Polanica-Zdrój jeżeli nie antybiotyki, to co?

O możliwościach ograniczenia zużycia antybiotyków w hodowli bydła dyskutowano w czerwcu br. w Polanicy-Zdroju podczas 24. Międzynarodowej Konferencji Naukowej, tradycyjnie zorganizowanej przez prof. Jana Twardonia (UP Wrocław).

tekst i zdjęcia: RYSZARD LESIAKOWSKI

Przypominamy temat przewodni tegorocznej konferencji, który brzmiał: „Nowe wyzwania w weterynarii – jeżeli nie antybiotyki, to co?”. W wydaniu nr 9/2022 naszego miesięcznika przedstawiliśmy prezentacje omawiające uregulowania prawne w zakresie stosowania antybiotyków w produkcji zwierzęcej oraz rolę szybkiej i poprawnej diagnozy schorzeń w ograniczeniu zużycia antybiotyków. Wspomnieliśmy także o znaczeniu szczepień, zwłaszcza przeciwko BRD (zespołowi oddechowemu bydła), w redukcji tej grupy leków. Zgodnie z zapowiedzią w tym wydaniu przedstawimy alternatywne środki lecznicze w odniesieniu do antybiotyków.

Surowice odpornościowe

– Liczba lekoopornych szczepów bakterii systematycznie rośnie. Zatem obecnie wielolekooporność jest faktem. Skoro antybiotyki są coraz mniej skuteczne, to konieczne jest szukanie innych rozwiązań. Jestem zwolennikiem stosowania surowic odpornościowych ze względu na to, że dostarczają one, co prawda krótkotrwałej, odporności biernej – powiedział prof. Tadeusz Stefaniak (UP Wrocław), wygłaszając prelekcję pt. „Profilaktyczne i lecznicze zastosowanie surowic odpornościowych u cieląt – alternatywa dla antybiotyków”. Jak informował, według danych producentów po iniekcji surowicy odpornościowej można spodziewać się uodpornienia zwierzęcia na 10–14 dni. Preparaty te podaje się w okresie, kiedy zwierzę potrzebuje wsparcia odporności. Wskazane jest podawanie surowic odpornościowych w kluczowych momentach, np. gdy cielęta są przenoszone z budek pojedynczych do kojców grupowych czy też z obory do cielętnika. Stresujące są także zabiegi dekoronizacji i kastracji, które obniżają odporność. W opinii naukowca stosowanie surowic odpornościowych jest także sensowe w przypadku zakupu z wielu gospodarstw buhajków do dalszego opasu.

– Mamy paradoks, ponieważ w latach 80. dostępne były 4 preparaty globulinowe i surowice dla bydła, może 5. Jednak w następstwie paniki wywołanej przypadkami BSE producenci zrezygnowali z produkcji surowic odpornościowych dla bydła. W efekcie zniknęły one z naszego rynku, ale pozostały na rynku amerykańskim – powiedział prelegent. Jak informował, surowice te są uzyskiwane przez immunizację dorosłego bydła z wykorzystaniem najczęściej występujących patogenów. Można je stosować, gdy podejrzewa się występowanie u cieląt niewystarczającej odporności siarowej oraz we wspomnianych sytuacjach stresowych.

– Pożądaną cechą surowic odpornościowych jest wieloważność, a więc powinny charakteryzować się szerokim spektrum działania. Nasz zespół opracował formułę szczepionki podjednostkowej, która wykorzystuje trzy antygeny i indukuje szeroką reaktywność krzyżową. Zastosowany zestaw wyselekcjonowanych antygenów podjednostkowych pozwala uzyskać odporność u immunizowanych zwierząt (dawców surowicy odpornościowej) przeciw wielu rodzajom bakterii Gram-ujemnych – informował prof. Tadeusz Stefaniak. Skuteczność tej surowicy była pozytywnie sprawdzona w warunkach terenowych zarówno w zastosowaniu profilaktycznym, jak i w leczeniu chorób układu oddechowego cieląt ras mlecznych. Opracowana surowica została opatentowana z nadzieją, że uda się znaleźć jej producenta.

