אופי מולקולרי של β-לקטמאזות בטווח מורחב (ESBL) וגני וירולנס בחיידקי Escherichia coli עמידים לריבוי תרופות שבודדו מה שפכים פרמצבטיים וסביבתיים בדאקה, בנגלדש

מדוע מים מלוכלכים ליד מפעלי תרופות חשובים

רוב האנשים חושבים על עמידות לאנטיביוטיקה כמשהו שקורה בבתי חולים, אך מחקר זה מראה שחלק מהבעיה יכול להתחיל בניקוזי מפעלי תרופות. החוקרים בדקו שפכים משישה אתרים פרמצבטיים סביב דאקה, בנגלדש, ואת הבריכות והתעלות הסמוכות שאליהן מי השפכים מגיעים. הם גילו שמים אלה נושאים זנים עמידים של Escherichia coli, חיידק מעי נפוץ, שלא רק שקשה להרוגם בעזרת אנטיביוטיקות רבות אלא שלעתים מצוידים גם בגנים היכולים לגרום לשלשול חמור.

איפה נאספו המים והחיידקים

הצוות אסף דגימות מים ממתקני טיפול בשפכים, המתקנים שאמורים לנקות פסולת פרמצבטית לפני שחרורה, וכן מבריכות, לאגונות, ניקוזים ומקווי מים ביתיים בסביבה. מהדגימות הללו הם בודדו 90 זני E. coli, ואימותו את זהותם באמצעות בדיקות גנטיות. זה איפשר השוואה ישירה בין חיידקים שנמצאו ממש במקור הפליטה של המפעל לבין אלה ששררו בסביבה הרחבה שבה אנשים עלולים להתרחץ, לדוג או לשאוב מים לשימוש יומיומי.

בדיקה אילו תרופות עדיין עובדות

כל זן E. coli נבדק כנגד 11 אנטיביוטיקות נפוצות משמונה משפחות תרופתיות שונות. זני שפכי המפעלים היו בולטים בעמידותם: יותר מ-85 אחוזים היו עמידים לאמפיצילין שנמצא בשימוש נרחב, וכ-חצי עמדו בפני שמונה אנטיביוטיקות שונות. לעומת זאת, החיידקים מהבריכות והניקוזים הסמוכים היו פחות עמידים באופן כללי, אם כי רבים מהם עדיין סווגו כעמידים לריבוי תרופות. בעידוד, שתי תרופות חזקות "קו אחרון", קוליסטין ומרופנם, נותרו יעילות נגד כמעט כל החיידקים בשני סוגי המים.

גנים סמויים לעמידות ולמחלה

כדי להבין מה עושה את המיקרובים הללו כל כך קשוחים, המדענים חיפשו גני עמידות ספציפיים. בשפכי המפעלים, כמעט שמונה מתוך עשרה זני E. coli נשאו גן שנקרא blaNDM, היכול לחסום את פעולתם של אנטיביוטיקות רבות ממשפחת הבטא-לקטאם. במים הסביבתיים הסמוכים, גן עמידות אחר, blaTEM, היה נפוץ יותר. הצוות חיפש גם גנים שהופכים E. coli רגיל לזן גורם שלשול. להפתעתם, אף אחד מן החיידקים מהשפכים לא נשא את גני המחלה הללו, אך רבים מהזנים הסביבתיים נשאו אותם. גנים המקושרים לשני סוגי שלשול עיקריים, הידועים כ-ETEC ו-EPEC, נמצאו בחלק גדול מבידודי הבריכות והתעלות, כלומר מים אלה עלולים לשכן חיידקים שגם עמידים לתרופות וגם מסוגלים לגרום למחלה.

כיצד החיידקים מתפשטים ומשתנים

באמצעות שיטות טביעת אצבע גנטית, הראו החוקרים כי זני E. coli נוטים להתרכז לפי מיקום ודפוסי עמידות. חיידקים מאותו אתר לעתים קרובות חלקו גני עמידות דומים, מה שמרמז שהתנאים המותניים המקומיים מעצבים אילו תכונות משגשגות. הצוות גם מצא כי זנים רבים נשאו פלסמידים, מעגלי דנ"א קטנים היכולים לקפוץ בין חיידקים ולהפיץ גני עמידות. התערובת המגוונת של פלסמידים ודפוסי גנים מצביעה על כך שהבעיה אינה רק זן רע אחד שתופס שליטה, אלא זנים רבים שמשתפים כלים של עמידות במים.

מה המשמעות לבריאות הציבור

במילים פשוטות, המחקר מראה ששפכי מפעלי תרופות בדאקה משמשים כר מסתעפת ל-E. coli שיכולים לעמוד בפני מספר אנטיביוטיקות. כאשר מים אלה זורמים לבריכות ולניקוזים הסמוכים, חלק מהחיידקים החזקים האלה צוברים גנים נוספים המאפשרים להם לגרום לשלשול, ומגבירים את הסיכון שאנשים המשתמשים במים אלה ייחשפו אליהם. למרות שכמה אנטיביוטיקות חזקות עדיין עובדות, להסתמך עליהן בלבד הוא מסוכן. הממצאים מצביעים על הצורך בשליטה נוקשה יותר על שפכי תעשיית התרופות, במעקב טוב יותר אחרי עמידות בסביבה ובמאמצי "בריאות אחת" מתואמים שטוענים שבריאות האדם, החיה והסביבה קשורות זו בזו כמרכיבים של אותה בעיה.

ציטוט: Fuad, M., Mahmud, Z., Mishu, I.D. et al. Molecular characterization of extended-spectrum β-lactamase (ESBL) and virulent genes in multidrug-resistant Escherichia coli isolated from pharmaceutical and environmental Wastewaters in Dhaka, Bangladesh. Sci Rep 16, 15633 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46554-2

מילות מפתח: עמידות אנטימיקרוביאלית, שפכי תעשייה פרמצבטית, E. coli עמיד לריבוי תרופות, איכות מי מים בבנגלדש, גני עמידות ESBL