Worldwide diversity of hepatitis A and E viruses in urban wastewater
استخدمت هذه الدراسة الميتاجينوميات الخاصة بمياه الصرف الصحي عبر 62 مدينة في 38 دولة لرسم خريطة للتنوع العالمي لفيروسات التهاب الكبد (أ) و(هـ)، مما كشف عن انتقال واسع النطاق لفيروس التهاب الكبد (هـ) من الجرذان عبر انتقال حيواني المنشأ، وأظهر قيمة مراقبة مياه الصرف الصحي لمراقبة سلالات التهاب الكبد البشرية والحيوانية على حد سواء.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تخيل مدن العالم كخلايا نحل عملاقة ومزدحمة. داخل هذه الخلايا، يعيش الملايين من البشر والحيوانات الأليفة والآفات، ويتغذون ويتركون خلفهم تدفقاً مستمراً من النفايات. إذا استطعت أن تتناول رشفة صغيرة من مياه الصرف الصحي المتدفقة من مدينة ما، فلن تكون رائحتها سيئة فحسب؛ بل ستكون مكتبة متوهجة وفوضوية من الأسرار الجينية. هذا هو عالم علم الأوبئة القائم على مياه الصرف الصحي. فبدلاً من انتظار مرض الناس لزيارة الطبيب، يعامل العلماء نظام الصرف الصحي في المدينة كأنه اختبار دم مستمر وعملاق لجميع السكان.
في هذه المكتبة، هناك "شريران" محددان يبحثان دائماً عن المشاكل: فيروس التهاب الكبد (أ) (HAV) وفيروس التهاب الكبد (هـ) (HEV). فكر في هذه الفيروسات كجواسيس غير مرئيين يسافرون عبر الطعام أو الماء الملوث أو الاتصال الوثيق. وبينما يعد التهاب الكبد (أ) جاسوساً كلاسيكياً ينتقل من إنسان لآخر، فإن التهاب الكبد (هـ) أكثر دهاءً؛ فلديه جانب "حيواني المنشأ"، مما يعني أنه يمكن أن ينتقل من الحيوانات (مثل الخنازير) إلى البشر. ولكن هناك شخصية ثالثة ماكرة في هذه القصة: الجرذ. لفترة طويلة، اعتقد العلماء أن نوعاً معيناً من فيروس التهاب الكبد (هـ) يعيش فقط في الجرذان ولا يزعج البشر أبداً. ومع ذلك، تشير همسات حديثة إلى أن جواسيس الجرذان هذه قد تحاول العبور. السؤال الكبير هو: ما مدى انتشار هؤلاء الجواسيد، وهل يختبئون في مجارينا أكثر مما كنا نعتقد؟
رحلة البحث عن جاسوس الصرف الصحي العظيم
قرر فريق من العلماء من جميع أنحاء العالم لعب دور المحقق. لم يكتفوا بالبحث في مدينة واحدة؛ بل ألقوا شبكة ضخمة، وجمعوا عينات من مياه الصرف الصحي من 62 مدينة في 38 دولة عبر ست قارات مختلفة. استخدموا طريقة عالية التقنية تسمى "الميتاجينوميات الهجينة" (hybrid-capture metagenics)، وهي تشبه استخدام مغناطيس فائق القوة لسحب قطع جينية صغيرة من الفيروسات من "حساء" مياه الصرف الصحي الفوضوي، حتى لو كانت مختبئة وسط الضجيج الخلفي. بحثوا في عينات جُمعت بين 2017 و2019، ثم تعمقوا أكثر في خمس مدن أوروبية من خلال عينات من 2020 إلى 2021.
إليكم ما وجدوه في "المكتبة الجينية" للمدينة:
جاسوس الجرذ موجود في كل مكان
كانت المفاجأة الأكبر هي فيروس التهاب الكبد (هـ) الخاص بالجرذ (المعروف علمياً باسم Rocahepevirus ratti). وجد الفريق هذا الفيروس في 70% من المدن التي اختبروها. قبل هذه الدراسة، كنا نعرف بوجوده في أماكن قليلة فقط؛ أما الآن، فقد توسعت الخريطة لتشمل 12 دولة، بما في ذلك أستراليا والهند وأجزاء من أفريقيا.
ولكن إليكم التحول الحاسم: استخدم العلماء خدعة ذكية لمعرفة مصدر الفيروس. فقد بحثوا عن الفيروسات العضلية (astroviruses) (نوع آخر من الفيروسات) في مياه الصرف الصحي نفسها. وبما أن الحيوانات المختلفة لديها فيروسات عضلية خاصة بها، فإن مزيج الفيروسات العضلية يعمل كبصمة لفضلات الحيوانات في الأنابيب. عندما وجدوا فيروس التهاب الكب (هـ) الخاص بالجرذ، وجدوا أيضاً كمية هائلة من الفيروسات العضلية الخاصة بالجرذان وعدد قليل جداً من الفيروسات البشرية. وهذا يشير بقوة إلى أن فيروس التهاب الكبد (هـ) الخاص بالجرذ في مياه الصرف الصحي ناتج عن الجرذان التي تعيش في المجاري، وليس عن إصابة البشر به. الأمر يشبه العثور على كومة من فضلات الجرذ بجانب لعبة جرذ؛ فالجرذ هو المصدر، وليس الإنسان.