– W naszym doświadczeniu stwierdziliśmy niższą zachorowalność cieląt, które otrzymały surowicę odpornościową w pierwszym dniu życia i w dniu przerzutu do cielętnika. W zastosowaniu leczniczym użyliśmy naszej surowicy w antybiotykoterapii chorób układu oddechowego. W dniu podawania antybiotyku i leków przeciwzapalnych cielęta dodatkowo otrzymały jednokrotnie surowicę odpornościową w dawce 100 ml podskórnie. U tych zwierząt po 14 dniach zaobserwowaliśmy wyraźny zanik objawów klinicznych, co nie wystąpiło w grupie kontrolnej leczonej tylko antybiotykami i lekami przeciwzapalnymi. Podanie antybiotyku z surowicą odpornościową zwiększyło skuteczność antybiotykoterapii. – Przeciwciała blokują struktury powierzchniowe bakterii i powodują, że nie mogą one w sposób niezakłócony pozbywać się antybiotyku lub blokować bramy wejścia – wyjaśnił naukowiec. Jego zdaniem surowica odpornościowa nowej generacji może być przydatna w ograniczaniu stosowania antybiotyków w leczeniu cieląt. Wysoka efektywność takiej surowicy odpornościowej w profilaktyce i leczeniu chorób układu oddechowego zachęca do dalszych działań na rzecz jej wdrożenia jako leku.

Ekstrakt z kapusty jako preparat leczniczy

– Kapusta wywodzi się z rejonów Morza Śródziemnego, gdzie była rośliną dziko rosnącą. Dzisiaj jest uprawiana w wielu regionach na świecie. Najpopularniejszą odmianą jest kapusta głowiasta. Wyróżnia się kapustę białą, doskonale znana jest także kapusta czerwona, w polskiej kuchni coraz większą popularność zdobywa kapusta pekińska. Jest to roślina bogata w witaminy, m.in. A, B1, E, K oraz składniki mineralne: fluor, kobalt, mangan, siarkę, żelazo, wapń. Zawiera także błonnik pokarmowy, kwas foliowy i szczawiowy. Kapusta ma liczne zastosowania w domowym leczeniu – powiedział dr hab. Michał Dzięcioł, prof. uczelni (UP Wrocław), podczas swojej prelekcji pt. „Ocena skuteczności preparatów leczniczych opartych na bazie ekstraktu z kapusty w leczeniu schorzeń palców u krów mlecznych”. Jak informował, okłady z kapusty pomagają zwalczyć bóle stawów. Zawarta w kapuście siarka pozytywnie wpływa na wygląd skóry, paznokci i włosów. Sok natomiast pomaga w walce z anemią, a liście bywają stosowane w medycynie ludowej jako okłady na rany i wrzody. Można też znaleźć informację o wykorzystaniu kapusty w leczeniu anginy, astmy, bezsenności, bólów żołądkowo-jelitowych, bólów głowy, hemoroidów, nadciśnienia tętniczego, przerostu prostaty, oparzenia słonecznego.

Prelegent podkreślił, że choroby racic u krów mają duży wpływ na ekonomikę produkcji mleka. Jednocześnie stosowanie środków chemicznych w leczeniu schorzeń racic jest obecnie na cenzurowanym i dlatego poszukuje się różnych alternatyw. Jedną z możliwości jest wykorzystanie leczniczych właściwości kapusty.

– Celem naszych badań była ocena aktywności antybakteryjnej wyciągu z kapusty wobec wytypowanych patogenów oraz analiza niekorzystnego oddziaływania na komórki i ocena skuteczności tego wyciągu w leczeniu wybranych schorzeń palców u krów mlecznych. Sprawdzaliśmy także przeciwbakteryjne działanie wyciągu z kapusty w kontekście schorzeń gruczołu mlekowego, ponieważ ten czynnik jest przy tej chorobie bardzo istotny – informował naukowiec i przedstawił następujące wnioski wypływające z tego badania:

• Zastosowanie preparatu z wyciągu kapusty w leczeniu wrzodów podeszwy oraz dermatitis digitalis pozwoliło na uzyskanie efektu terapeutycznego porównywalnego ze standardową terapią.
• Wyniki badań laboratoryjnych oceniających reakcję zapalną potwierdzają, że oceniany preparat korzystnie wpływa na gojenie się stanów zapalnych kończyn u krów.
• W badaniach in vitro wykazano dużą skuteczność w hamowaniu wzrostów zdecydowanej większości badanych patogenów, w przypadku flory skóry strzyka natomiast największą skuteczność zaobserwowano wobec grzybów drożdżopodobnych.
• W badaniu z wykorzystaniem linii komórkowych nie stwierdzono negatywnego oddziaływania badanego preparatu na komórki, a wręcz zaobserwowano lepsze funkcjonowanie komórek, sugerujące możliwe odżywcze i regeneracyjne oddziaływanie badanego preparatu.

