Термин «альтернативные клинические противомикробные препараты для животноводства» включает широкий спектр доступных вариантов, включая продукты с разными химическими структурами и механизмами действия, различные целевые группы животных, разнообразные пути введения и ожидаемые эффекты. Помимо веществ, предназначенных для замены антибиотиков, существуют также различные стратегии, связанные с поддержанием условий биобезопасности, соответствующей среды выращивания (например, уменьшение плотности посадки животных) и сбалансированного питания [51]. Кроме того, в качестве стратегии снижения устойчивости к противомикробным препаратам проводится анализ возникновения определенных инфекционных заболеваний в данной области (эндемичных) или в стране, а также осуществляются соответствующие графики вакцинации и административные мероприятия, связанные с ликвидацией инфекционных заболеваний [20].
Некоторые альтернативы, например, пробиотики, пребиотики, эфирные масла, органические кислоты и кормовые ферменты известны и используются в течение многих лет [26]. В свою очередь, антимикробные пептиды, бактериофаги, молекулярные частицы, хищные бактерии, Cas9 и аналогичные продукты с целевым действием на определенные части генома, связанного с бактериальной вирулентностью, все еще требуют дальнейших исследований, особенно с точки зрения их использования в животноводстве [58]. Их эффективность зависит от многих факторов, таких как способ введения (пищевые болюсы, прямое нанесение на вымя или инъекция), возраст животного и цель введения.
Каждая группа веществ имеет свои преимущества и недостатки и может быть предназначена для профилактики или лечения определенной группы заболеваний или может действовать в более широком диапазоне [38].
Поскольку альтернативы противомикробной терапии составляют огромную и разнообразную группу, очень проблематично дать исчерпывающий обзор всех доступных веществ или веществ, рассматриваемых как потенциальная альтернатива. Более того, часто следует рассматривать не применение только одного альтернативного варианта, а скорее комбинацию, по крайней мере, двух различных веществ или даже комбинацию различных стратегий действия и различных групп препаратов.
Выводы
Несмотря на внедрение большого количества стратегий противодействия резистентности, включая маркетинг альтернатив для замены антибиотиков, действия, последовательно предпринимаемые для ускорения глобальной тенденции к снижению лекарственной устойчивости, не кажутся успешными. Хотя наибольшая доля в использовании антибиотиков приходится на развивающиеся страны (и ожидается их дальнейший рост до 2030 года), производство продуктов питания животного происхождения в высокоразвитых странах остается на том же уровне, а производители по-прежнему внедряют и развивают системы производства, зависимые от антибиотиков.
Использование антибиотиков значительно снижает экономический риск производства, поскольку снижаются затраты на обслуживание и лечение животных. В большинстве стран неограниченный доступ к дешевому источнику протеина по-прежнему является главным приоритетом, а не проблема растущей лекарственной устойчивости, которая является абстрактным понятием для большинства населения. Дополнительным фактором, способствующим провалу глобальных действий по борьбе с лекарственной устойчивостью, являются неэффективные информационные кампании в СМИ, посвященные использованию антибиотиков; следовательно, общественное мнение не оказывает эффективного давления на деятельность правительств штатов.
Таким образом, согласование современной политики, экономики и охраны общественного здоровья должно стать императивом, в котором важную роль должны сыграть мероприятия, направленные на разработку, внедрение и маркетинг альтернативных препаратов антибиотикам или пропаганда рационального и обоснованного использования существующих антибиотиков.
Важно сохранять преобладание над антибиотикорезистентностью микроорганизмов, успевая разрабатывать и внедрять новые альтернативы, поскольку развитие трудно поддающихся лечению инфекций происходит очень стремительно.
Литература
1. Ришко О. А. Тетрациклины: взгляд из прошлого в будущее // Животноводство России. - 2019.- № 1. - С. 36-37.
2. Семенова Е. С., Крутова Л. Н., Скляр Х. А. Особенности антибиотиков тетрациклинового ряда // Вестник научных конференций. - 2018. - № 3-1(31). - С. 100-102.
3. Abdelaziz A. I. et al. Quality of community pharmacy practice in antibiotic self-medication encounters: a simulated patient study in upper Egypt // Antibiotics. - 2019. -Vol. 8. - P. 35-49.
4. Agga G. E. et al. Effects of chlortetracycline and copper supplementation on antimicrobial resistance of fecal Escherichia coli from weaned pigs // Prev Vet Med. - 2014. - Vol. 114 (3-4). - P. 231-246.
5. Agwuh K. N., MacGowan A. Pharmacokinetics and pharmacodynamics of the tetracyclines including glycylcyclines // J. Antimicrob. Chemother. - 2006. - P. 256-265.
