في ورقة بحثية نُشرت مؤخرًا يصف فريق بحث بقيادة مايكل س. جيلمور، دكتوراه، والرئيس العلمي في Mass Eye and Ear، اكتشاف 18 جرمًا لم يسبق له مثيل. - أنواع من البكتيريا من نوع المكورات المعوية التي تم رصدها من قبل والتي تحتوي على مئات الجينات الجديدة - وهي اكتشافات قد تقدم أدلة جديدة حول مقاومة المضادات الحيوية بينما يبحث العلماء عن طرق للحد من هذه العدوى.
وأحرز الباحثون تقدمًا في مكافحة مرض تخضير الحمضيات من خلال تطوير أشجار حمضيات هجينة تنتج ثمارًا مرغوبة تشبه البرتقال وتقاوم المرض.
ومن خلال التحليل الجيني، ابتكروا أدوات لفحص النكهة مبكرًا، مما يمثل خطوة مهمة في ضمان أن تجمع الهجينة المستقبلية بين تحمل الأمراض ونكهة البرتقال الحلو الأساسية.
ومن المتوقع أن تلحق العدوى المقاومة للمضادات الحيوية بالسرطان باعتباره السبب الرئيسي للوفاة بحلول عام 2050، مما يجعل فهم البكتيريا المقاومة للمضادات الحيوية والحد من انتشارها أولوية في جميع أنحاء العالم.
أهمية المضادات الحيوية
وتعد المكورات المعوية من الأسباب الرئيسية للعدوى المقاومة للأدوية المتعددة، خاصة بعد الجراحة وفي المرضى في المستشفيات. يمكن أن تكون العدوى قاتلة وتساهم في زيادة تكاليف الرعاية الصحية الإضافية بأكثر من 30 مليار دولار سنويًا.
وقال جيلمور، الذي يشغل أيضا منصب مدير معهد الأمراض المعدية في كلية الطب بجامعة هارفارد: "على مدى السنوات الـ 75 الماضية، أنقذت المضادات الحيوية مئات الملايين من الأرواح وساهمت بشكل كبير في نجاح جميع أنواع الجراحة".
يضيف: "ومع ذلك، على مدى السنوات الثلاثين الماضية، أصبحت العديد من البكتيريا الأكثر إشكالية مقاومة بشكل متزايد للمضادات الحيوية، وقد وصل هذا الآن إلى أبعاد الأزمة. قد تؤدي النتائج التي توصلنا إليها إلى تحسين فهم كيفية انتشار جينات المقاومة إلى بكتيريا المستشفى وتهديد صحة الإنسان"، حسبما نقل موقع scitechdaily.
وتم اكتشاف المضادات الحيوية مثل البنسلين في عشرينيات القرن العشرين، وهي مركبات تنتج بشكل طبيعي عن طريق الميكروبات الموجودة في التربة. ويشير غيلمور إلى أن الميكروبات المنتجة للمضادات الحيوية تزدهر في الأوراق المتعفنة والمواد النباتية الموجودة على أرض الغابة وتعطي تربة الغابة رائحتها.
دور الحشرات في مقاومة المضادات الحيوية
قام جيلمور وآشلي إيرل، دكتوراه، ومدير مجموعة الجينوم البكتيرية في برود، بتجميع فريق دولي من العلماء، بما في ذلك نخبة المغامرين، لتمشيط أركان العالم النائية بحثًا عن الفضلات والتربة والعينات الأخرى التي من المحتمل أن تحتوي على بكتيريا نوع المكورات المعوية.
تنوع العينات التي جمعوها يشمل عينات من طيور البطريق المهاجرة عبر المياه شبه القطبية الجنوبية، والدكر والأفيال من أوغندا؛ الحشرات، وذوات الصدفتين، والسلاحف البحرية، والديوك الرومية البرية من البرازيل إلى الولايات المتحدة؛ العاسوق والنسور من منغوليا؛ والابي، والبجع، والومبات من أستراليا؛ وحيوانات حديقة الحيوان والطيور البرية من أوروبا.
وكانت جهود التجميع التي بذلها الفريق قد أدت سابقًا إلى اكتشاف فئات جديدة من السموم البكتيرية وأظهرت أن بكتيريا المكورات المعوية نشأت منذ حوالي 425 مليون سنة عندما وصلت الحيوانات الأولى، أسلاف الديدان الألفية والديدان، إلى الأرض. ومن المحتمل أنهم سيطروا على الكوكب لنحو 50 مليون سنة قبل أن تصل الحيوانات ذات الأرجل الأربعة إلى الشاطئ.
أدت أحدث مجموعاتهم إلى توسيع تنوع سلالات المكورات المعوية بأكثر من 25%، وبذلك كشفت عن المزيد من القرائن، وكشفت أن الحشرات واللافقاريات الأخرى من المحتمل أن تكون أكبر مصدر طبيعي لبكتيريا المكورات المعوية، بما في ذلك الأنواع التي تعتبر مضادات حيوية بشكل طبيعي.
قال إيرل: "حتى وقت قريب، معظم ما فهمناه عن وراثة المكورات المعوية يأتي من تلك التي تجعلنا مرضى، وهذه مشكلة - مثل محاولة فهم الظلام دون رؤية النور على الإطلاق، إن توسيع وجهة نظرنا لتشمل أولئك من خارج المستشفيات، بمساعدة العلماء المواطنين، أعطانا التباين الذي نحتاجه لتحديد كيفية إصابة الأشخاص بالمرض في المستشفى، كما يمنح الجمهور الفرصة لامتلاك الحلول بشكل مشترك".
ويفترض جيلمور أن الحشرات كانت تأكل المواد النباتية المتعفنة، وتعطي نفسها بشكل طبيعي جرعة من المضادات الحيوية في هذه العملية. ويفترض أنه منذ مئات الملايين من السنين، تعرضت البكتيريا الموجودة في أمعاء هذه الحشرات مثل المكورات المعوية لتلك المضادات الحيوية وأصبحت مقاومة. في الأربعينيات والخمسينيات من القرن الماضي، عندما بدأ البشر في تناول المضادات الحيوية لأول مرة، كانت المقاومة موجودة بالفعل في البيئة وشقت طريقها إلى البكتيريا المسببة للعدوى البشرية.
وقال: "لقد كشفت جائحة كوفيد-19 أن الطبيعة تحتوي على العديد من المخاطر المعدية بالنسبة للبشر. تُظهر هذه الدراسة أن الحشرات وأقاربها في الطبيعة عبارة عن مستودع كبير وغير مميز من الجينات غير المكتشفة في الميكروبات المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بتلك التي تسبب بعضًا من أكثر أنواع العدوى مقاومة للمضادات الحيوية".
اقرأ أيضاً:
نهاية الكوكب.. 3 سيناريوهات لفناء الحياة على الأرض
