كما أن البكتيريا في الجسم البشري تتكيف مع التغيرات البيئية المتمثلة في استخدام المضادات الحيوية، باستخدام إستراتيجيات متعددة تمكنها في النهاية من مقاومة الدواء، فإن بعض البكتيريا الموجودة في مياه الصرف الصحي تفعل الشيء نفسه مع دواء "الميتفورمين" الذي يصلها بكميات كبيرة، إذ إن بعضها يواجه وجوده بتحليله إلى مركبين هما "جوانيليوريا" و"ثنائي ميثيل أمين".

و"الميتفورمين" دواء شائع على نطاق واسع، ويوصف لمرضى السكري من النوع الثاني، ويبقى في شكله الأصلي عندما يتخلص الجسم منه عبر البول والبراز، ولهذا السبب فإنه مثل العديد من الأدوية الأخرى التي يستهلكها المرضى، يشق طريقه إلى نظام الصرف الصحي.

تحديد البكتيريا .. نقطة البداية

ولا تستطيع أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي التخلص من هذا الدواء نهائيا، وبالتالي عندما تُضخ المياه إلى شبكات المياه المحلية مثل الجداول والأنهار والبحيرات والمحيطات، يمكن أن يؤثر "الميتفورمين" سلبا في الحياة المائية، وهذه مشكلة كبيرة.

ويزعم فريق بحثي من علماء الكيمياء الحيوية في جامعة مينيسوتا الأميركية خلال دراسة نشرت في مجلة "بروسيدنجز أوف ذا ناشيونال أكاديمي أوف ساينس"، أنهم تمكنوا من قطع خطوة كبيرة على طريق حل هذه المشكلة عن طريق اكتشاف اثنين من الجينات البكتيرية المسؤولة عن إنتاج البروتينات القادرة على تحطيم "الميتفورمين" في مياه الصرف الصحي.

وبدأت قصة هذا الاكتشاف بملاحظة تم تسجيلها في دراسات سابقة، حيث وجدوا أن مستويات "الميتفورمين" في مياه الصرف الصحي كانت في بعض محطات المعالجة نسبتها أقل مما كانت عليه في الداخل، فقادهم ذلك إلى تحديد البكتيريا المحددة المسؤولة عن تحلل الدواء، ولكن بقي اللغز الذي كانوا بحاجة إلى حله هو معرفة الجينات الموجودة داخل البكتيريا المسؤولة عن هذا الإنجاز.

دواء "الميتفورمين" يبقى في شكله الأصلي عندما يتخلص الجسم منه عبر البول والبراز (شترستوك) كيف حُل اللغز؟

ويشرح الباحثون في دراستهم الجديدة خطوات حل هذا اللغز، والتي جاءت على النحو التالي:

عزل الجينات المرشحة: قام الباحثون بعزل الجينات التي يُمكن أن تشارك في إنتاج البروتينات القادرة على تحطيم الميتفورمين، واختيرت هذه الجينات بناء على المعرفة السابقة لعملية التمثيل الغذائي البكتيري وانهيار المركبات المماثلة. اختبار الجينات المرشحة: فقد اختبر الفريق هذه الجينات المرشحة لتحديد ما إذا كانت مسؤولة بالفعل عن انهيار "الميتفورمين"، وأجروا تجارب لتقييم نشاط هذه الجينات في سلالات بكتيرية مختلفة. تحديد الجينات المسؤولة: حدد الباحثون من خلال تجاربهم جينين محددين هما "إم إف إم إيه" و"إم إف بي بي" الموجودين في خمسة أنواع مختلفة من البكتيريا، وهذه الجينات تُشفر البروتينات القادرة على تحطيم "الميتفورمين" إلى مركبي "جوانيليوريا" و"ثنائي ميثيل أمين". فهم الآلية: كشف التحليل الإضافي أن تَحلّل "الميتفورمين" بواسطة هذه البروتينات يتضمن عملية تعتمد على "ربط النيكل"، وتوفر هذه الرؤية لآلية العمل معلومات قيمة لفهم كيفية استقلاب البكتيريا للميتفورمين. ويشير "ربط النيكل" إلى الدور الذي تلعبه أيونات النيكل، فعندما تكون موجودة في البيئة البكتيرية حيث تلعب دورا حاسما في تسهيل النشاط الأنزيمي للبروتينات المشاركة في انهيار "الميتفورمين"، فمن خلال الارتباط بالبروتينات تعمل على تعزيز كفاءتها التحفيزية، مما يسمح بتحلل أكثر فعالية لجزيئات "الميتفورمين". الآثار التطورية: اكتشف الباحثون أيضا أدلة تشير إلى أن هذه البكتيريا طورت القدرة على استقلاب "الميتفورمين" على وجه التحديد بعد أن بدأ الدواء في الظهور في أنظمة الصرف الصحي، ويسلط هذا التكيف الضوء على الاستجابة التطورية للبكتيريا للتغيرات البيئية الناجمة عن الأنشطة البشرية. المعالجة الحيوية لمياه الصرف الصحي قد تكون أحد التطبيقات المحتملة لاكتشاف الجينات المسؤولة عن تحطيم "الميتفورمين" (شترستوك) تطوير إستراتيجيات للتخفيف

تساهم الدراسة -وفقا لما توصلت له من نتائج- في تطوير إستراتيجيات للتخفيف من الأثر البيئي للأدوية في مياه الصرف الصحي، كما يوضح أستاذ الكيمياء الحيوية بجامعة إلمنيا (جنوب مصر) خالد خاطر.

