طفرة غامضة وسريعة في مرض الفيلق المرتبط بالهواء الملوث
مصر:إيهاب محمد زايد
داء الفيالقة من أشد أشكال التهاب الرئة — وهو التهاب ناجم عن العدوى عادةً. تسبِّبها بكتيريا تُعرَف باسم الفَيلَقية.
يُصاب معظم الناس بداء الفيالقة عن طريق استنشاق البكتيريا الموجودة بالماء أو التربة. كبار السن والمدخنون والأشخاص ذوو المناعة الموهنة عرضة بشكل خاص للإصابة بداء الفيالقة.
كما تسبِّب بكتريا الفَيلَقية حمى بونتياك، وهو مرض ألطف شبيه في أعراضه بالإنفلونزا. عادةً ما تُشفى حمى بونتياك من تلقاء نفسها، ولكن داء الفيالقة غير المعالَج يمكن أن يكون قاتلًا.
على الرغم من أن علاج المرض بالمضادات الحيوية دون تأخير عادةً ما يُعالِج داء الفيالقة، فإن بعض الأشخاص يواجهون مشكلات صحية حتى بعد العلاج.
تم ربط الارتفاع الغامض والسريع في مرض Legionnaires، وهو عدوى بكتيرية حادة في الرئة، بالهواء النظيف، في دراسة أمريكية عن اتجاهات التلوث بثاني أكسيد الكبريت.
في حيرة من الارتفاع العالمي المطول في مرض الليجيونيرز، وهو شكل غير نمطي من الالتهاب الرئوي الناجم عن بكتيريا الليجيونيلا، قام الباحثون في جامعتين أمريكيتين ووزارة الصحة بولاية نيويورك بالتحقيق في العوامل البيئية المحتملة التي يمكن أن تفسر الاتجاه السائد في أعناقهم من الغابة.
على مدى العقدين الماضيين، زاد معدل الإصابة بمرض الفيالقة في الولايات المتحدة تسعة أضعاف، من حوالي 1100 حالة تم الإبلاغ عنها في عام 2000 إلى ما يقرب من 10000 حالة في عام 2018. وقد أبلغت أوروبا وأجزاء من كندا عن زيادات مماثلة، مع حالات تصل إلى خمسة إلى خمسة. سباعي.
في حين أن حالات تفشي مرض الليجيونير الكبرى التي يعود تاريخها إلى عام 1976 يمكن إرجاعها إلى مكيفات الهواء، وأنظمة التهوية التجارية، وأبراج التبريد ــ التي تستخدم المراوح لتبديد الحرارة من المصانع ــ في الغالبية العظمى من الحالات المتفرقة، لا يوجد مصدر رئيسي معروف.
أنظمة تدفق الهواء وأبراج التبريد، إذا كانت ملوثة، تنشر بكتيريا الفيلقية على مسافات كبيرة عن طريق تشتيت بخار الماء؛ تتشبث البكتيريا بقطرات الماء المحمولة جواً والتي يستنشقها الناس. ومع ذلك، قد يختلف هذا تبعًا للظروف البيئية.
يقول عالم الغلاف الجوي فانغكون يو من جامعة ألباني في نيويورك، الذي شارك في قيادة الدراسة: “إن فهم كيفية تأثير الظروف البيئية المتغيرة على انتشار الليجيونيلا أمر بالغ الأهمية للتخفيف من هذه المخاطر المهمة على الصحة العامة”.
وركز الباحثون على ولاية نيويورك، بعد أن حددوها على أنها الولاية الأولى لمرض الفيالقة في تحليل الحالات المبلغ عنها للمراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها بين عامي 1992 و2019.
ومع ذلك، لم يفسر أي من العوامل البيئية التي درسها الفريق في البداية – الرطوبة النسبية ودرجة الحرارة وهطول الأمطار والأشعة فوق البنفسجية – الاتجاه طويل المدى لمرض الفيالقة.
