الجينات المقاومة للمضادات الحيوية

الجيل القادم من تلوث الهواء * اعتدنا أن نسمع عن الهواء الملوث الناتج عن وسائل النقل أو المصانع، لكن بحثًا جديدًا يكشف أن هواء المدن حول العالم يحتوي حاليًا على تركيزات من الجينات المقاومة للمضادات الحيوية، والتي يمكن أن تسبب إنشاء جينات أكثر مقاومة ومقاومة للمضادات الحيوية. البكتيريا القاتلة. ماذا يستطيع كل واحد منا أن يفعل لمحاربة هذه الظاهرة؟

د. نعومي وندر، وكالة أنباء الزاوية للعلوم والبيئة

لقد مر ما يقرب من مائة عام منذ أن اكتشف ألكسندر فليمنج البنسلين، الذي سرعان ما أصبح الدواء العجيب المنقذ للحياة. ومنذ ذلك الحين، تم تطوير أنواع عديدة من أدوية المضادات الحيوية، والتي أنقذت ملايين الأشخاص وأحدثت ثورة في مجال الطب. ولم يكن عبثا أن فاز فليمنج بجائزة نوبل في الفسيولوجيا أو الطب، ويعتبر اكتشاف المضادات الحيوية من أهم الاكتشافات في مجال الطب. ولكن إلى جانب إنجازات فليمنج المعروفة، يُنسى أحيانًا تحذيره: احذر من تكوين البكتيريا المقاومة للبنسلين.

اتضح أن فليمنج كان على حق، واليوم بلغت مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية ذروتها في جميع أنحاء العالم. وعلى الرغم من الجهود المبذولة في بعض البلدان، فإن استخدام المضادات الحيوية في البشر والحيوانات آخذ في الازدياد، وتتسبب البكتيريا المقاومة في حالات عدوى تهدد الحياة والعديد من الوفيات. ولا تقتصر المشكلة على المستشفيات والعيادات، حيث من المتوقع أن تزدهر هذه البكتيريا. البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية موجودة حولنا في كل مكان، ويمكن أن تنتقل المقاومة بين البكتيريا، وكذلك بين الحيوانات والبشر.

الان، م يظهر مدى خطورة المشكلة. تم العثور على جينات مقاومة للمضادات الحيوية في عينات من الجسيمات القابلة للتنفس (PM) التي تم جمعها من هواء 19 مدينة حول العالم. وتنتقل هذه الجينات عبر الهواء ويمكن أن تنتقل من مكان إلى آخر، وبالتالي تشكل خطرا على الصحة والبيئة.

700 ألف يموتون سنوياً

مقاومة المواد هي سمة تطورية تحدث بشكل طبيعي في البكتيريا. ولكن عندما تتعرض البكتيريا للمضادات الحيوية، يحدث تسارع في هذه العملية، وتبدأ البكتيريا في تطوير خصائص تساعدها على التعامل مع ذلك النوع المحدد من المضادات الحيوية. يمكن للبكتيريا تطوير مقاومة للمضادات الحيوية من خلال خلق طفرات جينية، وأيضا من خلال النقل المباشر للمادة الوراثية من بكتيريا إلى أخرى. وبمجرد ظهور المقاومة، لم يعد المضاد الحيوي قادرًا على تثبيط تطور البكتيريا بشكل فعال، وتستمر في التكاثر في وجود المضاد الحيوي.

"مقاومة المضادات الحيوية هي مشكلة تزداد سوءا في ضوء الاستخدام المتزايد للمضادات الحيوية"، يوضح الدكتور زوهار بارنت يتسحاكي، الباحث في الصحة البيئية في وزارة الصحة. "حقيقة أن هناك أماكن يتم فيها إعطاء المضادات الحيوية بطريقة غير خاضعة للرقابة وغير مسؤولة، بدءاً من الوصفات الطبية من قبل الأطباء، مروراً بالصيادلة، وبالطبع انتهاءً بالعامة، الذين يفرطون في استخدام المضادات الحيوية أو يسيئون استخدامها، يساهم بلا شك في زيادة المقاومة. ".

تتسرب المضادات الحيوية إلى البيئة من خلال مياه الصرف الصحي: فالأدوية التي نستهلكها تفرز في البول والبراز وينتهي بها الأمر في مياه الصرف الصحي، إلى جانب نفايات المستشفيات وصناعة الأدوية. تتم بالفعل معالجة مياه الصرف الصحي في مرافق معالجة مياه الصرف الصحي، ولكن المشكلة هي أن هذه المرافق ليست مبنية لمعالجة الجينات المقاومة للمضادات الحيوية، ويتم إطلاقها في البيئة - إما في مياه الصرف الصحي المعالجة، والتي تستخدم للري أو يتم تصريفها في المياه العادمة. البحر، أو في الحمأة - منتج صلب لعملية التنقية، يستخدم لمعالجة الأراضي الزراعية. يقول الدكتور برنت يتسحاقي: "نحن لا نعالج مياه الصرف الصحي الصناعية الناتجة عن صناعة الأدوية بشكل جيد بما فيه الكفاية، فنحن في الواقع نطلق الكثير من المضادات الحيوية في البيئة ونجعل المزيد والمزيد من البكتيريا تفضل تطوير خصائص تتعامل مع تلك المضادات الحيوية". مضادات حيوية."

