How to ensure an adequate exposure of a lamb population when antibiotics are administered via drinking water in sheep fattening houses
Comment assurer l’exposition adéquate d’une population d’agneaux lors de l’administration d’antibiotiques via l’eau de boisson en atelier d’engraissement ovin
Résumé
To prevent the development of infectious diseases in sheep fattening houses, antibiotics are systematically
administered in food during the fattening start phase. However, preventive treatments should be avoided due to their potential role in the selection of antimicrobial resistance in food-producing animals. One alternative is the metaphylactic use of antibiotics consisting in a collective treatment as soon as the disease is detected in some animals. The collective delivery of antibiotics via drinking water is a promising strategy in this context, but the actually ingested doses are dependent on the individual drinking behaviors which could led to an under exposure of some animals to the antibiotics potentially responsible for therapeutic failures. Thus, we proposed to develop a method to optimize the collective delivery of antibiotics via drinking water. It is presented here for the association of two antibiotics currently used in sheep fattening houses in France, the sulfadimethoxine (SDM) / trimethoprime (TMP) association. As a first step, we determined in our lab the pharmacokinetic parameters of SDM and TMP after an oral administration in lambs just after weaning (pre-ruminating lambs) and two weeks later (ruminating lambs) As a second step, in a sheep fattening house, we administered the SDM/TMP association via drinking water to 200
lambs of about 40 days. We determined the SDM and TMP concentrations in plasma and in waterers and, in the same time, the individual real-time water consumption during the treatment in order to characterize the
interindividual variability of plasma concentrations and of water consumption. Ultimately, using the data obtained from the experiments conducted in our laboratory and in the fattening house, a pharmaco-statistical model would be built by incorporating the time series of water consumption in a classical pharmacokinetic model that will be able to predict plasma concentrations actually observed in fattening lambs. Such model will allow to predict for any antibiotic the impact of individual drinking behaviors on individual plasma exposure, and to propose improved dosage regimens adapted to the specificity of animal behaviors, whatever the animal species
Pour prévenir l’apparition de pathologies infectieuses chez l’agneaux en atelier d’engraissement, des antibiotiques
sont systématiquement administrés dans l’aliment pendant la phase de démarrage. Cependant, les traitements
préventifs devraient être évités du fait de leur rôle potentiel dans la sélection de résistances aux antibiotiques chez
les animaux de rente. L’utilisation métaphylactique des antibiotiques, qui consiste à traiter conjointement tous les
animaux dès qu’une maladie est détectée chez certains animaux, est une alternative. Dans ce contexte,
l’administration collective des antibiotiques via l’eau de boisson constitue une stratégie prometteuse. Cependant,
les doses réellement ingérées sont dépendantes du comportement individuel d’abreuvement, ce qui peut conduire
à une sous-exposition de certains animaux aux antibiotiques et à de potentiels échecs thérapeutiques. Nous avons
alors proposé de mettre au point une méthode afin d’optimiser l’administration collective des antibiotiques via l’eau
de boisson. Cette méthode est présentée ici pour l’association de deux antibiotiques couramment utilisés en atelier
d’engraissement en France, l’association Sulfadiméthoxine (SDM) / Triméthoprime (TMP). Dans un premier temps,
nous avons déterminé en laboratoire les paramètres pharmacocinétiques de la SDM et du TMP après une
administration par voie orale chez des agneaux juste après le sevrage (agneaux pré-ruminants) et deux semaines plus tard (agneaux ruminants). Dans un second temps, en atelier d’engraissement, nous avons administré l’association SDM/TMP via l’eau de boisson à 200 agneaux d’environ 40 jours. Nous avons déterminé les concentrations en SDM et en TMP retrouvées dans le plasma et dans les abreuvoirs et, dans le même temps, la consommation d’eau individuelle en temps réel pendant le traitement afin de caractériser la variabilité interindividuelle des concentrations plasmatiques et de la consommation d’eau. A terme, en utilisant les données obtenues en laboratoire et en atelier d’engraissement, un modèle pharmaco-statistique sera construit en incorporant l’évolution temporelle des concentrations d’eau dans un modèle pharmacocinétique classique qui sera capable de prédire les concentrations plasmatiques réellement observées chez les agneaux à l’engraissement. Un tel modèle permettra de prédire, pour n’importe quel antibiotique, l’impact du comportement individuel d’abreuvement sur l’exposition plasmatique individuelle, et de proposer des schémas posologiques optimisés adaptés aux spécificités du comportement de l’animal, quelle que soit l’espèce animale.