HABILITATIONSSCHRIFT

 


Tierärztliche Hochschule Hannover / Bibliothek – University of Veterinary Medicine Hannover – Foundation / Library

 

Roswitha Merle

 

Systematische Erfassung und

Auswertung von Daten zum Einsatz von

Antibiotika in der Nutztierhaltung

 

NBN-Prüfziffer

urn:nbn:de:gbv:95-h2680

publication

Hannover, Tierärztliche Hochschule, Habilitationsschrift, 2014

text

http://elib.tiho-hannover.de/dissertations/h_merle14.pdf

engl.

Systematic collection and analysis of data regarding the use of antibiotics in livestock

Zusammenfassung

Der Einsatz von Antibiotika in der Nutztierhaltung ist für die Wahrung der Tiergesundheit in den Beständen notwendig, birgt aber – wie jeder Antibiotikaeinsatz – die Gefahr der Selektion resistenter Bakterien mit Folgen für die Therapie von Infektionskrankheiten der Tiere wie ggf. auch bei Menschen. Durch diese Verknüpfung mit dem gesundheitlichen Verbraucherschutz erlangt das Thema eine besondere gesellschaftliche Bedeutung. Um eine adäquate tierärztliche und medizinische Versorgung sicherstellen zu können, gilt es, sorgfältig und verantwortungsbewusst mit antibakteriell wirksamen Arzneimitteln umzugehen.

Integraler Bestandteil des sorgfältigen Umgangs mit Arzneimitteln ist dessen systematische Erfassung. Für die Erfassung des Antibiotikaeinsatzes bei Nutztieren können verschiedene Ziele verfolgt werden. Auf Ebene der Betriebe können u.a. Angaben zu den eingesetzten Antibiotika für die Beurteilung der Tiergesundheit oder für die risikoorientierte Schlachttier- und Fleischuntersuchung herangezogen werden. Auf der anderen Seite können Daten zum Antibiotikaeinsatz dazu genutzt werden, das Risiko der Selektion und Verbreitung resistenter Bakterien aus der Nutztierhaltung einzuschätzen. In beiden Fällen kann eine Bewertung nur in Kombination mit weiteren Informationen, z.B. bezüglich der Einhaltung der Antibiotikaleitlinien, erfolgen.

In den Jahren 2007 und 2008 wurde die Machbarkeitsstudie „VetCAb“ durchgeführt, in der verschiedene Wege zur Erfassung von Daten zum Antibiotikaeinsatz in der Nutztierhaltung getestet wurden. 20 Tierarztpraxen aus Niedersachsen nahmen an der Studie teil und stellten Daten aus den Arzneimittelanwendungs- und -abgabebelegen (AuA-Belege) vom 1. September 2006 bis 31. August 2007 zur Verfügung. In einem Landkreis in Nordrhein-Westfalen wurden im gleichen Zeitraum Daten aus 65 landwirtschaftlichen Betrieben gesammelt, die Rinder oder Schweine hielten. Die Erkenntnisse der Machbarkeitsstudie sowie weitere Überlegungen zur systematischen Erfassung und Auswertung von Daten zum Antibiotikaeinsatz in der Nutztierhaltung sind Gegenstand der vorliegenden Habilitationsschrift.

Als Datenquellen zum Antibiotikaeinsatz können in Deutschland Verkaufszahlen, Angaben zu Abgaben durch Tierärzte oder zu Anwendungen durch Tierhalter herangezogen werden. Während Verkaufszahlen relativ einfach zu ermitteln sind und eine allgemeine, wenn auch wenig detaillierte Einschätzung der Situation erlauben, ist die Datenerhebung auf Praxis- oder Betriebsebene wesentlich aufwendiger und daher im Allgemeinen nicht flächendeckend verfügbar. Dafür können Informationen über Art und Menge des Medikaments, Art und Zahl der behandelten Tiere sowie über die Behandlungsdauer für jede Abgabe oder Anwendung erhoben werden. Dies ermöglicht eine spezifische Auswertung und ist daher für viele Ziele besser geeignet als Verkaufszahlen.

