефалоспорины 3‑го поколения (10,0%). Полученные сведения схожи с данными по использованию антибиотиков в европейских странах. Например, в Швеции антибиотики из группы Access, особенно пенициллины, применялись значительно чаще, чем другие (84,0%). Об использовании антибиотиков из группы Watch чаще сообщалось в Германии (42,0%), в то время как в Швеции препараты этой группы не применялись [16].

Более трети опрошенных нами ветеринарных врачей (34,4%) назначают антибиотики на основании стандартной схемы лечения, 28,6% – на основании рекомендаций производителя. Только 14,3% основывают свой выбор препарата на результатах лабораторных исследований чувствительности к антибактериальным препаратам микрофлоры, циркулирующей в стаде. Предположим, что важным фактором при выборе антибактериального препарата может быть его стоимость.

Данные других исследователей свидетельствуют о том, что антибиотики чаще всего используются для лечения инфекционных заболеваний у коров (мастит, эндометрит) и молодняка (респираторные и пищеварительные заболевания) [17]. Наши результаты показывают, что наиболее часто ветеринарные специалисты используют антимикробные препараты для лечения болезней репродуктивных органов самок (22,1%), органов дыхания (21,4%) и молочной железы (19,0%).

Профилактическое применение антибиотиков также очень распространено во всем мире [18]. Исследователи считают, что использование антибиотиков с профилактической целью имеет как преимущества, так и недостатки. Основным преимуществом является сохранение максимального количества здоровых животных, а риск заключается в том, что использование антимикробных препаратов приводит к появлению устойчивых штаммов и серотипов бактерий, которые в конечном итоге могут попасть в организм человека [18][19]. Наиболее благоприятным временем для антибиотикотерапии мастита у коров является сухостойный период [17], поэтому 17,3% опрошенных ветеринарных врачей назначают антибиотики для профилактики мастита именно в этот промежуток времени. После отела наступает период доения и выпойки телят. В то время, когда молоко не поступает на перерабатывающие предприятия и нет риска возврата партии молока, проводится лечение и профилактика заболеваний матки и родового канала. Наши результаты показывают, что антимикробные препараты используются для лечения и профилактики инфекций репродуктивных органов коров в 22,1 и 9,6% случаев соответственно. Однако это приводит к выделению остаточных количеств препарата с молоком, которое выпаивается телятам.

Телята – наиболее подверженная заболеваниям группа животных на молочных фермах. В первые недели жизни высок риск развития заболеваний органов пищеварения, а в первые 2–3 месяца – органов дыхания [20]. Поэтому в отношении данной группы животных проводятся различные лечебно-профилактические мероприятия, которые могут включать применение антибиотиков. Ранее нами было продемонстрировано [21], что 21,4 и 11,3% ветеринарных врачей используют антибактериальные препараты для лечения заболеваний органов дыхания и пищеварения, при этом с профилактической целью антибиотики применяют чаще всего именно молодняку (в 29,5% случаев), в частности, 7,7% респондентов сознательно делают это для профилактики заболеваний органов пищеварения и дыхания.

Как видно, антибактериальные препараты целенаправленно широко используются в молочном скотоводстве для повышения эффективности лечебных мероприятий или профилактики заболеваний. Половина (50,0%) опрошенных ветеринарных врачей не ставили перед собой задачу сократить применение антибиотиков. При этом контроль за формированием антибиотикорезистентности у микрофлоры, циркулирующей в стадах, слабый: только 15,9% ветеринарных врачей регулярно определяют чувствительность выделенных микроорганизмов к противобактериальным средствам, а треть не делает этого никогда. Значительная часть (47,7%) ветеринаров сообщают, что никогда не откажутся от использования антибиотиков, хотя и знают о проблеме устойчивости к противомикробным препаратам. Таким образом, несмотря на осведомленность о проблеме, на уровне ферм и хозяйств не существует ограничений на применение антибактериальных средств.

Существует ряд факторов, ограничивающих использование антибиотиков, например административные или отраслевые ограничения на применение антибактериальных препаратов. Так, Стратегия предупреждения распространения антимикробной резистентности в Российской Федерации на период до 2030 года предусматривает несколько основных направлений, таких как информирование населения о применении противомикробных препаратов и проблемах устойчивости к ним, повышение уровня подготовки и информированности врачей и ветеринарных специалистов по вопросам, связанным с устойчивостью к противомикробным препаратам [11]. В результате анкетного опроса было выяснено, что 68,0% ветеринарных врачей ограничивают использование антибиотиков только из-за контроля их наличия в сыром молоке молокозаводами. Таким образом, важным производственным фактором, сдерживающим применение антибактериальных препаратов, является ГОСТ 31449-2013 Молоко коровье сырое. Технические условия¹, который не допускает наличия в молоке остаточных количеств антибиотиков, при их обнаружении хозяйства несут убытки. Несмотря на это, только 26,0% опрошенных ветеринарных врачей, осознавая значимость проблемы устойчивости к антимикробным препаратам, сокращают применение антибиотиков у коров и телят. Такое отношение ветеринаров к данной проблеме способствует формированию антимикробной резистентности и распространению устойчивых микроорганизмов по пищевой цепи, создавая риск возникновения не поддающихся лечению бактериальных инфекций у животных и человека.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, использование антибиотиков в молочном скотоводстве Нижегородской области носит массовый характер. Антибактериальные препараты включены в протоколы лечения большинства распространенных заболеваний молочных коров и телят, а также используются в профилактических целях. Это способствует формированию антибиотикорезистентности у бактерий на фермах и распространению за их пределы устойчивых штаммов с сырым молоком. Единственным инструментом сдерживания использования антибиотиков является контроль их содержания в сыром молоке со стороны молокозаводов. Однако идея сознательного отказа от использования антибиотиков не имеет широкой поддержки среди ветеринарных врачей, что диктует необходимость дальнейшего регулирования в данной сфере и просвещения ветеринарных специалистов и менеджмента хозяйств.

Вклад авторов: Овсюхно Т. В. – концепция исследования, анализ и интерпретация данных, составление черновика рукописи; Бурова О. А. – подготовка текста; Яшин И. В. – разработка методологии, ресурсное обеспечение; Широкова Е. А. – подготовка и создание рисунков, проведение статистического анализа; Демидова Т. Н. – разработка методологии; Блохин А. А. – концепция представления материалов, ресурсное обеспечение исследования, утверждение окончательного варианта.

Contribution of the authors: Ovsyukhno T. V. – research concept, data analysis and interpretation, drafting the manuscript; Burova O. A. – text preparation; Yashin I. V. – methodology development, resource provision for the work; Shirokova E. A. – preparation and creation of figures, statistical analysis; Demidova T. N. – methodology development; Blokhin A. A. – concept of material presentation, resource provision for the work, approval of the final version.