كيف يتسبب التغيّر المناخي بانتشار الفطريات الخطيرة على صحة البشر؟

في مطلع القرن الحادي والعشرين، كانت حمّى الوادي مرضاً فطرياً غير معروف في الولايات المتحدة؛ إذ أُبلغ عن أقل من 3 آلاف حالة سنوياً، معظمها في ولايتي كاليفورنيا وأريزونا. ولكن بعد مرور عقدين من الزمن، بدأت حالات حمى الوادي الانتشار بمعدل عالٍ؛ إذ ازداد هذا المعدل بما يتجاوز 7 أضعاف وظهرت الحالات في ولايات أخرى.

لا يقتصر ذلك على حمى الوادي؛ إذ تظهر الأمراض الفطرية عموماً في أماكن لم تنتشر فيها من قبل، وأصبحت أنواع الفطريات التي كانت غير ضارة أو ضارة إلى حد ما من قبل مميتة للإنسان. وفقاً للعلماء، فإن التغيّر المناخي هو أحد الأسباب المرجّحة لذلك. تزداد التقلبات في درجات الحرارة وأنماط هطول الأمطار حيثما تظهر الفطريات المسببة للأمراض، ويمكن أن تساعد الكوارث الناجمة عن المناخ الفطريات على التناثر والوصول إلى عددٍ أكبر من الناس، فضلاً عن أن درجات الحرارة الأعلى تخلق فرصاً لتطور الفطريات إلى عوامل مرضية أكثر خطورة.

التغير المناخي يؤدي إلى تحول الفطريات إلى مسببات أمراض خطيرة

كانت الفطريات مجموعة مهملة من مسببات الأمراض خلال فترة طويلة. وبحلول أوائل العقد الأول من الألفية الثالثة، حذّر الباحثون من أن التغيّر المناخي سيجعل الأمراض المعدية التي تتسبب بها البكتيريا والفيروسات والطفيليات مثل الكوليرا وحمى الضنك والملاريا أكثر انتشاراً. يقول عالم الأحياء الدقيقة وعلم المناعة في كلية جونز هوبكنز بلوميرغ للصحة العامة، أرتورو كاساديفال: "لكن العلماء لم يركّزوا على الفطريات على الإطلاق". يعود ذلك إلى أن الفطريات لم تتسبب بالمشكلات للبشر إلّا مؤخراً؛

تفسّر درجة حرارة الجسم المرتفعة ذلك. ينمو العديد من الفطريات على النحو الأمثل في الظروف التي تسودها درجات الحرارة المتراوحة بين 12 و30 درجة مئوية. لذلك، ووفقاً لما كتبه كاساديفال في لمحة عامة عن موضوع المناعة ضد الأمراض الفطرية الغازية في مجلة المراجعة السنوية لعلم المناعة (Annual Review of Immunology) لعام 2022، على الرغم من أن الفطريات تُصيب الأشجار والمحاصيل والبرمائيات والأسماك والزواحف والحشرات دون أي مشكلات، وهي كائنات حية لا تحافظ على درجات حرارة داخلية عالية باتساق، فإن الفطريات لا تزدهر عادة داخل الأجسام الدافئة للثدييات.

من بين الفطريات القليلة التي تُصيب البشر، أُبلغ سابقاً أن بعض الفطريات الخطيرة، مثل أنواع المستخفيات والبنسيليوم والرشاشيات، يُصيب عدداً أكبر من الأشخاص في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية مقارنة بالمناطق الباردة. يشير ذلك أيضاً إلى أن المناخ قد يحدُّ من قدرة الفطريات على إصابة البشر.

الفطريات تتطور

لكن في يومنا هذا، قد يساعد ارتفاع درجة حرارة الكوكب على انتشار بعض مسببات الأمراض الفطرية إلى مناطق جديدة. خذ حمى الوادي مثالاً. يمكن أن يتسبب هذا المرض بأعراض تشبه أعراض الإنفلونزا لدى الأشخاص الذين يستنشقون الأبواغ المجهرية لفطر الكروانية اللدودة. وفقاً لدراسة حديثة أجرتها عالِمة نظام الأرض في مختبر لوس ألاموس الوطني في ولاية نيو مكسيكو، مورغان غوريس، قد تسود الظروف المناخية المؤاتية لانتشار حمى الوادي في 217 مقاطعة بـ 12 ولاية أميركية حالياً.

