Yeni bir araştırmaya göre kuraklık, topraktaki antibiyotiğe dirençli mikroorganizmaları artırarak halk sağlığını tehdit ediyor.

ABD’deki Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’ndeki (Caltech) araştırmacılar ‘Antibiyotiklerin kaynağı olan doğal ortamlardaki değişiklikler direnç oluşumunu teşvik ediyor olabilir mi‘ sorusuna yanıt aradı.

Antimikrobiyal direnç (AMR) yalnızca Avrupa Birliği’nde her yıl 35 binden fazla kişinin ölümüne yol açan ve giderek büyüyen bir tehdit.

Bu durum bakteri, virüs, mantar ve parazitlerin antimikrobiyal ilaçlara artık yanıt vermemesi halinde ortaya çıkıyor. Her ne kadar patojenlerdeki genetik değişiklikler yoluyla zaman içinde meydana gelen doğal bir süreç olsa da insan faaliyetleri, özellikle de antimikrobiyallerin yanlış ve aşırı kullanımı nedeniyle hızla artıyor.

Caltech’te biyoloji ve jeobiyoloji profesörü Dianne Newman “Kuraklık klinikte antibiyotiklerin aşırı kullanımıyla aynı etkileri yaratıyor. Her ikisi de antibiyotik direncinin seçilimini tetikliyor” dedi.

Araştırmacılar antibiyotiklerin ilk olarak 1940’larda toprak mikroorganizmalarını içeren deneylerde keşfedildiğini ve bu deneylerde bir toprak organizmasının ürettiği doğal maddelerin başka bir organizmanın büyümesini engellediğinin tespit edildiğini belirtti.

Bu doğal ürünlerin çoğu, o zamandan beri değiştirilerek günümüzde reçete edilen ilaçlara dönüştürülmüş olsa da, toprak yeni antibiyotik üreticilerinin en büyük kaynaklarından biri olmaya devam ediyor. Toprak, mikrobiyal açıdan o kadar zengin bir ortam ki, mikrobiyal canlıların tahmini yüzde 99’u henüz laboratuvar ortamında kültürlenemiyor.

Birçok antibiyotik toprak mikroorganizmalarından kaynaklanıyor. Araştırmacılara göre toprak ekosistemlerindeki çevresel değişikliklerin direnci nasıl artırabileceği henüz tam olarak anlaşılamamış.

Veri setleri incelendi

Çalışmanın baş araştırmacısı Xiaoyu Shan, toprak örneklerindeki mikrobiyal dizilere ait kamuya açık veri setlerini incelemek üzere bir bilgisayar programı geliştirdi ve çeşitli antibiyotiklerin üretilmesini sağlayan genleri araştırdı.

Araştırmacılar, 116 ülkeden elde edilen klinik gözetim verileriyle, tarım arazileri, otlaklar, ormanlar ve sulak alanlar dahil olmak üzere çeşitli arazi kullanım türlerini içeren arazi veri setlerini kullandı. Böylece hastanelerde antibiyotik direncinin ortalama sıklığının yerel kuraklık endeksiyle güçlü bir korelasyon gösterdiğini buldu.

Kuraklık antibiyotik direncine nasıl yol açar?

Araştırma, kuraklık koşullarında direncin temel itici mekanizmasının ‘konsantrasyon etkisi’ olduğunu ortaya koydu. Yani toprak kurudukça, içinde bulunan doğal antibiyotikler kalan nemde daha etkili hale geliyor.

Ancak kuraklık, antibiyotiklere daha ince yollardan da etki ediyor. Araştırmalar, kuru koşulların bakteriler üzerinde yarattığı fiziksel stresin, antibiyotiklerin bakterilere karşı ne kadar etkili olduğunu değiştirebileceğini gösterdi.

Uzun süren kuraklık dönemleri, antibiyotiğin türüne bağlı olarak topraktaki belirli antibiyotiklerin bozunma hızlarını da değiştirebilir. Düşük nem seviyeleri bu süreci yavaşlatabilir veya hızlandırabilir.

Shan, “İster eğlence amaçlı olsun ister sadece tozu solumak olsun, toprakla sürekli etkileşim halindeyiz” dedi: “Önemli olan, bakterilerin birbirlerine gen aktarabilmesidir ve antibiyotik direnci genlerinin yüksek bir aktarım oranına sahip olduğu biliniyor. Çevrede trilyonlarca bakteri bulunduğundan, bu önemli bir olay.”

Neden endişe verici?

Dünya çapında antimikrobiyal direnç ve kuraklık konusunda tahminler pek de iyimser değil.

Yazarlar, “Beklenen iklim değişiklikleri göz önüne alındığında, kuraklıkla klinik antibiyotik direnci arasındaki güçlü korelasyon endişe verici” diye yazdı.

The Lancet dergisinde 2024’te yayınlanan bir araştırmaya göre 2025 ile 2050 yılları arasında 39 milyon ölümün doğrudan antimikrobiyal dirençten kaynaklanacağı tahmin ediliyor.

Aynı zamanda, kuraklık tahminleri, yüzyılın sonuna kadar 5 milyar kadar insanın kurak bölgelerde yaşayabileceğini gösteriyor.

Araştırmacılara göre kuraklık ile AMR’yi birbirine bağlayan bulgular, insan, hayvan, bitki ve çevre sağlığının birbiriyle bağlantılı olduğunun önemini ortaya koyuyor.

Araştırmacılar, “İklim istikrarsızlığı arttıkça, bu tür bütüncül yaklaşımlar, antibiyotik direncinin küresel gidişatını öngörmek ve etkilerini hafifletmek açısından hayati önem taşıyacak” dedi.