مقاومة المضادات الحيوية مرتبط بتلوث التربة

يعتمد البشر على المضادات الحيوية لمحاربة الالتهابات البكتيرية، و في حين أن البحث الجديد قد حدد ارتباطاً بين المعادن الثقيلة و تلوث الإشعاعي للتربة، و المقاومة المضادة للبكتيريا التي تعيش في تلك التربة.

فإن ذلك يقدم نتائج واعدة لحل أزمة عالمية موجودة.

و يضيف البحث ، الذي ظهر في مجلة Microbial Biotechnology ، وزناً للنتائج السابقة.

و في الواقع ، تشير الأبحاث السابقة إلى أنه نظراً لأن البكتيريا تتكيف مع المعادن الثقيلة و التلوث الإشعاعي ، فإنها تطوِر أيضاً خصائص مضادة للبكتيريا.

و تعتبر مقاومة المضادات الحيوية هي أزمة صحية عالمية كبرى. إذ تصفها منظمة الصحة العالمية ( WHO The World Health Organization) بأنها "واحدة من أكبر التهديدات للصحة العالمية و الأمن الغذائي و التنمية اليوم."

كما هو معلوم فإن البشر يعتمدون على المضادات الحيوية لمحاربة الالتهابات البكتيرية bacterial infections. إنها ضرورية للطب الحديث و قد أنقذت أرواحاً لا حصر لها. و يمكن أن تكون الإصابات و الالتهابات الشائعة قاتلة بدون المضادات الحيوية.

يستخدم البشر أيضاً المضادات الحيوية في الزراعة. على سبيل المثال ، يقوم المزارعون بشكل روتيني بإعطاء المضادات الحيوية للحيوانات لتعظيم الإنتاجية.

و مع ذلك ، فإن البكتيريا قادرة على تطوير مقاومة للمضادات الحيوية ، مما يجعل بعض المضادات الحيوية أقل فعالية أو ربما عديمة الفائدة تماماً.

و على الرغم من أن المقاومة المضادة للبكتيريا تحدث بشكل طبيعي ، فإن السلوك البشري يجعل العملية أكثر احتمالاً.

و الدافع الأساسي لمقاومة مضادات البكتيريا هو الإفراط في استخدام المضادات الحيوية في كل من البشر و الحيوانات.

و عندما يستخدم الناس المضادات الحيوية بشكل غير لائق أو بشكلٍ عشوائي ، فهناك فرصة أكبر لأن تصبح البكتيريا مقاومة لها.

على سبيل المثال ، تشجع ضغوط السوق على انتشار استخدام المضادات الحيوية في المزارع ، سواءً أكانت الحيوانات مصابة بعدوى بكتيرية أم لا.

و يزيد هذا الاستخدام العشوائي من فرصة أن تصبح البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية ، مما يجعل الأدوية غير فعالة عندما يصاب البشر أو الحيوانات الأخرى بالعدوى البكتيرية.

إن الإفراط في استخدام المضادات الحيوية في البيئة يضيف ضغط اختيار إضافي على الكائنات الحية الدقيقة مما يسرع من قدرتها على مقاومة فئات متعددة من المضادات الحيوية

دور التلوث

إلى جانب الاستخدام العشوائي و غير المناسب للمضادات الحيوية ، فهناك أيضاً دليل يشير إلى أن بعض الملوثات يمكن أن تغرس مقاومة مضادات البكتيريا.

و وفقاً لمؤلف الدراسة جيسي سي توماس Jesse C. Thomas:

"فإن الإفراط في استخدام المضادات الحيوية في البيئة يضيف ضغط اختيار إضافي على الكائنات الحية الدقيقة مما يسرع من قدرتها على مقاومة فئات متعددة من المضادات الحيوية. و لكن المضادات الحيوية ليست المصدر الوحيد لضغط الاختيار ".

و يضيف توماس: "تمتلك العديد من البكتيريا جينات تعمل في نفس الوقت على مركبات متعددة قد تكون سامة للخلية ، و هذا يشمل المعادن أيضاً."

