گلایفوسیت یک آنتیبیوتیک نیست؛ این ماده برای از بین بردن گیاهان طراحی شده، نه باکتریها. سالها همین تفاوت باعث شده بود بسیاری تصور کنند علفکشها اگرچه ممکن است خاک را آلوده کنند، اما نقشی در بحران باکتریهای مقاوم در بیمارستانها ندارند.
اکنون یک مطالعه جدید از آرژانتین این تصور را زیر سؤال برده است. باکتریهایی که از یک تالاب محافظتشده جمعآوری شده بودند، با وجود آنکه هرگز مستقیماً در معرض علفکش قرار نگرفته بودند، مقاومت قابلتوجهی در برابر گلایفوسیت نشان دادند. ویژگیهای این باکتریها شباهت زیادی به پاتوژنهای مقاوم به دارو در بخشهای مراقبت ویژه بیمارستانها داشت.
مقاومت باکتریها به گلایفوسیت چگونه شکل میگیرد؟
ماده مورد بررسی گلایفوسیت است؛ ترکیب فعال پرمصرفترین علفکش جهان. تنها در آرژانتین سالانه حدود ۳۶ هزار تن از این ماده مصرف میشود. بخش عمده آن روی مزارع سویا پاشیده میشود؛ محصولاتی که بهصورت ژنتیکی برای مقاومت در برابر این ماده اصلاح شدهاند.
تیمی از پژوهشگران به رهبری «دانیلا سنترون»، میکروبیولوژیست دانشگاه بوئنوس آیرس، قصد داشتند بررسی کنند آیا این حجم گسترده از علفکشها بهصورت پنهانی باکتریهای خاک را برای مقاومت در برابر گلایفوسیت آموزش میدهد یا نه.
پرسش مهمتر این بود که آیا این فرایند میتواند پیامدی مشابه مقاومت دارویی در بیمارستانها ایجاد کند؟ پاسخ پژوهشگران مثبت بود؛ نتیجهای که ارتباط میان کشاورزی، بیمارستانها را بسیار نزدیکتر از تصور قبلی نشان میدهد.
بررسی باکتریها در تالابهای آرژانتین
پژوهشگران ۶۸ سویه باکتریایی را از رسوبات یک تالاب حفاظتشده در شمال بوئنوس آیرس، در منطقه دلتای پارانا جمعآوری کردند. در این منطقه هرگز از علفکش استفاده نشده بود.
با این حال، زمینهای کشاورزی اطراف تالاب در فصل کشت سویا بهشدت با گلایفوسیت سمپاشی میشوند. باکتریهای استخراجشده متعلق به بیش از دوازده گروه مختلف بودند، بدون آنکه قبلاً مستقیماً در معرض گلایفوسیت قرار گرفته باشند.
تمام سویهها حداقل سطحی از مقاومت در برابر این علفکش را نشان دادند. برخی از گونههای «انتروباکتر» که خانوادهای از باکتریهای رایج در خاک، آب، عفونتهای بیمارستانی هستند، حتی در دوزهایی بسیار بالاتر از میزان مصرف کشاورزی نیز به رشد خود ادامه دادند.
آزمایش باکتریهای بیمارستانی در برابر گلایفوسیت
در کنار نمونههای تالاب، تیم تحقیقاتی باکتریهایی را نیز از عفونتهای بیمارستانی محلی بررسی کرد؛ سویههایی که به چندین دارو مقاوم بودند.
طبق یکی از گزارشها، باکتریهای مقاوم به دارو سالانه بین ۱.۱ تا ۱.۴ میلیون نفر را در جهان به کام مرگ میکشانند.
بیشتر نمونههای بیمارستانی به گونههایی تعلق داشتند که در بخش مراقبت ویژه شناختهشدهاند؛ از جمله باکتریهای عامل ذاتالریه مقاوم به دارو، سویه معروف استافیلوکوک مقاوم به متیسیلین یا MRSA.
هر سویه در برابر ۱۶ نوع آنتیبیوتیک رایج آزمایش شد. بسیاری از این باکتریها در برابر داروها تقریباً شکستناپذیر بودند. نزدیک به سهچهارم آنها در برابر «کارباپنمها» مقاومت داشتند؛ آنتیبیوتیکهای وسیعالطیفی که معمولاً آخرین خط دفاع پزشکی محسوب میشوند.
اما بخش شگفتانگیز تحقیق اینجا بود: تمام سویههای بیمارستانی توانستند دوزهای بالای گلایفوسیت را نیز تحمل کنند؛ دوزهایی حتی بیشتر از میزان واقعی مصرف در مزارع.
شباهت ژنتیکی ابرمیکروبهای بیمارستانی و باکتریهای محیطی
زمانی که پژوهشگران درخت ژنتیکی تمام ۱۰۲ سویه را ترسیم کردند، الگوی قابلتوجهی آشکار شد.