إلى جانب الإفراط في استخدام المضادات الحيوية لدى البشر، فإن الإفراط في استخدام المضادات الحيوية في الماشية يؤدي أيضًا إلى تسريع تطور البكتيريا المقاومة. تُستخدم المضادات الحيوية ليس فقط لعلاج الحيوانات المريضة، ولكن أيضًا للوقاية من الأمراض المعدية ولتشجيع النمو. على الرغم من أن العديد من دول منظمة التعاون الاقتصادي والتنمية قد حظرت بالفعل استخدام المضادات الحيوية لتعزيز النمو، إلا أن العديد من البلدان لا تزال تستخدم المضادات الحيوية على نطاق واسع للوقاية من الأمراض. ولذلك، عندما نأكل حيوانات عولجت بالمضادات الحيوية، فإن البكتيريا المقاومة الموجودة في اللحوم المستهلكة قد تنتقل إلى الإنسان. كما يمكن للبكتيريا المقاومة أن تهاجر من براز الحيوان إلى البيئة، مما يؤدي إلى تلويث التربة والمياه.

وتشير التقديرات إلى أن 700 ألف شخص يموتون في جميع أنحاء العالم كل عام نتيجة البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، ومن المتوقع بحلول عام 2050 أن يرتفع هذا العدد إلى 10 ملايين شخص كل عام. وفقا لتقديرات وزارة الصحة، يموت أكثر من 4,000 مريض سنويا في إسرائيل بسبب العدوى المكتسبة في المستشفيات، وفي كثير من الحالات بسبب البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.

"حقيقة أن هناك أماكن يتم فيها إعطاء المضادات الحيوية بطريقة غير خاضعة للرقابة وغير مسؤولة، بدءاً من الوصفات الطبية من قبل الأطباء، مروراً بالصيادلة، وبالطبع انتهاءً بالعامة، الذين يفرطون في استخدام المضادات الحيوية أو يسيئون استخدامها، يساهم بلا شك في زيادة المقاومة. ". الصورة: سيمون فان دير كولين – Unsplash

نوع آخر من تلوث الهواء

ويعد وجود جينات مقاومة للمضادات الحيوية في الهواء مؤشرا على خطورة مشكلة البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية. كلما زادت الجينات المقاومة في الهواء، زادت فرصة نقل هذه الجينات إلى البكتيريا المسببة للأمراض، مما يخلق وضعا خطيرا حيث تصبح المزيد من هذه البكتيريا مقاومة. كما أن زيادة انتشار الجينات المقاومة للهواء قد يزيد من خطر استنشاق هذه الجينات من قبل البشر؛ إن وجود جينات مقاومة في أجسامنا قد يؤدي إلى موقف عندما نواجه بكتيريا مسببة للأمراض ونستهلك المضادات الحيوية، سيكون هناك ضغط على التجمعات البكتيرية مما يؤدي إلى انتقال الجينات المقاومة إلى البكتيريا المسببة للمرض، وبالتالي فإنها قد تصبح مقاومة وتنجو من العلاج.

في دراسة جديدة نشرت في مجلة العلوم البيئية والتكنولوجيا وهي نتيجة للتعاون بين العديد من الباحثين حول العالم. وأجرى الباحثون مسحًا عالميًا من أجل تعميق المعرفة حول الجينات المحمولة جواً في البيئات الحضرية، وفحصوا الاختلافات في تركيزات الجينات المقاومة للمضادات الحيوية في هواء 19 مدينة في 13 دولة حول العالم، بما في ذلك الولايات المتحدة الأمريكية، الصين، فرنسا، أستراليا وجنوب أفريقيا.

ولأغراض الاختبار تم جمع 174 مرشحا لمكيفات الهواء من السيارات بين عامي 2016 و2017. تم إنتاج جزيئات صغيرة يقل حجمها عن 10 ميكرومتر (تُعرف باسم 10PM) من المرشحات. تم العثور على 39 نوعًا فرعيًا من الجينات التي تمنح مقاومة لسبع مجموعات مختلفة من المضادات الحيوية في العينات. وفي بكين، الصين، وبريسبان، أستراليا، تم اكتشاف أكثر أنواع الجينات الفرعية مقاومة للمضادات الحيوية في الهواء. وكانت الجينات التي تمنح المقاومة للمضادات الحيوية بيتا لاكتام (مثل البنسلين) والكينولون (مثل سيبروفلوكساسين) هي الأكثر شيوعا في جميع المدن التي تم اختبارها.

كما قام الباحثون بفحص المعلومات المتوفرة في المستشفيات في تلك المدن حول استخدام خمسة من الأنواع السبعة للمضادات الحيوية، ووجدوا علاقة مباشرة بين مستوى الجينات المقاومة للمضادات الحيوية المقاسة في الهواء واستخدام المضادات الحيوية من هذه المجموعات الخمس في المستشفيات. ويؤكد الباحثون أن الإجراءات المختلفة التي تهدف إلى مراقبة استخدام المضادات الحيوية في المستشفيات الحضرية يمكن أن تؤثر بشكل كبير على انتشار الجينات المقاومة في الهواء وبالتالي على صحة السكان في المنطقة.