6. Althaus R. et al. Evaluation of a Microbiological Multi-Residue System on the detection of antibacterial substances in ewe milk // Anal Chim Acta. - 2009. - Vol. 632(1). - P. 156-162.
7. Authority E. F. S., E. C. f. D Prevention, and control, The European Union summary report on antimicrobial resistance in zoonotic and indicator bacteria from humans, animals and food in 2014 // EFSA J. - 2016. - Vol. 14(2). - P. 4380.
8. Bbosa G. S. et al. Antibiotics/antibacterial drug use, their marketing and promotion during the postantibiotic golden age and their role in emergence of bacterial resistance // Health. - 2014. - Vol. 6(5). - P. 410-425.
9. Black D. M., Rankin S. C., King L. G. Antimicrobial therapy and aerobic bacteriologic culture patterns in canine intensive care unit patients: 74 dogs (January-June 2006) // J Vet Emerg Crit Care (San Antonio). - 2009. - Vol. 19(5). - P. 489-495.
10. Boothe D. M. The merck veterinary manual: tetracyclines. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.merckvetmanual.com/mvm/pharmacology/antibacterial_agents/tetracyclines.html (дата обращения: 12.04.2021).
11. Castanon J. I. History of the use of antibiotic as growth promoters in European poultry feeds. Poult Sci. - 2007. - Vol. 86(11). - P. 2466-2471.
12. Chopra I., Hawkey P. M., Hinton M. Tetracyclines, molecular and clinical aspects. J Antimicrob Chemother. - 1992. - Vol. 29(3). - P. 245-277.
13. Chopra I., Roberts M. Tetracycline antibiotics: mode of action, applications, molecular biology, and epidemiology of bacterial resistance. Microbiol Mol Biol Rev. - 2001. - Vol. 65(2). - P. 232-260.
14. Connell S. R. et al. Ribosomal protection proteins and their mechanism of tetracycline resistance // Antimicrob Agents Chemother. - 2003. -Vol. 47(12). - P. 3675-3681.
15. Cunha B. A., Domenico P., Cunha C. B. Pharmacodynamics of doxycycline // Clin. Microbiol. Infec. - 2000. -Vol. 6. - P. 270-273.
16. de Vries L. E. et al. The gut as reservoir of antibiotic resistance: microbial diversity of tetracycline resistance in mother and infant // PLoS One. 2011;6:e21644.
17. del Castillo J. R. E., Elsener J., Martineau G.-P. Pharmacokinetic modeling of in-feed tetracyclines in pigs using a meta-analytic compartmental approach // J. Swine Health Prod. - 1998. - Vol. 6. - P. 189-202.
18. Du B. et al. Presence of tetracyclines, quinolones, lincomycin and streptomycin in milk // Food Control. - 2019. -Vol. 100. - P. 171-175.
19. Duggar B. M. Aureomycin; a product of the continuing search for new antibiotics // Ann N Y Acad Sci. -1948. -Vol. 51. - P. 177-181.
20. European Commision. Annual Report 2007 on the Rapid Alert System for Food and Feed. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ec.europa.eu/food/food/rapidalert/index en.html. (дата обращения: 10.04.2021).
21. European Commision. The New EU One Health Action Plan Against Antimicrobial Resistance. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://ec.europa.eu/health/antimicrobial-resistance/eu-action-on-antimicrobial- resistance_en. (дата обращения: 10.04.2021).
22. European Commission. On pharmacologically active substances and their classification regarding maximum residue limits in foodstuffs of animal origin, Official Journal of the European Union, Commission Regulation (EU) No 37/2010, 2009.
23. European Medicines Agency, European Surveillance of Veterinary Antimicrobial Consumption. Sales of Veterinary Antimicrobial Agents in 31 European Countries in 2017. European Medicines Agency; Amsterdam, The Netherlands: 2019.
24. Finlay A. C. et al. Terramycin, a new antibiotic // Science. -1950. - Vol. 111. - P. 85.
25. Fritz J. W., Zuo Y. Simultaneous determination of tetracycline, oxytetracycline, and 4-epitetracycline in milk by high-performance liquid chromatography // Food Chemistry. - 2007. - Vol. 105(3). - P. 1297-1301.
26. Gadde U. et al. Alternatives to antibiotics for maximizing growth performance and feed efficiency in poultry: a review // Anim Health Res Rev. - 2017. -Vol. 18(1). - P. 26-45.
27. Gallois M. et al. Natural alternatives to in-feed antibiotics in pig production: can immunomodulators play a role? // Animal. - 2009. -Vol. 3(12). - P. 1644-1661.