يقول خاطر في حديث هاتفي مع "الجزيرة نت"، إن هذه الاستراتجيات يمكن أن تشمل:

أولا: إجراء معالجة حيوية تتضمن إدخال بكتيريا محددة لأنظمة معالجة مياه الصرف الصحي، أو تعزيز نمو البكتيريا الموجودة بالفعل لتعزيز تحلل المخلفات الصيدلانية. ثانيا: استكشاف تقنيات الهندسة الوراثية لتعديل السلالات البكتيرية، من أجل زيادة التعبير عن الجينات المسؤولة عن تحلل المركبات المستهدفة أو إدخال مسارات استقلابية جديدة لتحقيق تحلل أكثر كفاءة. ثالثا: تطوير أنظمة للترشيح البيولوجي تتضمن البكتيريا القادرة على استقلاب المستحضرات الصيدلانية، ويمكن دمج هذه الأنظمة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي لإزالة المخلفات الصيدلانية قبل تصريف المياه المعالجة في البيئة.

ويضيف خاطر، أنه من أجل تفعيل الفائدة التطبيقية للاكتشاف الجديد يحتاج الباحثون للإجابة على سؤالين، هما :

كيف تؤثر العوامل البيئية مثل الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة وتوافر العناصر الغذائية على نشاط وكفاءة البكتيريا المحللة لـ"الميتفورمين" في أنظمة معالجة مياه الصرف الصحي؟ وما هو تنوع وتوزيع البكتيريا التي تمتلك جينات محللة لـ"الميتفورمين" في محطات معالجة مياه الصرف الصحي المختلفة والبيئات المائية، حيث إن فهم مدى انتشار هذه البكتيريا ووفرتها يوفر نظرة ثاقبة لدورها البيئي والتباين المحتمل في قدراتها الأيضية.

المصدر: الجزيرة

كلمات دلالية: رمضان 1445 حريات معالجة میاه الصرف الصحی فی میاه الصرف الصحی المسؤولة عن القادرة على هذه الجینات

إقرأ أيضاً:

الإسكان تبحث مع شركة عالمية حلولًا مبتكرة لمعالجة مياه الصرف وإنشاء بحيرات سياحية

عقد المهندس شريف الشربيني، وزير الإسكان والمرافق والمجتمعات العمرانية، اجتماعا مساء أمس، مع ممثلي إحدى الشركات العالمية المتخصصة في إنشاء البحيرات "crystal lagoon " ومعالجة مياه الصرف الصحي، وذلك بحضور مسئولي الوزارة وهيئة المجتمعات العمرانية الجديدة.

واستعرض وزير الإسكان خلال الاجتماع عددا من المقترحات والأفكار المتطورة لإنشاء البحيرات "crystal lagoon "، دون الطرق التقليدية التي تتطلبها انشاء مثل هذه البحيرات اعتمادا على مياه الآبار، بجانب إقامة عدد من الأنشطة الاستثمارية سواء الترفيهية والسياحية بالمناطق المحيطة بالبحيرة، كما تم استعراض مقترحات متطورة أيضا وصديقة للبيئة لمعالجة مياه الصرف الصحي.

نائب وزير الإسكان يناقش مع ممثلي البنك الدولي سبل التعاون بالمشروعات المستقبليةرئيس العاشر من رمضان يتفقد مشروع امتداد الموقف الإقليمي الجديد

وأكد المهندس شريف الشربيني أنه يتم العمل على إنشاء واجهة بحرية للأراضي الواقعة جنوب الطريق الساحلي الدولي، من خلال إنشاء بحيرات مائية لتعظيم الاستفادة من تلك الأراضي، من أجل رفع قيمة تلك الأراضى، وتوفير المزيد من الفرص الاستثمارية لتنفيذ مشروعات التنمية السياحية، مما يساهم فى توفير المزيد من الوحدات والغرف الفندقية لاستيعاب حجم السياح المتزايد بالساحل الشمالى خلال الأعوام المقبلة.

ووجه وزير الإسكان بوضع تصور كامل للمشروعات المقترحة ودراسة كافة الجوانب للبدء في إجراءات التنفيذ وتعظيم الاستفادة من الأراضي الشاغرة وجذب المزيد من الاستثمارات.

مقالات مشابهة

  • الإسكان تبحث مع شركة عالمية حلولًا مبتكرة لمعالجة مياه الصرف وإنشاء بحيرات سياحية
  • تشغيل محطة معالجة مياه مركز الغسيل الكلوي بمستشفى ٢٢ مايو بهمدان
  • تدشين العمل بمحطة معالجة مياه مركز الغسيل الكلوي بمستشفى 22 مايو بهمدان
  • رئيس مياه القناة: البدء في صيانة طلمبات محطة صرف صحي المستقبل
  • مياه القناة: البدء في صيانة طلمبات محطة صرف صحي المستقبل
  • رئيس شركة مياه الشرب والصرف الصحي بالغربية يتفقد عددًا من المشروعات الحيوية
  • وفاة طفل سقط في الصرف الصحي وسط ميسان
  • صور.. مدبولي يتفقد إنشاء محطة الصرف الصحي الصناعي بالعاشر من رمضان
  • رئيس الوزراء يتفقد أعمال إنشاء محطة الصرف الصحي الصناعي بالعاشر من رمضان
  • رئيس الوزراء يتفقد أعمال إنشاء محطة الصرف الصحي الصناعي بالعاشر من رمضان.. صور