Contagious acquisition of antimicrobial resistance is critical for explaining emergence in western Canadian feedlots—insights from an agent-based modelling tool
Notice bibliographique
Résumé
Introduction Antimicrobial resistance (AMR) is a growing threat to the efficacy of antimicrobials in humans and animals, including those used to control bovine respiratory disease (BRD) in high-risk calves entering western Canadian feedlots. Successful mitigation strategies require an improved understanding of the epidemiology of AMR. Specifically, the relative contributions of antimicrobial use (AMU) and contagious transmission to AMR emergence in animal populations are unknown. Materials and methods A stochastic, continuous-time agent-based model (ABM) was developed to explore the dynamics of population-level AMR in Mannheimia haemolytica in pens of high-risk cattle on a typical western Canadian feedlot. The model was directly informed and parameterized with proprietary data from partner veterinary practices and AMU/AMR surveillance data where possible. Hypotheses about how AMR emerges in the feedlot environment were represented by model configurations in which detectable AMR was impacted by (1) only selection arising from AMU; (2) only transmission between animals in the same pen; and (3) both AMU-linked selection and transmission. Automated calibration experiments were used to estimate unknown parameters of interest for select antimicrobial classes. Calibrated parameter values were used in a series of Monte Carlo experiments to generate simulated outputs at both the pen and feedlot levels. Key model outputs included the prevalence of AMR by class at multiple time points across the feeding period. This study compared the relative performances of these model configurations with respect to reproducing empirical AMR data. Results Across all antimicrobial classes of interest, model configurations which included the potential for contagious acquisition of AMR offered stronger fits to the empirical data. Notably, sensitivity analyses demonstrated that model outputs were more robust to changes in the assumptions underscoring AMU than to those affecting the likelihood of transmission. Discussion This study establishes a feedlot simulation tool that can be used to explore questions related to antimicrobial stewardship in the context of BRD management. The ABM stands out for its unique hierarchical depiction of AMR in a commercial feedlot and its grounding in robust epidemiological data. Future experiments will allow for both AMU-linked selection and transmission of AMR and can accommodate parameter modifications as required.
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».