بحران مقاومت دارویی با باکتری جدید به زودی

به گزارش مجله خبری نگار،آیا می‌دانید ریزپلاستیک‌ها، ذرات ریز پلاستیکی که به طور گسترده در محیط زیست پخش شده‌اند، می‌توانند عامل اصلی بروز مشکل بزرگی در حوزه سلامت باشند؟ پژوهش‌های جدید نشان می‌دهند که این ذرات می‌توانند به عنوان محیطی مناسب برای رشد و تکثیر باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک عمل کنند و خطری جدی برای سلامت انسان ایجاد کنند. در این مقاله به بررسی این تهدید نوظهور و یافته‌های علمی مرتبط با آن می‌پردازیم.

ریزپلاستیک‌ها: زیستگاهی ایده‌آل برای باکتری‌ها

ریزپلاستیک‌ها به دلیل اندازه کوچک و سطح وسیع خود، محیطی ایده‌آل برای چسبیدن، تجمع و تبادل ژن بین میکروب‌ها ایجاد می‌کنند. این تجمع باکتریایی می‌تواند به عنوان یک تهدید جدی برای سلامت انسان مطرح شود. مطالعات متعدد نشان داده‌اند که ریزپلاستیک‌ها می‌توانند مقاومت آنتی‌میکروبی را افزایش دهند؛ پدیده‌ای که در آن پاتوژن‌ها توانایی مقاومت در برابر دارو‌ها را پیدا می‌کنند و درمان عفونت‌ها را با چالش مواجه می‌سازند. بحران رو به افزایش مقاومت آنتی‌میکروبی در سال ۲۰۱۹ حدود پنج میلیون جان را گرفت، رقمی که پیش‌بینی می‌شود تا سال ۲۰۵۰ دو برابر شود. در یک بررسی پژوهشی در ماه اوت، دانشمندان به “سونامی خاموش” مقاومت آنتی‌بیوتیکی ناشی از پلاستیک‌ها اشاره کردند. چندین مقاله اخیر نیز نشان می‌دهند که ریزپلاستیک‌ها در مقایسه با برخی مواد طبیعی، زیستگاه بهتری برای پاتوژن‌ها هستند، هرچند مکانیسم‌های دقیق این فرایند هنوز به طور کامل درک نشده است.

تیاُدِر والش، میکروبیولوژیست دانشگاه آکسفورد، که پیش‌تر در زمینه مقاومت آنتی‌میکروبی و ریزپلاستیک‌ها مطالعه کرده است، می‌گوید: “ما هنوز در ابتدای راه هستیم”.

تشکیل بیوفیلم‌ها و انتقال ژن‌های مقاومت

هنگامی که باکتری‌ها با یک سطح مواجه می‌شوند – مانند تکه‌ای چوب شناور در آب یا دستگیره در – به آن و به یکدیگر می‌چسبند و بیوفیلم تشکیل می‌دهند. محمد زمان، مهندس زیست‌پزشکی دانشگاه بوستون می‌گوید: “با چسبیدن، رشد و تکثیر می‌کنند”. در یک بیوفیلم، باکتری‌ها در کنار هم زندگی می‌کنند و انتقال مواد ژنتیکی از یک سلول به سلول دیگر را آسان‌تر می‌کنند که به گفته امیلی استیونسون، پژوهشگر سلامت عمومی در دانشگاه اکستر انگلستان و نویسنده اصلی مقاله مروری اوت، “در واقع نوعی جفت‌گیری باکتریایی است”. هر چه فرصت تبادل ژن بین میکروب‌ها بیشتر باشد، شانس گسترش DNA که کد مقاومت به آنتی‌بیوتیک‌ها را دارد نیز افزایش می‌یابد.

شواهد تجربی مقاومت آنتی‌بیوتیکی در باکتری‌های مرتبط با ریزپلاستیک‌ها

دانشمندان در آلمان، کاستاریکا و انگلستان برای اولین بار در سال ۲۰۱۸ این روند نگران‌کننده را شناسایی کردند، زمانی که نشان دادند باکتری‌های روی ریزپلاستیک‌ها تمایل بیشتری نسبت به باکتری‌های آزادزی به تبادل ژن‌های رمزگذار مقاومت در برابر تریمتوپریم دارند؛ آنتی‌بیوتیکی که معمولاً برای درمان عفونت‌های مثانه و اسهال مسافران استفاده می‌شود. تحقیقات بعدی نشان داده‌اند که ژن‌های مقاومت آنتی‌میکروبی در پلاستی‌اسفر – جامعه‌ای از میکروب‌ها که روی پلاستیک‌ها زندگی می‌کنند – در مقایسه با آب یا خاک، فراوان‌تر هستند.

