Разрабатывается неантибиотический препарат для защиты домашних животных от инфекций
Исследователи разрабатывают неантибиотическое средство для борьбы с болезнетворными бактериями и вирусами у домашних животных. Это необходимо для предотвращения распространения устойчивых к антибиотикам микроорганизмов.
Крупный рогатый скот и домашняя птица нередко страдает от инфекционных заболеваний. Долгое время антибиотики были главным оружием в борьбе с этими недугами, однако вирусы и болезнетворные бактерии со временем эволюционировали, из-за чего даже самые сильные антибиотики стали неэффективными, а болезни начали представлять серьёзную опасность как для животных, так и для человека, который поедает их мясо.
Теперь команда из университета Висконсина в Мэдисоне разрабатывает универсальный способ борьбы с распространённой группой инфекций у животных без использования антибиотиков.
Долгое время антибиотики приносили огромную пользу животноводству, так как они предотвращали многочисленный падёж скота от различных быстро распространяющихся инфекций. Существенные потери животных могли разорить некоторых фермеров и даже подорвать национальную экономику. Неудивительно, что 80% антибиотиков в США используется для защиты сельскохозяйственных животных от болезней.
Однако есть и минусы: распространение антибиотиков стимулировало "гонку вооружений" вирусов и бактерий против этих лекарств. Именно это стало причиной того, что некоторые антибиотики теряют свою эффективность в отношении определённых резистентных штаммов (врачам даже пришлось не назначать некоторые антибиотики для того, чтобы с их помощью бороться с устойчивыми инфекциями в будущем).
Проблема заключается в принципе работа антибиотиков. Он вмешивается в биологические механизмы микробов и паразитов, разрушают ферменты и атакуют мембраны бактерий. Это также запускает механизмы естественного отбора — болезнетворные инфекции и микроорганизмы вырабатывают устойчивость к антибиотикам, а затем распространяются и уже на них не реагируют.
Команда во главе с профессором Марком Куком (Mark Cook) начала работать над решением этой проблемой. Кук считает, что микробы развиваются слишком быстро, так что за ними никогда не угнаться, если дело касается новых антибиотических препаратов. Однако вместо того, чтобы бороться с самими микробами, можно обратить внимание на извечные слабости животных, которые и эксплуатируются инородными захватчиками.
Как правило, иммунная система животного быстро распознаёт инфекцию. Однако разнообразные организмы, в том числе бактерии, одно- и многоклеточные паразиты, простейшие и некоторые вирусы, производят химическое вещество, известное как фактор ингибирования миграции макрофагов (MIF). Он способен остановить выработку иммунного белка интерлейкина-10 в иммунной системе животного, что в конечном счёте, позволяет патогену проскользнуть мимо "охранной системы" и атаковать организм, не спровоцировав контратаку.
Подход Кука заключался в создании вакцины путём введения антитела к интерлейкину-10 в куриные яйца, которые впоследствии добавлялись в корма для животных. Согласно отчёту учёных, антитела работали в желудочно-кишечном тракте, то есть впервые этот вид иммунной манипуляции запускается именно в этой части тела.
"Мы не были сосредоточены на возбудителях инфекций, — говорит Кук. — Мы ориентировались на то, что они пытаются сделать с иммунной системой".
В ходе эксперимента учёным удалось полностью оградить почти 300 тысяч кур от кокцидиоза, распространённой кишечной инфекцией многих домашних животных. Во втором испытании молодым телятам добавляли в корм антитела в течение двух недель, что понизило заболеваемость респираторными инфекциями почти в два раза. У новорождённых телят такое же лечение в течение 10 дней показало аналогичные результаты.
Исследователи из университета Висконсина планируют в будущем провести масштабное исследование при поддержки специалистов из других университетов.