בצורת עלולה להאיץ התפתחות עמידות לאנטיביוטיקה, כך עולה ממחקר חדש

בצורת עלולה להאיץ התפתחות עמידות לאנטיביוטיקה, כך עולה ממחקר חדש

משבר העמידות לאנטיביוטיקה, אשר גורם למותם של מיליוני בני אדם מדי שנה, מואשם לרוב בשימוש המופרז בתרופות בבתי חולים ובתעשיית המזון. אולם מחקר חדש שפורסם בכתב העת Nature Microbiology מצביע על מנגנון טבעי נוסף שעשוי להאיץ את התפתחותן של עמידויות חדשות: בצורת.

מיקרואורגניזמים בקרקע מייצרים באופן טבעי אנטיביוטיקה כחלק ממלחמת הישרדות מול מיקרובים אחרים. כאשר הקרקע מתייבשת, ריכוזן של תרכובות אלו עולה משמעותית בשל היעדר מים שמדללים אותן. ריכוז גבוה יותר של אנטיביוטיקה יוצר סביבה קשה יותר, אשר הורגת מיקרובים רגישים ומותיר בחיים רק את אלו בעלי יכולת עמידות. תהליך זה מהווה מניע אבולוציוני להופעתם של גנים חדשים ויעילים יותר לעמידות.

«אם יש יותר אנטיביוטיקה בסביבה, רק האורגניזמים שיכולים לעמוד בה... ישרדו», הסבירו החוקרים. כדי לבחון האם מנגנון זה משפיע ברמה הגנטית, צוות בראשות ד"ר שיאויי שאן, חוקר מיקרוביולוגיה אקולוגית ממכון הטכנולוגיה של קליפורניה (Caltech), בחן דגימות קרקע בתנאים מבוקרים במהלך מעבר ממצב לח לתנאי יובש. החוקרים גילו כי עם התייבשות הקרקע, נרשם זינוק בכמות הגנים הקשורים לייצור אנטיביוטיקה ולעמידות אליה, מה שמצביע על כך שהבצורת מובילה להסלמה מהירה במלחמת ההישרדות התת-קרקעית.

חשוב לציין כי החוקרים לא חיפשו באופן ספציפי חיידקים פתוגניים, אלא גנים לעמידות, אשר יכולים להימצא במגוון רחב של מיקרובים, בין אם הם פתוגניים ובין אם לאו.

הסברים חלופיים לתופעה

עם זאת, לדברי ד"ר אנריקה מונטה, מיקרוביולוג מאוניברסיטת סלמנקה בספרד שלא היה מעורב במחקר, ייתכנו הסברים נוספים לעלייה הנצפית בגנים לייצור אנטיביוטיקה ולעמידות אליה. לדוגמה, קרקעות יבשות נוטות להיות מגוונות יותר מקרקעות לחות, מה שיכול להוביל למאגר גנים מגוון יותר בקרקע. בנוסף, נוכחותם של גנים לאנטיביוטיקה אינה בהכרח מובילה לשחרור ממשי שלהם לסביבה, או שהשחרור יכול להיות במינונים נמוכים מכדי לגרום להשפעה נראית לעין.

«ישנן אנטיביוטיקות נדיפות שמתנדפות לאוויר, ולכן הן לעולם לא מגיעות לריכוז טיפולי שיכול להרוג מיקרובים אחרים», הסביר מונטה.

עם זאת, מחברי המחקר נקטו באמצעי זהירות כדי להראות כי העלייה בגנים לעמידות היא תוצאה ישירה של תגובה ביולוגית ללחץ סביבתי. הם עקבו אחר גנים אחרים שצפויים להישאר יציבים או אף לרדת בתנאי יובש. כצפוי, גנים הנחוצים להישרדות בסיסית נותרו יציבים, בעוד שגנים האחראים לתנועת חיידקים ירדו בריכוזם בקרקע יבשה, שבה התנועה מוגבלת. בנוסף, גם מינים שלא הועדפו על ידי היובש הראו עלייה בגנים הקשורים לעמידות.

השלכות עתידיות

ממצאי המחקר מצביעים על כך שמשבר העמידות לאנטיביוטיקה עשוי להיות מושפע לא רק מפעילות אנושית, אלא גם מתהליכים טבעיים כמו בצורת. תופעה זו עשויה להחמיר את האתגר העולמי בניהול עמידויות חדשות, במיוחד לאור שינויי האקלים הצפויים להחמיר תופעות של בצורת במקומות רבים בעולם.

ד"ר דיאן ניומן, פרופסור לביולוגיה וגאוביולוגיה ב-Caltech וחברת צוות המחקר, סיכמה: «הבצורת מובילה לעלייה בייצור האנטיביוטיקה ובאורגניזמים העמידים לה. זוהי רעיון פשוט: אם יש יותר אנטיביוטיקה בסביבה, רק אלו שיכולים לעמוד בה ישרדו».