טעם של הרפואה שלנו

צלילה עמוקה אל תוך השימוש השנוי במחלוקת באנטיביוטיקה אצל בעלי חיים.

איור מאת נטליה זאן

בינואר 2017 מינהל המזון והתרופות האמריקני צמצם בחדות את השימוש באנטיביוטיקה בחיות משק בתקווה להתמודד עם עלייה ברמות העמידות לאנטיביוטיקה במיקרובים שעלולים לגרום למחלות.

זה מסמן את ההתחלה של מה שקורה ב- FDA כי יהיה שינוי משמעותי באופן שבו אנו משתמשים באנטיביוטיקה בחקלאות. בשנת 2015 נמכרו בארה"ב 34.3 מיליון ליש"ט אנטיביוטיקה לשימוש בעלי חיים בלבד - יותר מכפל פי הסכום שנמכר לחולי אדם מדי שנה. כיבוי חלקים משמעותיים מתעשייה כה עצומה אינו צעד ש- FDA ביצע בקלילות - באמת, עברו 40 שנה לתהליך.

מדוע ה- FDA כל כך מודאג מתנגודת לאנטיביוטיקה? האם המקצוענים האוסרים על שימוש אנטיביוטי בחיות משק עולים על החסרונות? ואיך אנטיביוטיקה נפוצה כל כך מלכתחילה אצל בעלי חיים?

הקרב נגד עמידות לאנטיביוטיקה

כאשר זוהה לראשונה על ידי אלכסנדר פלמינג בשנת 1928, נרצח הפניצילין האנטיביוטי כתרופת פלא מכיוון שהוא הצליח לעצור חיידקים הגורמים לזיהום במסלוליו. בשנים שלאחר מכן פותח הפניצילין כתרופה הן לבני אדם והן לבעלי חיים, וזיהומים שהיו בעבר מוות נפש הפכו לטיפול באמצעות זריקות או כדורים שגרתיים. תוחלת החיים האנושית עלתה; תמותת התינוקות פחתה. בעוד 300,000 אמריקאים מתו ממחלת חיידקים בשנת 1930, פחות מ- 95,000 חייהם אבדו מאותן מחלות בשנת 1952 למרות שהאוכלוסייה גדלה בכמעט 30%.

אבל היה מלכוד. אפילו כשקיבל את פרס נובל לרפואה בשנת 1945, פלמינג הזהיר את שאר העולם באיזו מהירות נוצרה עמידות לאנטיביוטיקה בחיידקים. הופעת העמידות לאנטיביוטיקה, או יכולתו של זן של חיידקים להסיט את השפעותיה של תרופה נתונה, היא כמעט בלתי נמנעת בקהילה של חיידקים - וברגע שהיא תתחיל היא יכולה לטאטא במהירות את כל אוכלוסיית החיידקים. ותחזיתו של פלמינג התקיימה באופן הרסני: זוהו זנים של חיידקים העמידים לכל תרופה שיש לנו, רבים ברגע של שנה לאחר גילוים הראשוני. המראה המהיר של העמידות עומד גם בניגוד גמור לשיעור ההאטה המתמיד של גילוי התרופות: בעוד שתריסר סוגים שונים של אנטיביוטיקה הוצגו בין השנים 1935 - 1968, רק שניים התגלו מאז. רבים מהאנטיביוטיקה הראשונה שלנו נמצאו במקרה בטבע, מבודדים מחיידקים אחרים שהתפתחו במשך אלפי שנים של לוחמה על נבט-נבט. יתרה מזאת, הקשיים הטכניים בעיצוב וסינתזה של תרופות חדשות במעבדה, יחד עם התהליך הארוך והקפדני של בדיקות בטיחות ואישור ה- FDA בארה"ב, הותירו את ארונות התרופות שלנו חשופים מאנטיביוטיקה חדשה.

שחפת בשחפת, זיבה וסטף הם רק מעטים מהמחלה הזיהומית הידועה לשמצה ביותר הידועה לשמצה ביותר שעדיין מציקה את העולם כיום. במקרים רבים, חולים במחלות אלה מופנים מבתי חולים מכיוון שפשוט לא נותרו תרופות לטיפול בהן. מעל 700,000 אנשים ברחבי העולם מתים מדי שנה כתוצאה ישירה מזיהומים חיידקיים עמידים לאנטיביוטיקה. והשיעורים עולים, כאשר עמידות לאנטיביוטיקה צפויה לעלות לעולם לפחות 10 מיליון חיים ו -8 טריליון דולר בכל שנה עד שנת 2050.

