DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2026.1789173
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42146045
تاريخ النشر: 2026-04-30
المؤلف: Juliano Leonel Gonçalves وآخرون
الموضوع الرئيسي: استخدام المضادات الحيوية والمقاومة
نظرة عامة
تقييمت هذه الدراسة الآثار طويلة الأمد للعلاجات الجهازية باستخدام سيفتيور (CEF) وأمبيسيلين (AMP) على إفراز البراز للبكتيريا السالبة الجرام المقاومة في الأبقار الحلوب الصحية. تم تخصيص 24 بقرة هولشتاين مرضعة عشوائيًا لتلقي إما CEF (2.2 ملغ/كغ تحت الجلد)، AMP (11 ملغ/كغ عن طريق العضلات)، أو محلول كلوريد الصوديوم المتساوي كتحكم، على مدى 5 أيام. تم جمع عينات البراز قبل العلاج وأسبوعيًا لمدة 11 أسبوعًا بعد العلاج. تم تقييم وجود بكتيريا GN المقاومة لـ AMP أو CEF باستخدام أجار ماكونكي، وتم إجراء التحليلات الإحصائية باستخدام نماذج مختلطة خطية عامة.
أشارت النتائج إلى أن وفرة بكتيريا GN لم تختلف بشكل كبير بين مجموعات العلاج طوال التجربة. ومن الجدير بالذكر أن الإدارة الجهازية لـ AMP أو CEF لم تزيد من نسبة بكتيريا GN المقاومة في البراز مقارنة بمجموعة التحكم. أشارت التحليلات الجزيئية الأولية إلى أن التركيب البكتيري العام ظل مستقرًا عبر المجموعات، مع وجود جينات مقاومة مضادات الميكروبات (ARG) التي تنتمي بشكل أساسي إلى فئات الماكروليد-لينكوساميد-ستريبتوجرامين B (MLS)، والأمينوغليكوزيد، والتتراسيكلين. خلصت الدراسة إلى أن العلاجات الجهازية باستخدام AMP و CEF كان لها تأثيرات طويلة الأمد ضئيلة على وفرة ومدة إفراز البكتيريا المقاومة في الأبقار الحلوب الصحية، على الرغم من ملاحظة تباين فردي في المقاومة.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على الدور الحاسم للمضادات الحيوية في إدارة الأمراض البكتيرية في كل من الطب البشري والبيطري، مع التركيز بشكل خاص على استخدام “المضادات الحيوية المهمة بشكل حرج” (CIA) في الماشية الحلوب. في الولايات المتحدة، تم الموافقة على عدد محدود فقط من المضادات الحيوية للعلاج الجهازي والداخل الثدي للأبقار الحلوب المرضعة، حيث تعتبر سيفتيور (CEF) وأمبيسيلين (AMP) من بين الأكثر استخدامًا. على الرغم من الخصائص المواتية لـ CEF، مثل عدم وجود فترة حجب للحليب، إلا أن هناك نقصًا في الدراسات الشاملة التي تقارن تأثيرات AMP و CEF على وفرة وانتشار بكتيريا GN المقاومة.
تؤكد الورقة على القلق الكبير بشأن مقاومة مضادات الميكروبات (AMR) بسبب الاستخدام الواسع للمضادات الحيوية في الحيوانات المنتجة للغذاء، والتي تمثل جزءًا كبيرًا من مبيعات المضادات الحيوية العالمية. تشير البيانات الأخيرة إلى زيادة ملحوظة في مبيعات المضادات الحيوية الطبية المهمة في الولايات المتحدة، مما يثير تساؤلات حول الآثار المترتبة على الصحة العامة وإنتاج الألبان. يفترض المؤلفون أن إدارة الجرعات العلاجية من AMP و CEF ستؤدي إلى زيادة إفراز البراز للبكتيريا المقاومة في الأبقار الصحية، بهدف التحقيق في تأثيرات هذه العلاجات على وفرة ومدة بكتيريا GN المقاومة وجينات مقاومة مضادات الميكروبات المرتبطة (ARG). تتناول هذه الدراسة حاجة ملحة لفهم العلاقة بين استخدام مضادات الميكروبات وانتقاء AMR في سياقات الزراعة الحلوب.