W podsumowaniu prelegent powiedział, że zastosowanie wyciągu z kapusty jako leku podlega kilku ograniczeniom. Problemem jest standaryzacja tych wyciągów, ponieważ wszystkie naturalne produkty charakteryzują się dużą zmiennością składu. Tymczasem leki muszą mieć ściśle określony skład. Kłopotem są także koszty, wynikające z wysokiej koncentracji wyciągu, aby jego skuteczność była porównywalna z antybiotykami. Preparat na bazie wyciągu z kapusty może być uzupełnieniem terapii niektórymi lekami.

Bakteriofagi w leczeniu mastitis i metritis

– Bakteriofagi są proponowane jako potencjalna alternatywa w leczeniu i zapobieganiu mastitis i metritis u bydła – informował prof. Sławomir Zduńczyk (UWM Olsztyn) podczas wygłaszanej prelekcji pt. „Bakteriofagi – czy rzeczywiście realna alternatywa dla antybiotyków w leczeniu i zapobieganiu mastitis i metritis u krów?”. Jak informował, bakteriofagi (zjadacze bakterii) są wirusami atakującymi bakterie. Wyróżnia się:

• bakteriofagi niezjadliwe, przechodzące po zakażeniu bakterii cykl lizogeniczny (wnikanie materiału genetycznego wirusa do bakterii) i tworzące tzw. profagi;
• bakteriofagi zjadliwe, przechodzące cykl lityczny, polegający na produkcji nowych bakteriofagów i zniszczeniu (lizie) komórki bakteryjnej przez kodowane przez nie endolizyny. Endolizny bakteriofagów są również w stanie degradować biofilm, tj. strukturę ochronną produkowaną przez wiele bakterii powodujących mastitis i metritis.

– Bakteriofagi zostały wykryte w 1915 roku przez angielskiego bakteriologa Frederica Tworta i kanadyjskiego mikrobiologa Félixa d’Hérelle’a w 1917 roku, który zastosował je pierwszy raz w leczeniu czerwonki u dzieci. W latach 20. zaczęto produkować preparaty bakteriofagowe i stosować je w praktyce klinicznej, jednak niespójne wyniki i odkrycie antybiotyków zahamowało rozwój tej terapii w krajach zachodnich. Badania nad tym zagadnieniem były kontynuowane w krajach Europy Wschodniej, głównie w Gruzji i w Polsce. W 2005 roku otwarto we Wrocławiu pierwszy w Unii Europejskiej Ośrodek Terapii Fagowej prowadzący leczenie eksperymentalne zgodnie z aktualnymi standardami – referował naukowiec z UWM  Olsztyn.

Według informacji prelegenta obecnie obserwuje się wzmożone zainteresowanie tą formą terapii zakażeń bakteryjnych zarówno u ludzi, jak i u zwierząt. Prowadzone są badania nad zastosowaniem bakteriofagów i ich endoliznyn w terapii i zapobieganiu mastitis i metritis u krów. W wielu pracach opisano wyizolowanie z prób mleka lub gnojowicy bakteriofagów wykazujących dobre właściwości lityczne w stosunku do bakterii powodujących mastitis, szczególnie do Staph. aureus i E. coli. Pojedyncze doniesienia opisują izolację bakteriofagów litycznych w stosunku do Str. agalactiae, T. pyogenes, K. pneumoniae. W badaniach in vitro wykazano również zadowalającą skuteczność rekombinowanych endolizyn bakteriofagów przeciwko szczepom Staph. aureus oraz paciorkowców izolowanych z przypadków mastitis.