توصلت غوريس إلى نتائج مثيرة للقلق عندما نمذجت المواقع التي يمكن أن تعيش فيها الفطريات في المستقبل. بحلول عام 2100، وفي سيناريو تستمر فيه انبعاثات الغازات الدفيئة بالازدياد بلا هوادة، سيُتيح ارتفاع درجات الحرارة للكروانية اللدودة الانتشار شمالاً إلى 476 مقاطعة في 17 ولاية أميركية. تقول غوريس إن هذا المرض الذي كان يُنظر إليه سابقاً على أنه مرض يقتصر في الغالب على جنوب غرب الولايات المتحدة، يمكن أن يمتد إلى الحدود الأميركية الكندية استجابة للتغيّر المناخي. تلك كانت "لحظة مبهرة" حقيقية حسب تعبيرها، لأن ذلك من شأنه أن يعرّض ملايين آخرين من البشر للخطر.

تنتشر أيضاً أمراض فطرية أخرى تُصيب البشر حالياً، مثل داء النوسجات والفطار البرعمي. وينتشر هذان المرضان على نحوٍ متزايدٍ خارج نطاقهما التاريخي، كما الحال بالنسبة لحمى الوادي.

توسّعت نطاقات مسببات الأمراض الفطرية التي تعود إلى أنواع أخرى بطريقة مشابهة أيضاً. على سبيل المثال، تنمو الفطريات الأصيصية، التي أسهمت في انخفاض أعداد مئات الأنواع البرمائية، جيداً في درجات الحرارة البيئية التي تتراوح بين 17 و25 درجة مئوية. لكن هذه الفطريات تتحول إلى مصدر خطر جدّي على الارتفاعات وخطوط العرض الأعلى، ويعود ذلك على الأرجح إلى أن ارتفاع درجات الحرارة يجعل المناطق التي كانت باردة أكثر ملاءمة لهذه الفطريات.

بالمثل، ينتشر فطر كرونارتيوم ريبيكولا (Cronartium ribicola)، الذي تسبب بالضرر لبعض أنواع الصنوبر الأبيض عبر أوروبا وأميركا الشمالية، إلى مناطق ذات ارتفاعات أعلى لم تكن تلائمه الظروف فيها من قبل. عرّض ذلك مساحات أوسع من غابات الصنوبر للخطر. تسهم الظروف المناخية المتغيرة أيضاً في انتشار مسببات الأمراض الفطرية التي تُصيب المحاصيل إلى مناطق جديدة، مثل تلك التي تُصيب الموز والبطاطس والقمح.

يؤدي ارتفاع درجات الحرارة أيضاً إلى تغيّر دورات الجفاف والأمطار الغزيرة، ما قد يزيد خطر إصابة البشر بالأمراض الفطرية. وجدت إحدى الدراسات التي أُجريت على أكثر من 81 ألف حالة إصابة بحمى الوادي في ولاية كاليفورنيا بين عامي 2000 و2020، أن معدل العدوى يميلُ إلى الارتفاع في العامين التاليين مباشرة لموجات الجفاف الطويلة. لا يعرف العلماء السبب الدقيق لذلك حتى الآن، لكن تشير إحدى الفرضيات إلى أن الكروانية اللدودة تتمتّع بمعدل بقاء أعلى خلال فترات الجفاف الطويلة مقارنة بمنافسيها الميكروبيين، ثم تنمو بسرعة بمجرد عودة موسم الأمطار وتُطلق أبواغها في الهواء عندما تبدأ التربة بالجفاف مجدداً. تقول غوريس: "لذلك، لا يؤثّر المناخ فقط في مناطق انتشار هذه الفطريات، بل في ازدياد عدد حالات الإصابة من سنة إلى أخرى".

يمكن أن يساعد التغيّر المناخي أيضاً على نشر الأبواغ الفطرية عبر مسافات أطول؛ لأنه يحفّز إثارة العواصف ونشوب الحرائق الأكثر شدّة وتواتراً. لاحظ الأطباء تفشياً واسعاً على نحو استثنائي لحمى الوادي بعد العواصف الترابية أو غيرها من الظروف الجوية التي تتسبب بتحرّك سحب الغبار.