Wenn eine repräsentative Stichprobe von Betrieben in Deutschland untersucht werden soll, um allgemeingültige Aussagen treffen zu können, kann diese mit Hilfe von Verfahren der geschichteten Auswahl erhoben werden. Die Anforderungen an Repräsentativität sind so zu formulieren, dass verschiedene Betriebsgrößen, Tierarten, Alters- und Nutzungsgruppen sowie Haltungsformen berücksichtigt werden. Ebenso müssen Betriebe aus allen Regionen Deutschlands in die Untersuchung einbezogen werden.

Angaben zum Antibiotikaeinsatz können – je nach Detailtiefe verfügbarer Daten – entweder anhand von Wirkstoffmengen oder anhand von Anwendungshäufigkeiten quantifiziert werden. Anwendungshäufigkeiten lassen sich auf der Grundlage von Wirkstoffmengen und Standardwerten beschreiben (Indexanwendungen, z.B. nDDDA = Anzahl der defined daily dose animal) oder basierend auf konkrete Angaben berechnen (z.B. Therapiehäufigkeit = nUDDA = Anzahl der used daily dose animal).

Die Kumulation der Mengen je Wirkstoff oder Wirkstoffgruppe ist leicht verständlich und fast immer verfügbar. Allerdings ist die Aussagekraft der reinen Verbrauchsmengen begrenzt und birgt zudem aufgrund der unterschiedlichen Dosierung von Wirkstoffen die Gefahr von Fehlinterpretationen – insbesondere durch Laien.

Wirkstoffmengen können als Anzahl der Indexanwendungen nDDDApopulation mithilfe von Standardwerten zur Dosierung und zum Tiergewicht dargestellt werden, wenn die Angaben zur Populationsgröße vorliegen. Diese Variable ist gut geeignet, große Populationen miteinander oder zwischen verschiedenen Zeiträumen zu vergleichen. Da sie unabhängig von den Aufzeichnungen durch Tierärzte oder Landwirte ist, wird sie auch dann genutzt, wenn konkrete Angaben zu Anwendungshäufigkeiten nicht verfügbar sind. 

Besser geeignet für die Quantifizierung des Antibiotikaeinsatzes auf Betriebsebene ist allerding die Therapiehäufigkeit nUDDApopulation, die die Zahl der Behandlungseinheiten (Produkt aus Behandlungstagen, Zahl der Wirkstoffe und Zahl der behandelten Tiere) pro Populationseinheit darstellt. Die Populationseinheit kann z.B. das Tier oder der Stallplatz, aber auch die Großvieheinheit sein und muss stets angegeben werden. Ebenfalls ist der untersuchte Zeitraum zu benennen. Die Therapiehäufigkeit kann zur Beschreibung des Risikos der Selektion resistenter Bakterien herangezogen werden, da auch die Zahl der Wirkstoffe berücksichtigt wird.

Für eine sachgerechte inhaltliche Bewertung des Antibiotikaeinsatzes bedarf es zusätzlich zur Beschreibung der Verbrauchsmengen oder Anwendungshäufigkeiten in der Regel weiterer Informationen. Soll die Tiergesundheit bewertet werden, sind quantitative oder qualitative Daten zum Bestandsmanagement, zu Leistung, Fütterung, Hygiene, Mastverfahren usw. erforderlich, damit eine individuelle Beurteilung des Betriebs vorgenommen werden und Verbesserungsmöglichkeiten benannt werden können.

Die Bewertung des Risikos der Selektion und Verbreitung von Bakterien mit Resistenzeigenschaften erfolgt nach den Vorgaben der Leitlinien zum sorgfältigen Umgang mit Antibiotika. Um den Antibiotikaeinsatz in der Nutztierhaltung unter dem Aspekt der Resistenzentwicklung zu beurteilen, müssen Anwendungshäufigkeiten sinnvoll mit den genannten Aufzeichnungen zur Einhaltung der Leitlinien und Resistenzdaten verknüpft werden. Die Entwicklung von zufriedenstellenden Konzepten zur systematischen Erhebung und Auswertung solcher Daten gehört zu den Aufgaben der Zukunft für Wissenschaftler und Überwachungsbehörden.