البكتيريا توجد بكثرة في التربة الصحية. 

و وفقاً لوزارة الزراعة الأمريكية ، فإنه يمكن أن يكون هناك ما يصل إلى مليار بكتيريا   1billion bacteria  في ملعقة صغيرة من التربة.

و هذا يعادل ما يصل إلى طن من البكتيريا لكل فدان من التربة.

و مع التعرض للملوثات الضارة مثل المعادن الثقيلة ، يمكن لهذه البكتيريا تطوير المقاومة.

في حين أنه يوجد هناك أيضاً دليل يشير إلى أنه، عند تطوير هذه المقاومة للملوثات ، فقد تطور البكتيريا ، في نفس الوقت ، مقاومة للمضادات الحيوية.

موقع نووي

في الدراسة الأخيرة ، أراد الباحثون استكشاف هذه العلاقة بشكل أكبر. و للقيام بذلك ، فقد ركزوا على منطقة في الولايات المتحدة كانت ذات يوم موقعاً لمنشأة لإنتاج الأسلحة النووية: موقع نهر سافانا Savannah River Site، في السهل الساحلي الأعلى لولاية ساوث كارولينا.

و كانت منشأة إنتاج الأسلحة النووية نشطة من عام 1950 إلى الثمانينيات ، و قد تضمنت العديد من صناعات المعادن الثقيلة في جميع أنحاء موقع نهر سافانا.

و شملت هذه النفايات ملوثات خطيرة ، مثل المعادن الثقيلة و النويدات المشعة (الجسيمات المشعة).

فقد أخذ الباحثون عينات من أربعة مواقع في هذه المنطقة:

1. موقع كان أصلياً -نسبيا- استخدمه الفريق كموقع مرجعي
   
   
2. موقع بكثرة المعادن الثقيلة
   
   
3. موقع به غالبية النويدات المشعة
   
   
4. موقع يحتوي على مزيج من المعادن الثقيلة و النويدات المشعة
   
   

و من ثم حلل الباحثون التركيب الجيني للبكتيريا التي عثروا عليها في التربة في كل موقع.

تحديد الارتباط

وجد الباحثون أن المناطق التي تحتوي على كميات كبيرة من المعادن الثقيلة أو النويدات المشعة أو كليهما أظهرت تنوعاً أقل في بكتيريا التربة من الموقع المرجعي.

و في جميع المواقع الأربعة ، بما في ذلك الموقع المرجعي ، وجدوا بكتيريا ذات جينات تجعلها مقاومة لكل من الملوثات و الأدوية المضادة للبكتيريا.

و مع ذلك ، فقد وجد العلماء في المواقع التي بها كميات كبيرة من التلوث ، وفرة و تنوعاً متزايدًا من الجينات المقاومة للمضادات الحيوية و المقاومة للمعادن. 

و أظهرت البكتيريا مثل Acidobacteriaoceae و Bradyrhizobium و Streptomyces جميع الجينات التي جعلتها مقاومة للفانكومايسين والباسيتراسين والبوليميكسين ، و هي مضادات حيوية يصفها الأطباء لعلاج الالتهابات البكتيرية.

سبب أو سببية العلاقة و الترابط؟

يشير الباحثون إلى أنه يجب على الناس تفسير نتائجهم بحذر.

فعلى الرغم من أنهم وجدوا علاقة قوية بين ملوثات التربة ومقاومة مضادات البكتيريا ، إلا أنهم لاحظوا أن العوامل المربكة الأخرى من المحتمل أن تلعب دوراً أساسياً. و قد يعقد هذا العلاقة السببية المحتملة بين تلوث التربة و مقاومة البكتيريا.

و مع ذلك ، تدعم دراستهم الدراسات البحثية الأخرى التي توصلت إلى استنتاجات مماثلة ، و توضح قيمة المزيد من البحث في هذا المجال.