Jak informował prof. Sławomir Zduńczyk, dotychczas przeprowadzono niewiele badań klinicznych nad leczeniem i zapobieganiem mastitis i metritis u krów za pomocą bakteriofagów. Wyniki tych badań w zakresie chorób wymienia nie są jednoznaczne. W opinii prelegenta niska skuteczność bakteriofagów w badaniach klinicznych może być związana z ich wysoką swoistością w stosunku do określonego szczepu bakterii. Bakteriofagi często zmniejszają liczbę bakterii, ale nie eliminują ich całkowicie. Bakterie tworzą w mleku skupiska na kuleczkach tłuszczu przy udziale IgG, co utrudnia wiązanie się bakteriofagów z ich powierzchnią. Bakteriofagi są także szybko eliminowane z wymienia przez enzymy zawarte w mleku.

– Niewiele jest także badań nad stosowaniem bakteriofagów do zapobiegania metritis u krów, a ich wyniki nie zachęcają do takiego postępowania – powiedział naukowiec. Jego zadaniem obecnie bakteriofagi i ich endolizyny nie są jeszcze alternatywą dla antybiotyków w leczeniu i zapobieganiu mastitis i metritis. Czynnikiem ograniczającym ich skuteczność jest wspomniana wysoka specyficzność do określonych szczepów bakterii determinowana obecnością receptorów na powierzchni komórek bakteryjnych i nawet koktajle kilku bakteriofagów okazują się mało skuteczne. Rozwiązaniem byłaby stosowana w medycynie ludzkiej tzw. terapia szyta na miarę. Polega ona na użyciu bakteriofagów dobranych do danego szczepu bakterii, co z uwagi na koszty jest mało realne w przypadku krów.

Propolis w leczeniu chorób wymienia

O możliwościach wykorzystania propolisu w leczeniu chorób wymienia informowała lek. wet. Monika Springiel (UP Wrocław) podczas prezentacji pt. „Nieantybiotykowe środki w profilaktyce mastitis”.

Jak relacjonowała, propolis jest stosowany od lat w medycynie ludowej, a nawet znajduje zastosowanie pomocnicze w terapii nowotworów. Jest produktem pszczelim posiadającym właściwości przeciwdrobnoustrojowe. Wykorzystuje się go do higienizacji ula. Składa się przede wszystkim z żywic, czyli z wydzielin drzew, pączków i kory. Ponadto w mieszaninie tej znajduje się wydzielina gruczołów żuchwowych pszczół oraz 300 substancji, także o działaniu przeciwbakteryjnym (fenole, flawonoidy, terpentyny, woski, witaminy, składniki mineralne, aminokwasy, cukry). – Działanie propolisu jest dwutorowe: wpływa na drobnoustroje oraz stymuluje układ immunologiczny. Stymulacja ta polega na pobudzaniu nadtlenku wodoru, czyli wzmaga właściwości bójcze. Ponadto stymuluje limfocyty i tym samym wzmaga siły obronne organizmu oraz wykazuje działanie przeciwzapalne porównywalne do niesterydowych leków przeciwzapalnych. Działanie na drobnoustroje polega na tym, że zawarte w propolisie substancje powodują zmianę w przepuszczalności błony komórkowej bakterii, upośledzając syntezę ATP (tj. nośnika energii w organizmie), oraz uszkadzają potencjał błonowy i upośledzają ruch. Propolis działa przede wszystkim na bakterie Gram-dodanie – referowała prelegentka. Jak informowała, substancji tej w postaci naturalnej nie można stosować w leczeniu. Surowy propolis należy poddać obróbce, podczas której zostaną usunięte woski, pyłki, domieszki mechaniczne. Taką obróbką jest m.in. ekstrakcja z wykorzystaniem etanolu, proces długi, trwający kilka dni. Kolejnym etapem jest standaryzacja uzyskanego ekstraktu, ponieważ propolis jako produkt roślinny ma wysoce zmienny skład. Standaryzacji podlega każda partia propolisu.

Jak informowała prelegentka, wyniki badań nad stosowaniem propolisu w leczeniu zwierząt są obiecujące. Jest to produkt naturalny o szerokim spektrum działania, jednak wykazuje dużą zmienność składu, który zależy od kraju, regionu, pory roku. Dlatego konieczna jest standaryzacja ekstraktu z propolisu, co stanowi utrudnienie w jego stosowaniu jako preparatu leczniczego. Mimo to propolis może stać się alternatywą dla antybiotyków w leczeniu mastitis.