الجاسوس البشري: التهاب الكبد (هـ)
وُجد النسخة "البشرية" من التهاب الكبد (هـ) (Paslahepevenus balayani) في 42% من المدن. وفي أوروبا، كانت النسخة الأكثر شيوعاً هي النمط الجيني 3، وتحديداً النوع الفرعي 3c. وهذا منطقي لأن أوروبا تضم الكثير من مزارع الخنازير، والخنازير هي المستودع الرئيسي لهذا الفيروس. وجدت الدراسة أنه في مدن مثل بودابست وفيينا، كان هناك مزيج جامح من مختلف الأنواع الفرعية لالتهاب الكبد (هـ)، ويرجع ذلك على الأرجح إلى كيفية تجارة ونقل الخنازير. ومن المثير للاهتمام، أنهم وجدوا النمط الجيني 1 "البشري فقط" في أماكن مثل توغو وماليزيا، وهو ما يتوافق مع حالات تفشي الأمراض المنقولة بالمياه المعروفة في تلك المناطق.
الجاسوس الكلاسيكي: التهاب الكبد (أ)
تم اكتشاف التهاب الكبد (أ) في 37% من العينات. وتطابقت أنواع التهاب الكبد (أ) الموجودة مع ما نراه عادة في تلك المناطق. فعلى سبيل المثال، وجدوا في أفريقيا النمط الجيني IB، وهو شائع هناك. وفي أوروبا، وجدوا النمط الجيني IA، الذي ارتبط بتفشٍ معروف بين الرجال الذين يمارسون الجنس مع الرجال (MSM) حدث حوالي عام 2016-2017. وهذا يوضح أن مياه الصرف الصحي يمكن أن ترصد الفيروسات التي قد يغفل عنها الأطباء السريريون لأن الأشخاص المصابين لم يذهبوا إلى المستشفى.
"ماذا لو" و"ما نعرفه"
تشير الدراسة إلى أنه بينما يتواجد فيروس التهاب الكبد (هـ) الخاص بالجرذ في كل مكان في المجاري، فمن المرجح أنه يبقى مع الجرذان. ومع ذلك، فإن المؤلفين حذرون في قولهم إننا لا نعرف الصورة الكاملة بعد. نحن نعلم أن الجرذان تعيش في المجاري وأن فضلاتها موجودة في المياه. ونحن نعلم أن بعض الحالات البشرية للإصابة بفيروس التهاب الكبد (هـ) الخاص بالجرذ قد أُبلغ عنها في المستشفيات، لكن بيانات مياه الصرف الصحي تشير إلى أنه، في الوقت الحالي، يعتبر فيروس الجرذ "مشكلة جرذان" في الأنابيب، وليس عدوى بشرية واسعة الانتشار.
كما لاحظ الباحثون أن طريقتهم أقل حساسية قليلاً من الاختبارات المعملية القياسية. فعلى سبيل المثال، في إحدى المدن (ياوندي)، لم يجدوا فيروس التهاب الكبد (هـ) الخاص بالجرذ، رغم أن اختبارات أخرى وجدته سابقاً. وهذا يعني أنهم ربما فاتهم بعض الفيروسات، وقد يكون التنوع الحقيقي أعلى بكثير.
الخلاصة
ترسم هذه الورقة صورة حية للعالم الخفي في مجارينا. فهي تؤكد أن فيروس التهاب الكبد (هـ) الخاص بالجرذ هو مقيم عالمي في مجتمعات الجرذان الحضرية، وينتشر عبر أنظمة الصرف الصحي في 70% من المدن المدروسة. كما تُظهر أن مراقبة مياه الصرف الصحي هي أداة قوية يمكنها رؤية الدوران "الصامت" للفيروسات — ورصد حالات التفشي وفيروسات الحيوانات التي غالباً ما تغفل عنها الاختبارات السريرية. وبينما يتواجد فيروس الجرذ حالياً مع مضيفيه من القوارض، فإن وجوده في أنظمتنا المائية هو تذكير بأن الخط الفاصل بين صحة الحيوان وصحة الإنسان أرق مما كنا نظن، وأن مراقبة مياه الصرف الصحي هي واحدة من أفضل الطرق للبقاء متقدمين بخطوة على الجواسيد.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.