وحذر الباحثون من العثور على جينات تمنح مقاومة للمضادات الحيوية والفانكومايسين، وإن كان بمستوى منخفض، في هواء عدة مدن من بينها بكين وباريس وجوهانسبرغ. يعتبر الفانكومايسين أقوى مضاد حيوي ويستخدم كملاذ أخير في علاج الالتهابات التي تسببها بكتيريا المكورات العنقودية الذهبية المقاومة للميثيلين. اليوم معظم حالات العدوى في المستشفيات سببها الإصابة بهذه البكتيريا.

وعلى عكس بعض الملوثات الأخرى، فإن الجينات المقاومة ليس لها قيم عتبة في الهواء؛ لكن حقيقة العثور عليها في هواء جميع المدن التي تم اختبارها هو مؤشر آخر على خطورة مشكلة المقاومة البكتيرية ومدى اهتمامها بجميع دول العالم. ويدعي الباحثون أنه بما أن هذه الجينات تنتقل عبر الهواء، فإنها يمكن أن تصل إلى المناطق البعيدة والمناطق التي لا تستخدم فيها المضادات الحيوية على نطاق واسع. يقول برنت يتسحاكي: "هذا بحث مثير للاهتمام وفريد ​​من نوعه، وهو نتيجة لتعاون عالمي". "إن البحث عن البكتيريا المقاومة للهواء هو مجال جديد وذو أهمية كبيرة. هذه دراسة تسلط الضوء على المشكلة التي نواجهها: الزيادة المتزايدة في استخدام المضادات الحيوية والبكتيريا المقاومة وجينات المقاومة، وهذا شيء يجب بالتأكيد أن يؤخذ بعين الاعتبار.

يتم إرجاع الأدوية إلى صندوق التأمين الصحي

وتجري أيضًا دراسة وجود الجينات المقاومة للهواء في إسرائيل، في مختبر البروفيسور يانون روديتش في قسم علوم الأرض والكواكب في معهد وايزمان للعلوم. وجد الباحثون في المختبر وجود جينات تمنح مقاومة للمضادات الحيوية في البكتيريا المحمولة في العواصف الترابية التي تصل إلى إسرائيل من مناطق مختلفة. ووفقا للدكتورة دانييلا جات، طالبة ما بعد الدكتوراه في المختبر، فقد تم اختبار اثنين من الجينات التي تمنح المقاومة للمضادات الحيوية. "في العينات التي جمعناها، رأينا أن كمية الجينات المقاومة للمضادات الحيوية كانت أعلى نسبيًا في الأيام التي لم يكن هناك غبار فيها مقارنة بالأيام التي تلت العاصفة الترابية. لذلك، نحن نتنفس باستمرار جينات مقاومة للمضادات الحيوية، وأصل هذه الجينات هو من صنع الإنسان (ناشئ عن النشاط البشري)."

وجد باحثون إسرائيليون أنه على الرغم من أن مستوى الاستهلاك العام للمضادات الحيوية بين الإسرائيليين ظل دون تغيير بين عامي 2010 و2000، إلا أن استخدام المضادات الحيوية باهظة الثمن وواسعة النطاق زاد. تعمل المضادات الحيوية واسعة الطيف على مجموعة واسعة من البكتيريا المسببة للأمراض، ويرتبط الاستخدام الأكثر انتشارًا لهذا النوع من المضادات الحيوية بارتفاع معدل مقاومة البكتيريا في المجتمع.

من أجل حماية أنفسنا والبيئة، يوضح الدكتور برنت يتسحاقي أنه "علينا أن نكون أكثر مسؤولية: وهذا يعني، أولاً وقبل كل شيء، عدم تناول المضادات الحيوية دون داعٍ، وأنه عندما تتناول المضادات الحيوية، يجب الانتهاء منها حتى النهاية. هذه أشياء أساسية للغاية. وهناك أيضاً مبادرتنا في وزارة الصحة بعدم رمي الأدوية في سلة المهملات أو في الحوض أو في المرحاض. وأي دواء لا يستخدم يجب إرجاعه إلى صناديق الصحة. في إسرائيل، كما هو الحال في العديد من دول العالم الأخرى، يتم جمع نفايات الأدوية المنزلية في صيدليات صناديق المرضى. ولكن تبين أن أقل من 14% من الإسرائيليين يعيدون الأدوية إلى الصيدلية. ويخلص إلى القول: "عندما تقوم بإلقاء الأدوية في المرحاض أو المغسلة، فهذا أمر فظيع - وهذا بالضبط ما يسبب العمليات الإشكالية".

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• إن تحسين فعالية أدوية المضادات الحيوية سيسمح لها بالتعامل بشكل أفضل مع البكتيريا
• طور الباحثون مضادات حيوية ضد البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية
• طور الباحثون تقنية تسمح بـ "إعادة برمجة" البكتيريا