مقاومة المضادات الحيوية والبلازميدات الاقترانية والملوّحية في أنواع الإشريكية في مياه الصرف والمياه العذبة في ستوكهولم، السويد

لماذا الماء والجراثيم مهمان في الحياة اليومية

يفكر معظم الناس في مقاومة المضادات الحيوية على أنها مسألة تحدث في المستشفيات، لكن هذه الدراسة تُظهر كيف يمكن أن يشكّلها أيضاً الماء الذي يتدفق تحت مدننا ويلمس شواطئنا. تابع باحثون في ستوكهولم، السويد، بكتيريا من محطات معالجة مياه الصرف والبحيرات والمياه الساحلية القريبة لطرح سؤال بسيط لكنه ملح: هل أنابيب الصرف تساعد في نشر الجراثيم الصعبة العلاج مرة أخرى في البيئة حيث يسبح الناس ويلعبون ويأخذون ماء الشرب؟

من أين أُخذت العينات

جمع الفريق ماءً ورواسب في وحول ستوكهولم خلال صيف 2022. جاءت بعض العينات من مداخل ومخارج محطات معالجة مياه الصرف الرئيسية التي تستقبل مياه الصرف من المنازل والمستشفيات. أُخذت عينات أخرى من بحيرات المياه العذبة وشواطئ بحر البلطيق قليلة الملوحة المستخدمة للترفيه. من هذه المواقع عزلوا 68 سلالة من أنواع الإشريكية، معظمها E. coli، وهي بكتيريا معوية شائعة تُستخدم أيضاً كمؤشر تقليدي على التلوث البرازي. خُبرِجت كل سلالة مختبرياً لمعرفة المضادات الحيوية التي تقاومها ثم فُك شفرتها على مستوى الحمض النووي للكشف عن جينات المقاومة، والجينات المرتبطة بالمرض، والدوائر الصغيرة من الحمض النووي المسماة البلازميدات التي يمكنها الانتقال بين البكتيريا.

مقاومة أقوى في مياه الصرف مقارنة بالمياه الطبيعية

كان التباين بين مياه الصرف والمياه الطبيعية لافتاً. أكثر من نصف سلالات E. coli المأخوذة من مياه الصرف كانت مقاومة لثلاث فئات على الأقل من المضادات الحيوية، وحملت العديد منها مجموعات من جينات المقاومة، بما في ذلك تلك التي تعطل أدوية السيفالوسبورين من الجيل الثالث المستخدمة على نطاق واسع. على وجه الخصوص، كانت جينات عائلة CTX‑M، وبخاصة المتغير CTX‑M‑15، شائعة في سلالات مياه الصرف لكنها غائبة تماماً في السلالات المأخوذة من البحيرات والشواطئ. انتمت عدة بكتيريا من مياه الصرف لسلالات معروفة تتسبب في التهابات المسالك البولية ودخل الدم لدى البشر، بما في ذلك مجموعة ST131 المسببة لمشكلات عالمية، وحملت هذه بعضاً من أثقل حمولات جينات المقاومة.

بقايا المضادات الحيوية والحمض النووي المتحرك

أظهرت الاختبارات الكيميائية على الماء أن بقايا المضادات الحيوية كانت أعلى باستمرار في مداخل ومخارج مياه الصرف مقارنة بالمواقع الطبيعية. تجاوزت مستويات دواء السيبروفلوكساسين في أحد المداخل وأحد المخارج العتبات المنشورة التي يُتوقع عندها تفضيل المقاومة. هذه الخلفية الكيميائية مهمة لأن العديد من جينات المقاومة وُجدت على بلازميدات اقترانية—دوائر حمض نووي متحركة يمكن أن تنتقل من بكتيريا إلى أخرى. في تجارب تزجيج مختبرية، انتقلت البلازميدات من 16 سلالة بنجاح إلى سلالة مستقبل معيارية، وغالباً ما أحضرت معها مقاومة لعدة أدوية في آن واحد. تحرّكت بلازميدات من عائلات معينة، خاصة IncN وIncI، بكفاءة عالية نسبياً، ما يشير إلى أنها وسائل فعّالة لنشر المقاومة في بيئة مياه الصرف المزدحمة والغنية بالمغذيات.

صفات مرتبطة بالمرض في المياه اليومية

بعيداً عن مقاومة الأدوية، بحث العلماء في الجينومات عن جينات تساعد E. coli على التسبب في المرض، مثل جينات السموم والملتصقات التي تسمح للبكتيريا بالالتصاق بالأمعاء أو المسالك البولية، والعوامل التي تحميها في مجرى الدم. حملت العديد من عزلات مياه الصرف مجموعات من الجينات النموذجية للممرضات خارج الأمعاء ومسببات التهابات المسالك البولية، مما يعكس أنماطاً تُرى في الإصابات السريرية. وبشكل مفاجئ، حملت نسبة كبيرة من E. coli من بحيرات وشواطئ تبدو نظيفة أيضاً بعضاً من هذه جينات الضراوة، رغم أنها عموماً امتلكت عدداً أقل من جينات المقاومة ولم تحمل جينات بيتا‑لاكتاماز ذات الطيف الممتد. ووجدت الدراسة أيضاً أقارب بيئية مثل Escherichia marmotae التي حملت جينات مرتبطة بالمرض، ملمّحة إلى أن الحياة البرية والمياه الطبيعية يمكن أن تودع مسببات مرض محتملة.

ماذا يعني هذا للناس والسياسات

معاً، تصوّر النتائج محطات معالجة مياه الصرف كنقاط تقاطع مهمة حيث تختلط بكتيريا بشرية وحيوانية وبيئية، وتتعرّض لمخلفات المضادات الحيوية، وتتبادل الحمض النووي المتحرك الذي يمكن أن يجعلها أكثر مقاومة للأدوية وأكثر قدرة على التسبب في المرض. على الرغم من أن محطات المعالجة تزيل العديد من الملوثات، فإنها لا تقضي تماماً على E. coli المقاومة أو الممرِضة، وبعض هذه السلالات وبلازميداتها تُصرف إلى الأنهار والمياه الساحلية التي يستخدمها الجمهور. للقراء غير المتخصصين، الرسالة الأساسية أن مقاومة المضادات الحيوية ليست محصورة في المستشفيات: إنما تتشكل بطريقة تعاملنا مع مياه الصرف وحمايتنا للمياه الطبيعية. يمكن للرصد المنتظم لمياه الصرف والمياه الترفيهية المجاورة، وتقليل استخدام المضادات الحيوية، وتحسين تقنيات المعالجة أن يساعدوا جميعاً في إبطاء «إعادة تدوير» الجراثيم الخطرة عبر البيئة إلى البشر.

الاستشهاد: Justh de Neczpal, A., Thorell, K., Tuts, L. et al. Antimicrobial resistance, conjugative plasmids and pathogenicity in wastewater and freshwater Escherichia spp. in Stockholm, Sweden. npj Antimicrob Resist 4, 32 (2026). https://doi.org/10.1038/s44259-026-00208-5

الكلمات المفتاحية: مقاومة المضادات الحيوية, معالجة مياه الصرف, E. coli, الميكروبيولوجيا البيئية, انتقال البلازميد