تغير المناخ: الجفاف يعزز مقاومة البكتيريا للمضادات الحيوية

تشير دراسة حديثة إلى أن الجفاف المتزايد، نتيجة لتغير المناخ العالمي، قد يهيئ الظروف المثلى لتطور البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية.

ويبدو أن الاستخدام المفرط للمضادات الحيوية في الطب ليس العامل الوحيد الذي يدفع نحو تطور هذه الكائنات الممرضة المقاومة. إذ يشير البحث الجديد إلى أن ما يحدث خارج أسوار المستشفيات، وتحديداً في تربة الأرض، قد يؤثر بدوره على مقاومة المضادات الحيوية ضمن البيئات الصحية.

وتكشف هذه الدراسة، التي أجراها باحثون في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (CIT)، أن الجفاف يمكن أن يؤدي إلى تركيز المضادات الحيوية الطبيعية في التربة، مما يدفع الكائنات الدقيقة نحو تطوير جينات مقاومة للمضادات الحيوية.

مع تزايد وتيرة الجفاف وشدته وانتشاره بسبب تغير المناخ، تجد الميكروبات التي تمتلك الأدوات الجينية اللازمة للبقاء على قيد الحياة في ظل هذه المستويات المركزة من المضادات الحيوية في التربة فرصتها الذهبية للنمو والتكاثر.

لطالما أنتجت البكتيريا مضادات حيوية في التربة قبل فترة طويلة من استغلالنا لهذه المركبات في الطب، وذلك كوسيلة للحصول على ميزة تنافسية على غيرها من الكائنات الدقيقة المنافسة.

وبالمثل، يوضح عالم البيئة الميكروبية تيموثي غالي من جامعة ماكواري في أستراليا، والذي لم يشارك في الدراسة، في تعليق مصاحب، أن “البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية، والجينات التي تمنحها هذه المقاومة، سبقت الطب البشري بفترة طويلة، بعد أن تطورت كدفاعات طبيعية ضد البكتيريا المنتجة للمضادات الحيوية”.

يضيف غالي أن هذا “يثير تساؤلاً محورياً: ما هي العوامل البيئية التي قد تعزز انتشار جينات مقاومة المضادات الحيوية من مستودع بكتيريا التربة إلى البيئة المبنية ومسببات الأمراض البشرية السريرية؟”.

للإجابة على هذا التساؤل، قام فريق معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بتحليل خمس مجموعات بيانات من دراسات لعينات تربة جُمعت في الولايات المتحدة والصين وأوروبا. وقد غطى هذا التحليل تأثيرات الجفاف على مجتمعات الميكروبات في التربة عبر مجموعة واسعة من البيئات، بما في ذلك الأراضي الزراعية والمراعي والغابات والأراضي الرطبة.

عبر جميع مجموعات البيانات الخمس، تزامنت ظروف الجفاف مع ارتفاع في وفرة المواد الوراثية من البكتيريا المنتجة للمضادات الحيوية، وكذلك الجينات المعروفة بأنها تمنح مقاومة للمضادات الحيوية.

التركيب التصنيفي لجينات مقاومة المضادات الحيوية وجينات التخليق الحيوي للمضادات الحيوية عبر مجموعات البيانات الموجودة. (Shan et al., Nature Microbiology, 2026)

بمعنى آخر، بدت البكتيريا في عينات التربة المتأثرة بالجفاف أكثر تكيفاً للبقاء على قيد الحياة عند التعرض للمضادات الحيوية.

وفي التجارب المخبرية المصاحبة، أضاف العلماء مضاداً حيوياً إلى نظام بيئي مصغر للتربة، ثم جففوه لمحاكاة ظروف الجفاف. أدت هذه الظروف إلى زيادة تركيز ذلك المضاد الحيوي في التربة بشكل ملحوظ.

أنواع البكتيريا الموجودة في التربة والتي كانت مقاومة بالفعل للمضاد الحيوي بقيت على قيد الحياة بسهولة في التربة الجافة كما في التربة الرطبة، بينما كادت السلالات الحساسة للمضاد الحيوي أن تختفي بالكامل في سيناريو ‘الجفاف’.

ومن بين الكائنات التي نجت، كانت هناك بعض البكتيريا المنتجة للمضادات الحيوية (وهي بطبيعتها مقاومة للمركبات الخاصة بها).

في المحصلة، أصبحت التربة غنية بكل من البكتيريا المنتجة للمضادات الحيوية وتلك المقاومة لها.

يوضح غالي: “بعد أن أثبت المؤلفون دور الجفاف في تضخيم مقاومة المضادات الحيوية في التربة، قاموا، فيما قد يكون اكتشافهم الأكثر إثارة للقلق، بربط هذه الظاهرة الطبيعية بالصحة العامة العالمية.”

في تحليل شمل مستشفيات عبر 116 دولة، وجد الباحثون صلة قوية للغاية بين تواتر مقاومة المضادات الحيوية داخل المستشفيات ومؤشر الجفاف المحلي — أي مدى جفاف المناخ الخارجي.

وظلت هذه الصلة قائمة، حتى عندما أخذ الباحثون في الاعتبار الدخل القومي، وهو عامل يمكن أن يؤثر على استخدام المضادات الحيوية ونظام الرعاية الصحية بشكل عام.

يكتب غالي: “هذا يشير إلى أن محركاً رئيسياً للمقاومة السريرية يعمل عبر آلية بيئية عالمية، حيث يمكن للظروف المناخية في النظم البيئية الطبيعية أن تؤثر على تطور مسببات الأمراض في البيئة المبنية، وفي نهاية المطاف على صحة الإنسان.”

وبينما لا يكفي هذا الدليل للقول إن الجفاف يتسبب مباشرة في زيادة مقاومة المضادات الحيوية ضمن البيئات السريرية، فإنه يشير بقوة إلى أن تغير المناخ —وخاصة حالات الجفاف التي يفاقمها— يمكن أن يزيد من هذه المخاطر.

ويختتم المؤلفون بالقول: “تقدم دراستنا مثالاً واضحاً على كيفية تقاطع تغير المناخ مع البيئة الميكروبية لتشكيل نتائج الصحة العامة… [مؤكدة] على أهمية دمج المنظورات البيئية والسريرية… “.

فمع اشتداد عدم الاستقرار المناخي، ستكون هذه المناهج المتكاملة حاسمة للتنبؤ بالمسار العالمي لمقاومة المضادات الحيوية والتخفيف من حدته…

نُشر هذا البحث في مجلة Nature Microbiology.