28. Granados-Chinchilla F., Rodriguez C. J. Tetracyclines in Food and Feedingstuffs: From Regulation to Analytical Methods, Bacterial Resistance, and Environmental and Health Implications // Anal Methods Chem. - 2017():1315497.
29. Gustafson R. H., Kiser J. S. Nonmedical uses of the tetracyclines. In: Hlavka J. J., Boothe J. H., editors. Handbook of experimental pharmacology. Berlin, Germany: Springer-Verlag KG. - 1985. - Vol. 78. - P. 405-446.
30. Hansen L. H., S0rensen S. J. Detection and quantification of tetracyclines by whole cell biosensors // FEMS Microbiol Lett. -2000. -Vol. 190(2). - P. 273-278.
31. Hargrave B. T., Doucette L. I., Haya K., et al. A micro-dilution method for detecting oxytetracycline- resistant bacteria in marine sediments from salmon and mussel aquaculture sites and an urbanized harbour in Atlantic Canada // Mar Pollut Bull. - 2008. - Vol. 56(8). - P. 1439-1445.
32. Hernandez E. et al. Ferrer Functional consequences of microbial shifts in the human gastrointestinal tract linked to antibiotic treatment and obesity // Gut Microbes. - 2013. - Vol. 4. - P. 306-315.
33. Hsiao Y. M., Ko J. L., Lo C. C. Determination of tetracycline and streptomycin in mixed fungicide products by capillary zone electrophoresis // J Agric Food Chem. - 2001. - Vol. 49(4). - P. 1669-1674.
34. Javid A. et al. Assessment of tetracycline contamination in surface and groundwater resources proximal to animal farming houses in Tehran Iran // J. Environ. Heal. Sci. Eng. - 2016. - Vol. 14. - P. 1-5.
35. Jones R. N. et al. Resistance surveillance program report for selected European nations (2011) // Diagn Microbiol Infect Dis. - 2014. -Vol. 78(4). - P. 429-436.
36. Kazimierczak K. A. et al. A new tetracycline efflux gene, tet(40), is located in tandem with tet(O/32/O) in a human gut firmicute bacterium and in metagenomic library clones // Antimicrob Agents Chemother. - 2008. Vol. 52. - P. 4001-4009.
37. Larsen I. et al. A randomised clinical trial on the efficacy of oxytetracycline dose through water medication of nursery pigs on diarrhoea, faecal shedding of Lawsonia intracellularis and average daily weight gain // Preventive Veterinary Medicine. -2016. - Vol. 123. - P. 52-59.
38. Laurent J. W. Alternatives to Common Preventive Uses of Antibiotics for Cattle, Swine, and Chickens. NRDC Report. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.nrdc.org/resources/alternatives-common- preventive-uses-antibiotics-cattle-swine-and-chickens (дата обращения: 18.04.2021).
39. Maron D. F., Smith T. J., Nachman K. E. Restrictions on antimicrobial use in food animal production: an international regulatory and economic survey // Global Health. - 2013. - Vol. 9. - P. 48.
40. Meek R.W., Vyas H., Piddock L. J. Nonmedical Uses of Antibiotics: Time to Restrict Their Use? // PLoS Biol.2015;13:e1002266.
41. Melville C. M. et al. The Butyrivibrio fibrisolvens tet(W) gene is carried on the novel conjugative transposon TnB1230, which contains duplicated nitroreductase coding sequences // J. Bacteriol. - 2004. - Vol. 186. - P. 3656-3659.
42. Mendes R. E. et al. Update of the telavancin activity in vitro tested against a worldwide collection of Gram-positive clinical isolates (2013), when applying the revised susceptibility testing method // Diagn Microbiol Infect Dis. - 2015. -Vol. 81(4). - P. 275-279.
43. Miranda J. M., Rodriguez J. A., Galan-Vidal C. A. Simultaneous determination of tetracyclines in poultry muscle by capillary zone electrophoresis // J Chromatogr A. - 2009. - Vol. 1216(15). - P. 3366-3371.
44. Mitscher L.A. The chemistry of the tetracycline antibiotics. New York, N.Y: Marcel Dekker, Inc; 1978.
45. Nelson M. L., Levy S. B., Ann N. The history of the tetracyclines // Y Acad Sci. - 2011. - Vol. 1241. - P. 17-32.
46. Nobel Y. R. et al. Metabolic and metagenomic outcomes from early-life pulsed antibiotic treatment // Nature Communications. - 2015. - Vol. 6. - P. 7486.
47. O'Neill J. Antimicrobial Resistance: Tackling a Crisis for the Health and Wealth of Nations. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://amr-review.org/sites/default/files/AMR%20Review%20Paper%20-%20 Tackling%20a%20crisis%20for%20the%20heahh%20and%20weahh%20of%20nations_1.pdf. (дата обращения: 16.04.2021).