איך נוצרת התפשטות והתנגדות? מסתבר שזה משחק מספרים. ככל שאוכלוסיות החיידקים גדלות במספר, נוצר גיוון: מוטציות אקראיות מתרחשות בקוד הגנטי של החיידק, וחלק מבני הקהילה מצוידים יותר להתמודד עם מתח - כמו תרופות - מאשר אחרים. כאשר אוכלוסיה זו מטופלת בתרופה, היא תהרוג חיידקים רבים - למעט אלה שהתפתחו באופן אקראי עמידות.

לכן אין זה מפתיע שמדענים רבים נבהלים ממה שהם מחשיבים שימוש מיותר באנטיביוטיקה בבקר שלנו. רבות מהתרופות בהן אנו משתמשים בכדי לטפל בבהמות מקרוב או דומות לאנטיביוטיקה שאנו משתמשים אצל אנשים. בכך שאנחנו מאפשרים תרכובות אלה במזון, באדמה ובמים שלנו בכל כמות, אנו מגדילים את שכיחותם של חיידקים עמידים לתרופות ממש בהן אנו משתמשים לטיפול בזיהומים.

אך מאז שנות החמישים, רוב בעלי החיים בארצות הברית קיבלו מינון מתמשך של אנטיביוטיקה ברמות תת-טיפוליות במזונם ובמים. כיצד התחיל תרגול זה - והאם השימוש באנטיביוטיקה בחיות משק עדיין מוצדק בכל הקשר?

הניקיון הוא לצד העגבנות

בימיה הראשונים של אנטיביוטיקה, תרופות מצאו את דרכן למזון מן החי כמעט כתאונה משמחת. החל משנות הארבעים של המאה העשרים, נעשה בהתחלה שימוש באנטיביוטיקה בבקר בעלי חיים לטיפול, כדי לטפל במחלות חיידקיות כמו אצל בני אדם. התרופות עשו את העבודה: החקלאים הצליחו לשמור על בעלי החיים שלהם בריאים ולמזער את התפשטות החיידקים הגורמים למחלות בבקרם ובאספקת המזון. אך לתרופות הייתה גם תופעת לוואי מפתיעה ולא מכוונת בתחילה: בעלי החיים הצורכים אותם החלו לארוז במהירות על קילוגרמים, למרות שאכלו את אותה כמות מזון.

קילוגרמים נוספים פירושו בשר סחיר יותר - ועם התגלית של גילוי אנטיביוטיקה בשנות החמישים, מפלה אדירה ובמחיר סביר עבור החקלאים. הם נהנו במהירות מההזדמנות, והאכילו את כל בעלי החיים, מינונים חולים או בריאים, תת-טיפולים של התרופות המקדמות את הצמיחה. לא זו בלבד שהגבירה את עליית המשקל של בעלי החיים, אלא שהיא גם שימשה כטיפול מונע כדי למנוע מהחיות לחלות מלכתחילה. זה איפשר לחקלאים לחסוך כסף במזון יקר ולהשאיר את בעלי החיים בבית בתנאים עניים יותר, מטונפים יותר וצפופים. מה שנקרא אנטיביוטיקה המקדמת גידול (GPAs) החליף את המרעה וההאכלה, והבשר פגע במדפי השוק בטונות. תוך מספר שנים כמעט אף אחד מהאנטיביוטיקה שניתנה לבעלי חיים הוענק לטיפול במחלות, במקום זאת נזרק ללא הרף בתקווה למנוע זיהומים עתידיים ולהגדיל את התשואה.

מה יכול להסביר את תופעת הלוואי המוזרה הזו של אנטיביוטיקה? מרבית המדענים מאמינים שהתשובה נעוצה במיקרוביוטה של ​​המעי, באוכלוסייה העצומה של חיידקים ומיקרובים אחרים בדרכי העיכול המסייעת לנו לעכל מזון, להדוף פתוגנים מזיקים ולייצר כימיקלים הכרחיים לתפקוד הגוף. פשוט על ידי מניעת זיהומים, אנטיביוטיקה עשויה לאפשר לגוף לבזבז משאבים יקרים על צמיחה ולא על מערכת החיסון. בנוסף, אנטיביוטיקה עלולה להרוס אוכלוסיות של חיידקים במעי הדק; חיידקים אלה עשויים למעשה להתחרות בתאים מארחים על מזון, ולהשאיר יותר חומרים תזונתיים להיספג על ידי המארח בהיעדרם. עדויות אחרות מראות כי חיידקים מייצרים כימיקלים המדכאים ישירות את הצמיחה. לבסוף, ממש כמו שאנטיביוטיקה יכולה להשפיע על מעיים משלנו, בעלי חיים המטופלים באנטיביוטיקה רגילה נוטים לקבל מעיים בעלי ארכיטקטורה שונה מאוד, מה שיכול לשנות את ספיגת התזונה.

לא משנה מה ההסבר, ההשפעות ברורות: מינונים כבדים של אנטיביוטיקה תורמים לעלייה במשקל, ואנחנו מכירים זאת מאז שנות הארבעים.