اما دانشمندان در مورد این که آیا تشخیص مقادیر بالای ژن‌های مقاومت آنتی‌میکروبی واقعاً به معنای افزایش مقدار باکتری‌های مقاوم – پاتوژن‌هایی که علی‌رغم مواجهه با دارو‌ها زنده می‌مانند – است، تردید داشتند.

مطالعه‌ای که در ماه مارس منتشر شد، شواهد قوی در این زمینه ارائه می‌دهد. دانشمندان بیوفیلم‌های آزمایشگاهی اشریشیا کلی را در محیط‌های مختلف، از جمله روی ریزپلاستیک‌ها، قطعات کوچک شیشه و در محیط کشت سلولی آزمایش کردند. آنها دریافتند که پاتوژن‌ها در پلاستی‌اسفر نه تنها سریع‌تر رشد می‌کنند – که تحقیقات قبلی نیز این موضوع را تأیید کرده بود – بلکه مهم‌تر از آن، در برابر چندین آنتی‌بیوتیک مختلف، از بین بردن آنها دشوارتر است. زمان، نویسنده ارشد این مطالعه، می‌گوید: “اثرات به طور قابل توجهی بیشتر از آنچه انتظار داشتیم بود”. به عنوان مثال، پس از استفاده از سیپروفلوکساسین، آنتی‌بیوتیک بسیار مورد استفاده، مقاومت در میان اشریشیا کلی رشد یافته روی ریزپلاستیک‌ها ۷۵ برابر بیشتر از آنهایی بود که به تنهایی رشد کرده بودند.

این اثرات به باکتری‌های آزمایشگاهی محدود نمی‌شوند. محققان در آلمان و لهستان ریزپلاستیک‌ها را به نمونه‌های آب گرفته شده از رودخانه اودر، یکی از رودخانه‌های اصلی اروپا، اضافه کردند. نتایج که در ماه مه در مجله گزارش‌های علمی منتشر شد، نشان داد که پس از یک هفته انکوباسیون، باکتری‌های بیماری‌زا – مانند اشریشیا کلی، کلیبسلا پنومونیه و سالمونلا – در نمونه‌هایی که پلاستیک به آنها اضافه شده بود، فراوان‌تر از نمونه‌هایی بودند که پلاستیک نداشتند. علاوه بر این، تعداد ژن‌های مقاومت به آنتی‌بیوتیک در پلاستی‌اسفر نیز بالاتر بود.

استیونسون به مطالعه‌ای دیگر اشاره می‌کند که در ماه مه منتشر شد و شامل خلیجی در شیامن چین بود. دانشمندان کیسه‌هایی از ریزپلاستیک‌ها و سطوح طبیعی مختلف را در آب غوطه‌ور کردند و آزمایش‌های مختلفی را روی بیوفیلم‌های حاصل انجام دادند – آنالیز‌هایی در مورد تشکیل بیوفیلم، فعالیت متابولیکی، ژن‌های مقاومت به آنتی‌بیوتیک و مقاومت واقعی در برابر سه آنتی‌بیوتیک. نتایج نشان می‌دهد که بیوفیلم‌های حاوی باکتری‌های مقاوم و فعال از نظر متابولیکی، حدود ۱۰ برابر بیشتر از سطوح طبیعی روی ریزپلاستیک‌ها تشکیل می‌شوند که طبق گفته نویسندگان مطالعه، معادل افزایش حدود ۱۰ برابری خطر برای سلامت انسان است.

