Специалисты по зоотехнии из Университета Висконсин-Мэдисон (A University of Wisconsin-Madison, США) разработали метод защиты сельскохозяйственных животных от частых инфекций без использования антибиотиков.

Избыточное использование антибиотиков в сельском хозяйстве и медицине привело к возникновению кризиса общественного здоровья в связи с возникновением антибиотикоустойчивых инфекционных агентов, таких как устойчивый ко многим препаратам золотистый стафилококк (Staphylococcus aureus) и плотоядная бактерия.

Вследствие роста беспокойства населения устойчивостью к антибиотикам такие промышленные гиганты, как McDonald's, Tyson Foods и другие вынуждены были объявить о значительном снижении использования антибиотиков в мясных продуктах. Около 80% антибиотиков в США используются фермерами, поскольку они не только защищают от инфекций, но и стимулируют набор веса животными, что преследуют многие сельскохозяйственники.

«Вы не можете постоянно контролировать патогены; они непрерывно эволюционируют, чтоб защититься от препаратов», – говорит Марк Кук (Mark Cook), профессор зоотехнии и частный предприниматель.

Текущая работа Кука касается основного иммунного «выключателя», а именно интерлейкина 10 (IL-10), на который воздействуют патогены для выключения иммунной системы в процессе инфекции. Кук и доцент зоотехнии Джордан Сэнд (Jordan Sand) смогли ингибировать этот переключатель в кишечнике – основном месте инфекции у домашних животных.

Для получения антител к IL-10 Кук вакцинировал куриц-несушек. Курица передает антитела в яйца, которые затем добавляются в пищу домашних животных. В результате антитела нейтрализовали IL-10 у животных, позволяя их иммунной системе лучше бороться с заболеванием. В эксперименте с участием 300 тыс. кур животные, получавшие пищу, содержащую антитела, были полностью защищены от острой кишечной инфекции.

Небольшие испытания с более крупными животными также подают надежды. Дэну Шеферу (Dan Schaefer), профессору зоотехнии, и его научному ассистенту Митчу Шеферу (Mitch Schaefer) удалось вдвое снизить уровень респираторной инфекции крупного рогатого скота у мясных бычков, вводя в их пищу антитела к IL-10 на протяжении 14 дней.

«Это очень неплохой первичный результат, – говорит Дэн Шефер, – Респираторная инфекция крупного рогатого скота является первым фактором риска для здоровья скота на откорме и вызывает необходимость содержания животных в закрытом помещении». Профессор планирует крупное исследование в сотрудничестве с коллегами из других университетов».

В экспериментах с новорожденными телятами профессор медицинских наук Шейла МакГирк (Sheila McGuirk) из Школы Ветеринарной Медицины (School of Veterinary Medicine) отметила двукратное снижение частоты случаев возникновения респираторных заболеваний среди скота, принимавшего антитела в течение 10 дней, по сравнению с животными, не получавшими препарат. У особей, получавших антитела, также наблюдалась меньшая потеря веса из-за Cryptosporidium parvum – простейшего, вызывающего диарею, хотя тенденция имела недостаточную статистическую значимость.

«Эти инфекционные заболевания вызывают длительные репродуктивные нарушения, ухудшение роста домашнего скота. Пораженные животные недостаточно здоровы, активны и рентабельны. Иметь доступное, безопасное и неантибиотическое средство, позволяющее контролировать столь важные заболевания, было бы замечательно! Мы намерены продолжить исследования», – говорит МакГирк.

За последние несколько лет исследователи установили, что большая группа патогенов, включая бактерий, одно- и многоклеточных паразитов, простейших и некоторые вирусы, производит так называемый фактор ингибирования миграции макрофагов (macrophage migratory inhibition factor, MIF), активирующий выключение интерлейкином-10 работы иммунной системы животного-хозяина. «Очевидно, это возникло далеко в эволюционном прошлом и является массовым захватом иммунной системы», – говорит Сэнд.

«Люди воздействуют на иммунную систему десятилетиями, но мы решили воздействовать на кишечник. Ранее никто этого не делал», – отмечает Кук.

Кук и Сэнд, работающие над системой IL-10 с 2011 г., создают компанию Ab E Discovery LLC, чтобы коммерциализировать свое исследование. Один из четырех патентов, которые они зарегистрировали через Исследовательский Фонд Выпускников Висконсина (Wisconsin Alumni Research Foundation, WARF), был одобрен, а WARF выделил исследователям грант программы Accelerator Program в размере 100 тыс. долларов США на продолжение разработки метода замещения антибиотиков.

Польза от снижения фермерскими хозяйствами использования антибиотиков должна распространиться и на семьи работников и остальное население. На традиционных птицефабриках работает значительно большее число людей, являющихся носителями патогенов, устойчивых ко многим антибиотикам, чем на фермах, перешедших к животноводству без использования антибиотиков, отмечает Сэнд.

«Подход к предотвращению поражения патогенами иммунной системы без использования антибиотиков кажется менее провоцирующим устойчивость, чем обычное добавление антибиотиков, – рассказывает Кук, – Мы не сосредотачиваемся на патогенах. Мы фокусируемся на том, что они пытаются сделать с иммунной системой. Мы получаем интересные результаты с молочных ферм и скотобоен. Мы провели испытания с участием 300 тыс. кур с коммерческих ферм, половина из которых получала вакцину. Мы знаем, что это работает. Рынок проявил заинтересованность, и теперь важно создать продукт».