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:

وزير الإسكان ومحافظ الأقصر يستعرضان الحلول الجذرية لرفع كفاءة منظومة مياه الشرب والصرف الصحي

عقد المهندس شريف الشربيني، وزير الإسكان والمرافق والمجتمعات العمرانية، والمهندس عبد المطلب عمارة، محافظ الأقصر، اجتماعًا بمقر وزارة الإسكان بالعاصمة الإدارية الجديدة، وذلك لاستعراض عدد من المقترحات لعدم تكرار مشكلة انقطاع المياه مرة أخرى، وذلك بحضور مسئولي الوزارة، وجهاز تنظيم مياه الشرب والصرف الصحي وحماية المستهلك، والشركة القابضة لمياه الشرب والصرف الصحي، والهيئة القومية لمياه الشرب والصرف الصحي، وشركة المقاولون العرب.

استهل المهندس شريف الشربيني الاجتماع، بالترحيب بالمهندس عبد المطلب عمارة، معربًا عن تقديره لحجم المشكلة التي حدثت وتسببت في انقطاع المياه عن بعض المنازل بمدينة الأقصر، بسبب انقطاع المياه خلال فترة المشكلة والإصلاح، وما لحق بهم من أضرار، حيث أكد الوزير أن اجتماع اليوم جاء للمناقشة ووضع حل جذري للمشكلة وعدم تكرار حدوثها مرة أخرى.

من جانبه، قدم المحافظ الشكر للوزير والجهات التابعة للوزارة للتعامل الفوري والعمل على إصلاح العطل خلال الفترة الماضية وعودة المياه للمنازل مرة أخرى عقب انقطاعها، مشيرًا إلى أن مدينة الأقصر يتم خدمتها عن طريق محطتي رفع صرف صحى متصلتين بخطى طرد قطر 1000 مم، 700 مم. وهما ما حدث بهما العطل وتم التعامل فورًا مع المشكلة وإيجاد حلول سريعة وقتها وتم الإصلاح.

واستعرض وزير الإسكان ومحافظ الأقصر عددًا من المقترحات التي من شأنها عدم تكرار المشكلة ووجود حلول بديلة في حال وجود أعطال مرة أخرى أو إجراء أعمال صيانة، حيث تم الاتفاق على تنفيذ مشروع ازدواج للخط قطر 700 مم وتغييره بالكامل وإنشاء خط ثان بقطر 1200 مم وربطه بمحطة صرف صحي 3 ومحطة المعالجة، وكلف الوزير شركة المقاولون العرب باتخاذ كافة الإجراءات الفنية اللازمة لنهو المشكلة في أقرب وقت وتكليف نائب رئيس الشركة لمتابعة أعمال الإصلاح والصيانة شخصيًا لحين الانتهاء منها دون التأثير على الخدمة المقدمة للمواطنين.

كما كلف الوزير بتواجد ممثلين من: جهاز تنظيم مياه الشرب والصرف الصحي وحماية المستهلك، والشركة القابضة لمياه الشرب والصرف الصحي، والهيئة القومية لمياه الشرب والصرف الصحي، وشركة المقاولون العرب بالموقع لوضع خطة عمل مُحكمة لكافة الأعمال بالمشروع والمتابعة الدورية له.

مقالات مشابهة

  • وزير الإسكان ومحافظ الأقصر يستعرضان الحلول الجذرية لرفع كفاءة منظومة مياه الشرب والصرف الصحي
  • بتكلفة 320 مليون جنيه.. تنفيذ مشروعات الصرف الصحي بقرى مركز الزقازيق
  • ضمن خطة التطوير.. تغيير خطوط مياه الشرب والصرف الصحي بالعتبة
  • النواب يوافق على منحة إسبانية بـ500 ألف يورو لمعالجة مياه الصرف الصناعي في مصانع السكر
  • المياه الوطنية تُنهي مشروع الصرف الصحي بنرجس الرياض لخدمة أكثر من 198 ألف مستفيد بنحو 460 مليون ريال
  • "النواب" يوافق على منحة بـ500 ألف يورو لمعالجة مياه صرف مصانع السكر
  • البرلمان يوافق على منحة إسبانية لتمويل مشروع معالجة مياه الصرف بمصانع السكر
  • البرلمان يناقش منحة إسبانية لتمويل مشروع معالجة مياه الصرف بمصانع السكر
  • تطوير العتبة.. تغيير خطوط مياه الشرب والصرف الصحي
  • اليوم.. النواب يناقش منحة إسبانية لتمويل مشروع معالجة مياه الصرف بمصانع السكر