باکتریهای تالابی که بیشترین مقاومت را به گلایفوسیت داشتند، از نظر ژنتیکی بسیار نزدیک به باکتریهای مقاوم به آنتیبیوتیک در بیمارستانها بودند.
آنها به خانوادههای باکتریایی مشابه تعلق داشتند، ساختار ژنتیکی نزدیکی داشتند، تنها محیط زندگیشان متفاوت بود. سویههای انتروباکتر در هر دو محیط از مقاومترین نمونهها بودند.
همین همپوشانی ژنتیکی باعث شد پژوهشگران نتیجه بگیرند که ارتباط مشاهدهشده صرفاً یک تصادف نیست.
باکتریها چگونه در برابر گلایفوسیت مقاوم میشوند؟
مطالعات قبلی تصور میکردند باکتریها عمدتاً با تغییر آنزیمی که گلایفوسیت هدف قرار میدهد، مقاومت پیدا میکنند. اما بررسی ژنتیکی این باکتریها داستان متفاوتی را نشان داد.
عامل اصلی ظاهراً پمپهای بسیار کوچکی درون سلولهای باکتریایی بودند که سموم را از سلول خارج میکنند. همچنین مجموعهای از ژنها نیز در تجزیه گلایفوسیت نقش داشتند.
نکته مهم این است که همین پمپها برای بیرون راندن آنتیبیوتیکها نیز استفاده میشوند. همین موضوع میتواند توضیح دهد چرا باکتریهای مقاوم به گلایفوسیت شباهت زیادی به باکتریهای مقاوم به دارو دارند.
تحقیقات دیگر نیز نشان دادهاند قرار گرفتن در معرض گلایفوسیت میتواند سرعت تبادل ژنهای مقاومت دارویی میان باکتریها را افزایش دهد؛ موضوعی که گسترش ابرمیکروبها را تشدید میکند.
نقش آب در انتقال مقاومت آنتیبیوتیکی
گلایفوسیت روی مزارع پاشیده میشود. سپس باران و روانآبها آن را وارد رودخانهها و جریانهای آبی میکنند. در سوی دیگر، فاضلاب بیمارستانی که اغلب بهدرستی تصفیه نمیشود، وارد همین آبراههها میشود.
این جریانها در خاک و رسوبات به هم میرسند؛ جایی که باکتریها آزادانه با یکدیگر ترکیب میشوند.
به گفته «یوخن مولر» از مؤسسه فناوری کارلسروهه آلمان، باکتریهای حامل ژنهای مقاومت آنتیبیوتیکی میتوانند از طریق چرخه آب میان این دو محیط در هر دو جهت جابهجا شوند.
این چرخه دوطرفه به این معناست که استفاده گسترده از علفکشها در مناطق کشاورزی ممکن است خطر عفونتهای مقاوم در مناطق پاییندست را افزایش دهد. از سوی دیگر، فاضلاب بیمارستانها نیز میتواند باکتریهای مقاوم را وارد زمینهای کشاورزی کند.
پیامدهای این کشف برای سلامت عمومی
تا پیش از این مطالعه، هیچ پژوهشی ارتباط ژنتیکی مستقیمی میان ابرمیکروبهای بیمارستانی و یک ماده شیمیایی کشاورزی خاص نشان نداده بود.
اکنون تیم آرژانتینی با بررسی DNA هر دو گروه باکتریها، چنین ارتباطی را ترسیم کرده است.
این یافته میتواند پیامدهای مهمی برای نهادهای نظارتی داشته باشد. پژوهشگران پیشنهاد میکنند پیش از تأیید علفکشها و آفتکشها، بررسی شود که آیا این مواد میتوانند بهطور غیرمستقیم مقاومت آنتیبیوتیکی ایجاد کنند یا نه.
همچنین تصفیه بهتر فاضلاب بیمارستانی میتواند به بخشی کلیدی از مبارزه با بحران مقاومت دارویی تبدیل شود؛ بحرانی که دیگر تنها یک مسئله پزشکی نیست، بلکه به محیط زیست، کشاورزی، چرخه آب نیز گره خورده است.
نتایج این مطالعه در نشریه Frontiers in Microbiology منتشر شده است.
جمعبندی
تحقیقات جدید نشان میدهد گلایفوسیت ممکن است نقشی پنهان در گسترش ابرمیکروبهای مقاوم به آنتیبیوتیک داشته باشد؛ موضوعی که نگرانیهای تازهای درباره سلامت عمومی ایجاد کرده است.
برای مطالعه تازهترین اخبار علمی، سلامت، فناوریهای نوین، مجله ما را دنبال کنید.