Nanosrebro – ciekawa alternatywa dla antybiotykoterapii

O kolejnej potencjalnej alternatywie dla antybiotyków informował lek. wet. Adam Opałka (UP Wrocław) w swojej prelekcji pt. „Nanosrebro jako alternatywa dla antybiotyków w leczeniu mastitis”. Działanie bakteriobójcze tego pierwiastka jest znane już od XIX w. Jednak antybiotyki wyparły inne substancje antybakteryjne, a obecnie obserwuje się wzrost zainteresowania nimi. Początkowo w prewencji i leczeniu zakażeń wywołanych przez drobnoustroje wykorzystywano sole i koloidy srebra. Takie srebro w postaci jonowej ma obniżoną skuteczność. Od niedawna wykorzystywane jest srebro w postaci nanocząsteczek, które ma większe właściwości bakteriobójcze.

Jak informował naukowiec, nanosrebro wykazuje wielokierunkowe działanie przeciwdrobnoustrojowe i jest skuteczne w zwalczaniu wielu gatunków bakterii. Jednym z mechanizmów działania nanosrebra na komórkę bakteryjną jest wiązanie się jego cząsteczek ze ścianą bakteryjną powodujące jej perforację i w efekcie śmierć bakterii. Nanosrebro uszkadza także błonę komórkową, powodując zahamowanie transportu elektronów, czego efektem są zaburzenia metaboliczne. Ponadto srebro w tej postaci pochłania tlen i katalizuje reakcję utleniania. Po wniknięciu nanosrebra do wnętrza komórki zachodzą kolejne mechanizmy uszkadzające struktury bakterii. Kationy srebra wpływają także na materiał genetyczny bakterii. Dodatkowym mechanizmem bakteriobójczym jest wzmożone powstawanie reaktywnych form tlenu, które szkodliwie wpływają na metabolizm komórkowy.

Prelegent przedstawił wyniki terenowego doświadczenia przeprowadzonego na trzech fermach. Badano działanie nanosrebra na bakterie wywołujące zapalenie wymienia u krów. Na podstawie badań mikrobiologicznych wyselekcjonowano 21 ćwiartek wymienia objętych zapaleniem, gdzie dominował Str. uberis, oraz 15 ćwiartek zakażonych Staph. aureus. Nanosrebro podano zwierzętom dowymieniowo dwukrotnie w odstępie 12 godzin w stężeniu 50 ppm. W przypadku Staph. aureus zauważono zdecydowaną redukcję liczby drobnoustrojów w ćwiartkach, do których podano preparat. Zmniejszenie ilości kolonii bakterii wystąpiło w 60% przypadków. Dla Str. uberis reakcja na podanie preparatu zawierającego nanosrebro była słabsza i poprawa dotyczyła 15% ćwiartek. Przeprowadzone próby TOK po 10 dniach od podania preparatu wykazały dalszą obecność komórek somatycznych, co zdaniem prelegenta świadczy o dalszym podrażnieniu tkanek wymienia po przebytym zapaleniu, pomimo braku patogenów. Zdaniem lek. wet. Adama Opałki nanosrebro jest alternatywą dla antybiotyków w leczeniu zapaleń wymienia. Zaletą jest mnogość mechanizmów działania na komórki bakteryjne oraz trudna adaptacja bakterii na ten środek. Jednakże terapia ta wymaga udoskonalenia, np. poprzez zwiększenie stężenia nanosrebra w preparatach leczniczych do 200 ppm. W przeprowadzonym doświadczeniu zauważono duże różnice w skuteczności na podobne patogeny. Ponadto brak poprawy w liczbie komórek somatycznych sugeruje konieczność połączenia terapii bójczej i leczenia objawowego zapalenia wymienia z wykorzystaniem leków przeciwzapalnych. Jak informował prelegent, problemy te będą zweryfikowane w kolejnych badaniach nad skutecznością preparatów zawierających cząsteczki nanosrebra.

Prezentacje wygłoszone podczas 24. Międzynarodowej Konferencji Naukowej w Polanicy-Zdroju wykazały, że w krajowych ośrodkach naukowych prowadzone są badania poszukujące alternatyw dla antybiotykoterapii w leczeniu bydła.  