طرق
تحدد قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار النتائج. تشمل المنهجية إعداد التجربة، تقنيات جمع البيانات، والأساليب التحليلية المطبقة لتقييم النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم التحليلات الإحصائية التي تم إجراؤها لتقييم أهمية النتائج، بما في ذلك أي برامج أو أدوات تم استخدامها لمعالجة البيانات. بشكل عام، يعد هذا القسم حاسمًا لتوفير إطار واضح لكيفية إجراء البحث، مما يسمح بالتحقق والمقارنة مع الدراسات المستقبلية.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” من الورقة البحثية النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. يوضح نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على الاتجاهات البيانية المهمة، التحليلات الإحصائية، وأي علاقات تم ملاحظتها بين المتغيرات. غالبًا ما يتم توضيح النتائج من خلال الجداول، الرسوم البيانية، أو الأشكال لتعزيز الوضوح وتسهيل الفهم.
قد يناقش القسم أيضًا الآثار المترتبة على النتائج، مقارنًا إياها بالأدبيات الموجودة لوضع النتائج في سياق أوسع من مجال الدراسة. يتم تناول أي نتائج غير متوقعة أو شذوذ، مما يوفر رؤى حول المجالات المحتملة لمزيد من التحقيق. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتأكيد فرضية البحث ويساهم في تقدم المعرفة في المجال المعني.
مناقشة
أجرت الدراسة تجربة سريرية عشوائية كاملة الكتلة لتقييم آثار العلاجات الجهازية باستخدام أمبيسيلين (AMP) وسيفتيور (CEF) على وفرة ومدة بكتيريا GN المقاومة لهذه المضادات الحيوية في أبقار هولشتاين الحلوب الصحية. تم تخصيص 24 بقرة لثلاث مجموعات علاجية: CEF، AMP، ومجموعة تحكم تتلقى محلول ملحي. وجدت الدراسة أن العلاج الجهازي باستخدام AMP أو CEF أدى إلى تغييرات عابرة فقط في وفرة بكتيريا GN المقاومة، مع عدم وجود اختلافات كبيرة في إجمالي عدد البكتيريا أو نسب المقاومة بين مجموعات العلاج على مدار 11 أسبوعًا. ومن الجدير بالذكر أنه بينما انخفضت وفرة بكتيريا GN المقاومة لـ AMP خلال العلاج، عادت إلى مستوياتها الأساسية بعد فترة قصيرة، مما يشير إلى استجابة مؤقتة للتعرض للمضادات الحيوية.
تشير النتائج إلى أن الإدارة الجهازية لهذه المضادات الحيوية لا تؤدي إلى زيادة مستدامة في انتشار البكتيريا المقاومة في الأبقار الصحية، مما يتناقض مع الدراسات السابقة التي أفادت بتأثيرات طويلة الأمد في الحيوانات المريضة. تبرز الدراسة أهمية تقييم الآثار طويلة الأمد لاستخدام المضادات الحيوية على أنماط المقاومة، خاصة في السكان الأصحاء، حيث قد لا تكون هذه النتائج قابلة للتطبيق مباشرة على الأبقار المعالجة من الأمراض. علاوة على ذلك، فإن التباين الملحوظ في المقاومة بين الأبقار الفردية يبرز الحاجة إلى المراقبة المستمرة لديناميات مقاومة مضادات الميكروبات في قطعان الألبان. بشكل عام، تسهم هذه الأبحاث في فهم آثار استخدام مضادات الميكروبات في الزراعة الحلوب والمخاطر المحتملة المرتبطة بتطور المقاومة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2026.1789173
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42146045
Publication Date: 2026-04-30
Author(s): Juliano Leonel Gonçalves et al.
Primary Topic: Antibiotic Use and Resistance
Overview
This study evaluated the long-term effects of systemic treatments with ceftiofur (CEF) and ampicillin (AMP) on the fecal shedding of resistant Gram-negative (GN) bacteria in healthy dairy cows. A total of 24 lactating Holstein cows were randomly assigned to receive either CEF (2.2 mg/kg subcutaneously), AMP (11 mg/kg intramuscularly), or an isotonic sodium chloride solution as a control, over a 5-day period. Fecal samples were collected before treatment and weekly for 11 weeks post-treatment. The presence of GN bacteria resistant to AMP or CEF was assessed using MacConkey agar, and statistical analyses were performed using generalized linear mixed models.