وبالمثل، لاحظ الباحثون ارتفاعاً في حالات الإصابة بحمى الوادي في مستشفيات ولاية كاليفورنيا بعد حرائق الغابات الكبيرة التي تبعد ما يصل إلى 322 كيلومتراً. رصد العلماء أن عدد الإصابات بالأمراض الفطرية الأخرى يزداد أيضاً بعد هذه الظواهر الجوية؛ إذ تسببت العواصف الترابية التي تتشكّل في إفريقيا بنقل فطريات التربة التي تقتل المرجان إلى منطقة البحر الكاريبي.

يستخلص الباحثون حالياً عينات الهواء من العواصف الترابية وحرائق الغابات لتحديد إن كانت هذه الظواهر الجوية تحمل الفطريات القابلة للبقاء والمسببة للأمراض مسافات طويلة وتنقلها إلى البشر، مسبّبة حالات العدوى. تقول عالمة البيئة الفطرية في جامعة دارتموث، بالا تشودري، التي شاركت في تأليف لمحة عامة عن التناثر الفطري في مجلة المراجعة السنوية لعلم البيئة والتطور والنظاميات لعام 2022 (Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics)، إن فهم هذا التناثر هو سر فهم انتشار الأمراض.

لكن أمامنا طريقاً طويلاً لتحقيق ذلك؛ إذ لا يزال العلماء يجهلون الكثير من المعلومات الأساسية، مثل المناطق التي تعيش فيها الفطريات المسببة للأمراض المختلفة في البيئة، أو المحفزات الدقيقة التي تتسبب بإطلاق الأبواغ الفطرية من التربة ونقلها مسافات طويلة لتستقر في مناطق جديدة.

تطوير القدرة على تحمُّل الحرارة

الإسهام في وصول الأمراض الفطرية الموجودة مسبقاً إلى مناطق جديدة ليس التأثير الوحيد للتغير المناخي؛ إذ يمكن أن تساعد أيضاً درجات الحرارة المرتفعة الفطريات الحميدة سابقاً على تطوير القدرة على تحمُّل الحرارة وعلى أن تصبح أكثر فتكاً.

اكتشف الباحثون منذ فترة طويلة أن الفطريات تستجيب للحرارة بهذه الطريقة. على سبيل المثال، بيّن الباحثون عام 2009 أن نوعاً من الفطريات، وهو مسبب للمرض يُصيب مئات الآفات الحشرية في هذه الحالة، يمكن أن يكتسب بعد 4 أشهر فقط القدرة على النمو ضمن درجة حرارة 37 درجة مئوية، أي أعلى بخمس درجات من الحد الحراري الأعلى السابق. ومؤخراً، تمكّن الباحثون من إنماء نوع خطير من مسببات الأمراض البشرية الخطيرة في المختبر يحمل اسم فطر المستخفية المورمة ضمن درجتي حرارة 37 درجة مئوية (وهي درجة مقاربة لدرجة حرارة جسم الإنسان) و30 درجة مئوية.

تسبب ارتفاع درجة الحرارة بزيادة الطفرات في الحمض النووي لهذا الفطر بمقدار 5 أضعاف مقارنة بدرجة الحرارة المنخفضة. ويتوقع الباحثون أن ارتفاع درجات الحرارة العالمية يمكن أن يساعد بعض الفطريات على التكيُّف بسرعة، ما يعزز قدرتها على إصابة البشر.

هناك أمثلة من العالم الحقيقي أيضاً. كانت مناطق انتشار فطر الصدأ المخطط، الذي يتسبب بضررٍ كبيرٍ لمحاصيل القمح، تقتصر على المناطق الباردة والرطبة من العالم قبل عام 2000، ولكن أصبحت سلالات معينة من هذا الفطر الفطريات أكثر تكيّفاً مع درجات الحرارة المرتفعة منذ ذلك العام. حلّت هذه السلالات الأكثر تحمّلاً محل السلالات القديمة وانتشرت إلى مناطق جديدة.

يقول كاساديفال إن هذا مثيرٌ للقلق، خاصة مع ازدياد تواتر الأيام الأحر وموجات الحر وشدتهما.