48. Pioletti M. et al. Crystal structures of complexes of the small ribosomal subunit with tetracycline, edeine and IF3 // EMBO J. -2001. - Vol. 20(8) - P. 1829-1839.
49. Prescott J. F., Baggot J. D., Walker R. D. Antimicrobial Therapy in Veterinary Medicine // Ames, IA, USA Blackwell Scientific Publications. - 2006. - P. 121-139.
50. Price R. O'Neill report on antimicrobial resistance: funding for antimicrobial specialists should be improved // Eur J Hosp Pharm. - 2016. - Vol. 23(4). - P. 245-247.
51. Raport from PEW Charitable Trust Alternatives to Antibiotics in Animal Agriculture. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.pewtrusts.org/~/media/assets/2017/07/alternatives_to_antibiotics_in_ animal_agriculture.pdf (дата обращения: 18.04.2021).
52. Raport of IACG No Time to Wait: Securing the Future from Drug-Resistant Infections. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.who.int/antimicrobial-resistance/interagency-coordination-group/ IACG_final_report_EN.pdf (дата обращения: 18.04.2021).
53. Rice L. B. Tn916 family conjugative transposons and dissemination of antimicrobial resistance determinants. Antimicrob Agents Chemother. - 1998. - Vol. 42(8). - P. 1871-1877.
54. Riley L. W., Raphael E., Faerstein E. Obesity in the United States- dysbiosis from exposure to low-dosage antibiotics? // Frontiers in Public Health. -2013. - Vol. 69. - P. 1-8.
55. Roca-Saavedra P. et al. Food additives, contaminants and other minor components: Effects on human gut microbiota-a review // Journal of Physiology and Biochemistry. - 2018. -Vol. 74. - P. 69-83.
56. Schmidt T. S. B., Raes J., Bork P. The human gut microbiome: from association to modulation Cell. -2018. -Vol. 172. - P. 1198-1215.
57. Scott K. P. The role of conjugative transposons in spreading antibiotic resistance between bacteria that inhabit the gastrointestinal tract // Cell Mol Life Sci. -2002. -Vol. 59(12). - P. 2071-2082.
58. Seal B. S. et al. Microbial-derived products as potential new antimicrobials // Vet Res. - 2018. - V. 49(1). - P. 66.
59. Seville L. A. et al. Distribution of tetracycline and erythromycin resistance genes among human oral and fecal metagenomic DNA. Microb Drug Resist. - 2009. -Vol. 15. - P. 159-166.
60. Siddiqui M. R., AlOthman Z. A., Rahman N. Analytical techniques in pharmaceutical analysis: a review // Arabian Journal of Chemistry. - 2013.
61. Stein G. E., Craig W. A. Tigecycline: a critical analysis // Clin Infect Dis. - 2006. - Vol. 43(4). - P. 518-524.
62. Stokstad E. L., Jukes T H. The multiple nature of the animal protein factor. J Biol Chem. - 1949. - Vol. 180(2). - P. 647-654.
63. Temak G. Antibiotics may act as growth/obesity promoters in humans as an inadvertent result of antibiotic pollution? // Medical Hypotheses. - 2005. -Vol. 64. - P. 14-16.
64. Tumini M. et al. Novel bioassay using Bacillus megaterium to detect tetracycline in milk // Rev Argent Microbiol. - 2016. -Vol. 48(2). - P. 143-146.
65. van Boeckel T. P. et al. Global trends in antimicrobial use in food animals // Proc Natl Acad Sci U S A. - 2015. - Vol. 112(18). - P. 5649-5654.
66. van Duijkeren E. et al. Pleuromutilins: use in food-producing animals in the European Union, development of resistance and impact on human and animal health. // Antimicrob Chemother. - 2014. - Vol. 69(8). - P. 2022-2031.
67. Villedieu A. et al. Determination of the genetic support for tet(W) in oral bacteria // Antimicrob Agents Chemother. - 2007. -Vol. 51(6). - P. 2195-2197.
68. World Health Organization. The 2019 WHO AWaRe classification of antibiotics for evaluation and monitoring of use. Geneva: World Health Organization, 2019. (WHO/ EMP/IAU/2019.11).
69. Zhanel G. G. et al. The glycylcyclines: a comparative review with the tetracyclines // Drugs. - 2004. - Vol. 64(1). - P. 63-88.
70. Zhang Y. et al. «Cocktail» of xenobiotics at human relevant levels reshapes the gut bacterial metabolome in a species-specific manner // Environ. Sci. Technol. - 2018. - V 52. - P. 11402-11410.