 

Summary

The use of antibiotics in livestock is necessary to preserve animal health in the farms but – like every antibiotics use – comprises the risk of selection of resistant bacteria with consequences for the therapy of infectious diseases in animals and if applicable in humans. This linkage to consumer protection adds societal elements to that topic. In order to secure appropriate veterinary and medical care it is essential to handle antimicrobials carefully and responsibly.

Its systematic recording is an essential part of the prudent use of pharmaceuticals. Different objectives can be pursued by this recording of antibiotics use in farm animals. On farm level the antibiotics applied can be used as indicators for the animal health status or for risk based animal and meat inspections. On the other hand, data of antibiotics use can be analysed in order to estimate the risk of selection and distribution of resistant bacteria from livestock. For a thorough assessment, however, combining these data with additional information such as the compliance with antibiotics guidelines is essential.

In 2007 and 2008, several ways to evaluate data of antibiotics use in livestock were tested in the context of the feasibility study “VetCAb”. 20 veterinary practices in Lower Saxony were recruited, and their official recordings of the application and delivery of pharmaceuticals from September, 1, 2006 until August, 31, 2007, were retrieved. In a district in North Rhine-Westphalia, similar data from 65 agricultural farms housing cattle or pigs were collected. The findings of the feasibility study as well as further considerations regarding the systematic recording and analysing of data of antibiotics use in livestock are the subject of the habilitation thesis presented.

In Germany, sales data, records of delivery by veterinarians or records of applications of animal owners can serve as data sources. Sales data can be compiled quite easily and allow a general but often less detailed estimation of the situation. Data collection at the practice or farm level requires a much greater effort and thus usually is not feasible on a large scale. However, in this approach the name and amount of the pharmaceutical, kind and number of treated animals as well as the treatment duration can be evaluated for each application or delivery. This enables specific analyses and thus is more suitable for many objectives than sales data.

If a representative sample of farms in Germany shall be investigated in order to make general statements, the sample should be selected by use of stratified selection methods. Requirements for representativeness must be chosen so that different farm sizes, animal species, age and usage groups as well as housing conditions are considered. Equally, farms from all regions in Germany must be involved in the survey.

Data on antibiotics use may – depending on the available details – be quantified either by the amount of active ingredients or by treatment frequencies. Treatment frequencies can be calculated basing on the amounts of active substances combined with standard values (index treatment frequency, e.g. nDDDA = number of defined daily doses animal) or by concrete treatment records (e.g. therapy frequency = nUDDA = number of used daily doses animal).

The accumulation of amounts per active substance or substance group is easy to understand and almost always available. However, the significance of pure amounts is limited and additionally carries the risk of misinterpretations – particularly by laymen – because of the different dosage of active substances.

The amounts of active substances can be displayed as numbers of index treatment frequencies nDDDApopulation by means of standard values regarding the dosage and the animal body weight, if the population sizes are known. This variable can be used to compare large populations with each other or between time periods. Since it is independent of records from veterinarians or animal owners it is used in cases, where concrete information of treatment frequencies is not available.

But the therapy frequency nUDDApopulation that displays the real number of treatment units (treatment days multiplied by number of active ingredients and number of treated animals) per population unit is more suitable to quantify the antibiotics use on farm level. The population unit may be the animal or the animal place, but also the livestock unit, and must always be stated. The investigated time period has to be mentioned as well. The therapy frequency can be used to describe the risk of selecting resistant bacteria since it accounts for the number of active ingredients.

Regarding an appropriate assessment of the antibiotics use the description of amounts or treatment frequencies usually must be complemented by further information. If animal health shall be assessed, quantitative or qualitative data on farm management, performance, feeding, hygiene, fattening procedure etc. are needed to be able to evaluate the farm’s individual situation and to identify improvement opportunities.

The estimation of the risk of selection and distribution of bacteria with resistance attributes follows the guidelines of prudent use of antibiotics. To assess the risk of the selection of resistances through antibiotics use in farm animals, treatment frequencies have to be linked with documentations concerning the compliance with the guidelines and with resistance data. The development of satisfactory concepts for a systematic collection and analysis of such data remains to be a future task for scientists and (veterinary) public health authorities.

 

keywords

Antibiotikamonitoring, Therapiehäufigkeit, nDDDA, antibiotics monitoring, therapy frequency

kb

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