The results indicated that the abundance of GN bacteria did not significantly vary among treatment groups throughout the trial. Notably, systemic administration of AMP or CEF did not increase the proportion of resistant GN bacteria in the feces compared to the control group. Preliminary molecular analyses suggested that the overall bacterial composition remained stable across groups, with antimicrobial resistance genes (ARG) predominantly belonging to the macrolide-lincosamide-streptogramin B (MLS), aminoglycoside, and tetracycline classes. The study concluded that systemic treatments with AMP and CEF had minimal long-term effects on the abundance and duration of resistant bacteria shedding in healthy dairy cows, although individual variation in resistance was observed.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the critical role of antibiotics in managing bacterial diseases in both human and veterinary medicine, particularly focusing on the use of “critically important antimicrobials” (CIA) in dairy cattle. In the U.S., only a limited number of antimicrobials are approved for systemic and intramammary treatment of lactating dairy cows, with ceftiofur (CEF) and ampicillin (AMP) being among the most commonly used. Despite CEF’s favorable characteristics, such as the absence of a milk withholding period, there is a lack of comprehensive studies comparing the impacts of AMP and CEF on the abundance and dissemination of resistant Gram-negative (GN) bacteria.
The paper underscores the significant concern regarding antimicrobial resistance (AMR) due to the extensive use of antimicrobials in food-producing animals, which accounts for a substantial portion of global antibiotic sales. Recent data indicate a notable increase in the sales of medically important antimicrobials in the U.S., raising questions about the implications for public health and dairy production. The authors hypothesize that the administration of therapeutic doses of AMP and CEF will lead to increased fecal shedding of resistant bacteria in healthy cows, aiming to investigate the effects of these treatments on the abundance and duration of resistant GN bacteria and associated antimicrobial resistance genes (ARG). This research addresses an urgent need to understand the relationship between antimicrobial use and the selection of AMR in dairy farming contexts.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the results. The methodology encompasses the experimental setup, data collection techniques, and analytical methods applied to assess the outcomes.
Additionally, the section may describe statistical analyses performed to evaluate the significance of the findings, including any software or tools utilized for data processing. Overall, this section is crucial for providing a clear framework of how the research was conducted, allowing for validation and comparison with future studies.
Results
The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments or analyses. It details the outcomes of the study, highlighting significant data trends, statistical analyses, and any observed relationships between variables. The results are often illustrated through tables, graphs, or figures to enhance clarity and facilitate understanding.
The section may also discuss the implications of the findings, comparing them with existing literature to contextualize the results within the broader field of study. Any unexpected outcomes or anomalies are addressed, providing insights into potential areas for further investigation. Overall, this section serves to substantiate the research hypothesis and contributes to the advancement of knowledge in the respective domain.
Discussion
The study conducted a randomized complete block clinical trial to assess the effects of systemic treatments with ampicillin (AMP) and ceftiofur (CEF) on the abundance and duration of Gram-negative (GN) bacteria resistant to these antimicrobials in healthy lactating Holstein dairy cows. A total of 24 cows were assigned to three treatment groups: CEF, AMP, and a control group receiving saline. The study found that systemic treatment with either AMP or CEF resulted in only transient changes in the abundance of resistant GN bacteria, with no significant differences in overall bacterial counts or resistance proportions among treatment groups over the 11-week period. Notably, while the abundance of GN bacteria resistant to AMP decreased during treatment, it returned to baseline levels shortly after, indicating a temporary response to antibiotic exposure.
The findings suggest that the systemic administration of these antimicrobials does not lead to a sustained increase in the prevalence of resistant bacteria in healthy cows, contrasting with previous studies that reported longer-lasting effects in sick animals. The study highlights the importance of evaluating the long-term impacts of antibiotic use on resistance patterns, particularly in healthy populations, as these results may not be directly applicable to cows treated for illness. Furthermore, the observed variability in resistance among individual cows underscores the need for continuous monitoring of antimicrobial resistance dynamics in dairy herds. Overall, the research contributes to understanding the implications of antimicrobial use in dairy farming and the potential risks associated with resistance development.