مکانیسم چسبندگی آنتی‌بیوتیک‌ها به ریزپلاستیک‌ها

آنتی‌بیوتیک‌ها نیز می‌توانند به ریزپلاستیک‌ها بچسبند. مطالعه‌ای در ماه ژوئیه در گزارش‌های علمی نشان داد که آنتی‌بیوتیک‌های رایج مانند آموکسی سیلین و تتراسایکلین به ریزپلاستیک‌ها می‌چسبند و هر چه ریزپلاستیک‌ها قدیمی‌تر باشند، آنتی‌بیوتیک‌ها راحت‌تر به آنها می‌چسبند. با افزایش سن، ریزپلاستیک‌ها خشن‌تر و الکترواستاتیک‌تر می‌شوند که باعث می‌شود آنها در به دام انداختن آنتی‌بیوتیک‌ها بهتر عمل کنند. ترکیب آنتی‌بیوتیک‌ها و بیوفیلم‌های باکتری‌های بیماری‌زا روی ریزپلاستیک‌ها می‌تواند به طور نظری تکامل مقاومت آنتی‌میکروبی را به پیش براند.

استیونسون می‌گوید که این سؤال که آیا ریزپلاستیک‌ها در تحریک مقاومت آنتی‌میکروبی به طور قابل توجهی بهتر از سطوح دیگر مانند چوب یا شیشه هستند یا خیر، هنوز حل نشده است، اما این واقعیت که پلاستیک‌ها پتانسیل حمل هم پاتوژن‌های خطرناک و هم آنتی‌بیوتیک‌ها را دارند، دلیل کافی برای نگرانی است.

بخوانید: چگونه فرزندتان را برای بازگشت به مدرسه آماده کنید؟ ۵ راهکار طلایی برای کاهش استرس و افزایش اشتیاق

حضور ریزپلاستیک‌ها در محیط زیست و بدن انسان

ریزپلاستیک‌ها در تقریباً همه چیز از هوا، آب، گیاهان و غذا یافت شده‌اند و با بلعیده شدن، در بافت‌های حیوانات از جمله مغز انسان تجمع می‌یابند. یک مطالعه مقدماتی روی موش‌ها نشان می‌دهد که ریزپلاستیک‌ها در میکروبیوم روده نیز می‌توانند زمینه‌ی مناسبی برای باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک باشند: موش‌هایی که در معرض هم ریزپلاستیک‌ها و هم تتراسایکلین قرار گرفته بودند، ژن‌های مقاومت به آنتی‌بیوتیک بیشتری در میکروبیوتای روده خود داشتند نسبت به جوندگانی که فقط در معرض آنتی‌بیوتیک قرار گرفته بودند. زمان می‌گوید: “این نوع موارد مستحق بررسی جدی هستند”.

علاوه بر این، ریزپلاستیک‌ها حرکت می‌کنند و تجزیه نمی‌شوند. قطعات پلاستیکی حاوی باکتری‌های مقاوم به چندین دارو حتی در نقاطی به دور از هرگونه آلودگی مانند قطب جنوب یافت شده‌اند. پتانسیل ریزپلاستیک‌ها برای انتقال باکتری‌های مقاوم به آنتی‌میکروبی در سراسر جهان، زمان را به ویژه در مورد آلودگی پلاستیکی که ممکن است پاتوژن‌ها را در تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، فاضلاب بیمارستان‌ها یا اردوگاه‌های پناهندگان جمع‌آوری کند، نگران کرده است – مورد آخری که او در حال حاضر در حال بررسی آن است.

یوهان بنگتسون-پالم، میکروبیولوژیست دانشگاه فناوری چالمرز در سوئد، که تحقیقاتش بر روی مقاومت به آنتی‌بیوتیک متمرکز است، می‌گوید: “من فکر می‌کنم کاملاً واضح است که شما غنی‌سازی باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک و ژن‌های مقاومت به آنتی‌بیوتیک را روی ذرات پلاستیکی می‌بینید”. اما او می‌گوید که اینکه پاتوژن‌های مقاوم به دارو که از پلاستیک مشتق شده‌اند تا چه حد برای انسان خطرناک هستند، سؤالی است که هنوز باید به طور کامل درک شود.

حمایت از روزنامه نگاری علمی

از آنجایی که این مقاله به بررسی موضوع مهم و خطرناک ریزپلاستیک‌ها و مقاومت آنتی بیوتیکی پرداخته است، حمایت از روزنامه‌نگاری علمی که در این زمینه اطلاعات را در دسترس عموم قرار می‌دهد، بسیار ضروری است.