وبالنظر إلى أبعد من ذلك، لاحظوا أن مستويات ثاني أكسيد الكبريت (SO2) في الهواء قد انخفضت خلال العقدين الماضيين بمعدل مماثل للزيادات في مرض الفيالقة.
زادت حالات الفيلق في ولاية نيويورك (الماس الأسود) بينما انخفضت مستويات ثاني أكسيد الكبريت في موقعين في ولاية نيويورك (النقاط الزرقاء) وفي جميع أنحاء الولايات المتحدة (المثلثات الأرجوانية) خلال نفس الفترة.
تظهر النمذجة أن الرقم الهيدروجيني لمياه الأمطار (النجوم الوردية) وقطرات الماء (الخط الأصفر) قد زاد أيضًا، مما يجعل تلك القطرات أقل حمضية. (يو وآخرون، PNAS Nexus، 2024)
وباستخدام نموذج للكيمياء المعتمدة على الماء، أظهروا كيف يمكن امتصاص ثاني أكسيد الكبريت الموجود في الغلاف الجوي في قطرات الماء، وتحويله إلى حمض الكبريتيك، مما يجعل القطرات أكثر حمضية وأقل ملائمة لبكتيريا الفيلقية.
وعلى العكس من ذلك، أظهر النموذج أن الانخفاضات في مستويات ثاني أكسيد الكبريت المسجلة في موقعين لرصد جودة الهواء في ولاية نيويورك على مدى عقدين من الزمن كان من شأنها أن تجعل قطرات الماء أقل حموضة بمعامل عشرة على الأقل.
قد يسمح بخار الماء الأقل حمضية لبكتيريا الليجيونيلا بالبقاء على قيد الحياة في رحلتها المحمولة بالهواء وإصابة كل من يستنشقه.
في الواقع، في تحليل ثانوي، وجد الباحثون فارقًا مدته أسبوع واحد بين انخفاض تركيزات ثاني أكسيد الكبريت والارتفاع في حالات مرض الفيالقة، وهو ما يعادل فترة الحضانة من التعرض إلى ظهور الأعراض.
ومن خلال رسم خرائط لمواقعهم، حددوا أيضًا صلة مذهلة بين حالات الإصابة بمرض Legionnaires وقربها من أبراج التبريد في ولاية نيويورك.
يمكن أن يؤدي انخفاض ثاني أكسيد الكبريت في الغلاف الجوي إلى زيادة معدلات بقاء البكتيريا الفيلقية.
لا يثبت هذا الارتباط السبب والنتيجة، ويمكن أن تساهم عوامل متعددة في ارتفاع مرض الفيالقة، والذي يخطط الباحثون للتحقيق فيه في الدراسات المستقبلية.
كانت المجتمعات الواقعة على مسافة تصل إلى 7.3 كيلومتر (4.5 ميل) من برج التبريد أكثر عرضة لخطر دخول المستشفى بسبب مرض الفيالقة. وقد تزايد هذا النطاق على مدار العشرين عامًا الماضية مع انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكبريت، مما قد يزيد من بقاء الليجيونيلا في الهواء.
وهو يسلط الضوء على أهمية حماية الفئات السكانية الضعيفة التي تعيش بالقرب من المناطق الصناعية أو المكتظة بالسكان – أولاً من تلوث الهواء، وثانيًا من هذا الخطر المكتشف حديثًا لمرض الفيالقة الذي يأتي مع سماء أكثر صفاءً.
ويؤكد الباحثون أن الحد من التلوث مفيد بلا شك للإنسان والبيئة؛ يتعلق الأمر الآن باستخدام هذه النتائج للمساعدة في توجيه الاستراتيجيات للحد من التعرض للبكتيريا الليجيونيلا مع الحفاظ على جودة الهواء الجيدة وفوائدها العديدة.
وقد نشرت الدراسة في PNAS Nexus.