מחלה, חווה לשולחן

כרגע, ישנם שני חששות גדולים לגבי שימוש יתר באנטיביוטיקה. הראשון הוא עמידות לאנטיביוטיקה. חיידקים עמידים לסמים כמו MRSA מוגשים ישירות על צלחות ארוחת הערב שלנו, בצורה של בשר נגוע או משדות היבול המופרים בצואה מזוהמת. מסיבה זו החליט ה- FDA כי אסור להשתמש עוד באנטיביוטיקה למטרות מקדמות צמיחה. עמדתם היא "שימוש מוצדק": טיפוליות בלבד. אל תתקן אם זה לא נשבר - כי מי יודע מה עוד אתה עלול להזיק בתהליך.

מהלך זה אינו הראשון מסוגו. האיחוד האירופי אסר על השימוש באנטיביוטיקה לקידום גדילה (אך לא למניעת מחלות) בשנת 2006 - עם תוצאות מעורבות. מובן, שהחקלאים אינם מרוצים מהתקנות המחמירות. ללא אנטיביוטיקה הם נאלצים להסתמך על שיטות סניטציה הרבה יותר מטרידות ולהרחיב את המפעלים שלהם כדי לאפשר יותר מקום ולהשקיע בעד מזון רב יותר. וכך רבים מצאו פרצות במגבלות: מסתבר שקל לחקלאים לרכוש תרופות במסווה של טיפולים במקום GPA ולהכניס אותם מחדש למזון. זה אולי נראה רמאי (או סתם בלתי חוקי), אך בוודאי שהנושא אינו שחור-לבן: מחלות אצל בעלי חיים אינן דבר נדיר, והגדרת בעלי חיים מחיידקים מזיקים מגינה לא רק על הצאן, הפרות והחזירים שלנו, אלא גם על מיליארדי האנשים תאכל אותם.

בארצות הברית רבים טענו שהתקנות הללו יביאו את ייצור הבשר ליותר יקר, וכי אנו מקריבים קילוגרמים של בשר שיכולים במקום להזין אנשים רעבים. אמנם בכמה ניתוחים נמצא כי הטענות הללו אינן נכונות, אך אין מנוס מהעובדה שהעלויות ככל הנראה יעלו בטווח הקצר ככל שיתאימו החקלאים.

אבל יש כדור שני מר לבלוע. אלו תופעות לוואי מציקות של עלייה במשקל? הם יכולים לקרות גם אצל בני אדם.

מספר מחקרים זיהו קשר אפשרי בין מתן אנטיביוטיקה בתינוקות וילדים לבין התפתחות השמנת יתר בהמשך החיים. ולמרות שלא ניתן לערוך את אותם מחקרים מוחלטים בבני אדם שאנו עושים בעכברים, קבוצות מרובות של מדענים הראו כי מתן עכברים צעירים במינונים תכופים של אנטיביוטיקה מביא לעלייה במשקל. ואחרים הראו כי הסרת אוכלוסיות מסוימות של חיידקים מהקיבה האנושית יכולה למעשה להעלות את רמות הדם של הגרלין, הורמון המגביר את התיאבון.

עדיין אין הסכמה מדעית לגבי הקשר בין אנטיביוטיקה והשמנת יתר אצל בני אדם - אך מדענים ורופאים מסכימים כי יתכן וחכם לנקוט בזהירות רבה יותר כאשר אנו ממשיכים לרשום תרופות אלו לילדים בהתחשב בעובדה שארצות הברית היא אחת הראשונות צרכני אנטיביוטיקה בעולם.

אז מה הפיתרון לבעיה הנרחבת הזו? מדענים עובדים קשה בפיתוח מה שרבים מכנים "תרופות בעידן שלאחר אנטיביוטיקה". עד אז, הצורך שלנו באנטיביוטיקה לא יעלם בן לילה, לכן שימוש מדוד באנטיביוטיקה רק כשצריך הוא כנראה הדרך ללכת. אולם בינתיים יידרש יותר עבודה כדי להגדיר את התפקידים הרבים שעוברים כיום האנטיביוטיקה ממרשם לצלחת.

קתרין וו היא מועמדת לדוקטורט באוניברסיטת הרווארד, שם היא חוקרת שחפת, זיהום חיידקי נפוץ מאוד ולעתים קרובות עמיד לאנטיביוטיקה. היא מנהלת משותפת למדע בחדשות, ארגון סטודנטים לתארים מתקדמים המכשיר מדענים לתקשר טוב יותר עם הקהל הרחב.

I Contain Multitudes היא סדרת וידיאו מרובת חלקים המוקדשת לחקור את העולם המופלא והנסתר של המיקרוביומה. הסדרה מתארחת על ידי סופר המדע אד יונג והופק על ידי אולפני בנק הסבך HHMI בשיתוף עם חדר 608.