يقول كاساديفال: "أمام الميكروبات خياران فقط؛ إمّا أن تتكيف وإمّا تموت. وتتمتّع أغلبيتها بالقدرة على التكيُّف بدرجة ما". سيزداد احتمال بقاء الفطريات المقاومة للحرارة مع ازدياد عدد الأيام الحارة الناجم عن التغيّر المناخي.

وبما أن الفطريات التي تعيش في البيئة تتكيّف مع الحرارة، قد يكتسب بعضها القدرة على تحمُّل درجات الحرارة التي تتجاوز درجة حرارة جسم الإنسان.

من المحتمل أيضاً أن هذا حدث بالفعل. عزل الأطباء في اليابان فطراً غير معروف من إفرازات أذن امرأة تبلغ من العمر 70 عاماً عام 2009. سرعان ما انتشر هذا الفطر الجديد الذي أطلق عليه الباحثون اسم فطر داء البقع البيضاء إلى المستشفيات في أنحاء العالم كافة، ما تسبب بالتهابات مجرى الدم المهددة للحياة لدى الأشخاص المصابين بالأمراض بالفعل. تُدرج منظمة الصحة العالمية حالياً هذا الفطر في قائمة أخطر مجموعة من مسببات الأمراض الفطرية، ويعود ذلك جزئياً إلى أنه يُظهر قدرة متزايدة على مقاومة الأدوية المضادة للفطريات الرائجة.

يقول المتخصص في علم الفطريات الطبي في معهد الدراسات العليا للتعليم الطبي والأبحاث الطبية في مدينة شانديغار الهندية، أرونالوكيه تشاكرابارتي: "تسبب هذا الفطر بكارثة حقيقية في الهند". وفقاً لتشاكرابارتي، كان فطر داء البقع البيضاء في أسفل قائمة أنواع المبيضات التي تهدد المرضى عندما أُبلغ عنه أول مرة في الهند منذ أكثر من عقد من الزمن، ولكنه أصبح الآن السبب الرئيسي لعدوى المبيضات في البلاد. ارتفعت الحالات في الولايات المتحدة بمعدّل عالٍ، من 63 حالة بين عامي 2013 و2016 إلى أكثر من 2,300 حالة عام 2022.

ما هو منشأ فطر داء البقع البيضاء الذي انتشر فجأة؟ ظهر هذا الفطر في 3 قارات مختلفة في الوقت نفسه. وكان النوع في كل قارة متميزاً وراثياً، ما يشير إلى أن هذه الأنواع ظهرت على نحوٍ مستقلٍ في كل قارة. يقول كاساديفال: "لم تنتقل هذه الأنواع من قارة إلى أخرى. والعينات المعزولة لا تتعلق ببعضها".

بما أن القارات الثلاث جميعها معرضة لآثار التغيّر المناخي، يعتقد كاساديفال وزملاؤه أنه من المحتمل أن ظاهرة الاحتباس الحراري البشرية المنشأ أدّت دوراً. من المحتمل أن فطر داء البقع البيضاء كان موجوداً دائماً في مكانٍ ما في البيئة، ربما في الأراضي الرطبة، حيث اكتشف الباحثون أنواعاً أخرى من المبيضات تتسبب بالأمراض. جادل كاساديفال وزملاؤه عام 2019 بأن التغيّر المناخي ربما عرّض الفطر لظروفٍ أكثر دفئاً على نحوٍ متكرر، ما منح بعض السلالات درجة من تحمُّل الحرارة كافية لإصابة البشر.

في وقتٍ لاحق، اكتشف علماء من الهند وكندا فطر داء البقع البيضاء في الطبيعة أول مرة، في جزر أندامان في خليج البنغال. نما هذا النوع "البريّ" من الفطر بمعدّل أبطأ بكثير عند درجة حرارة جسم الإنسان مقارنة بالأنواع التي انتشرت في المستشفيات. ويقول كاساديفال: "ما يشير إليه ذلك بالنسبة لي هو أن هذا الفطر منتشر في البيئة وأن بعض العينات المعزولة يتكيّف بسرعة أكبر من العينات الأخرى".

يقول تشاكرابارتي إن تفسير كاساديفال لمنشأ فطر داء البقع البيضاء هو مجرد فرضية تحتاج إلى إثبات، مثل التفسيرات الأخرى.

ويقول كاساديفال إن إحدى طرق إثبات العلاقة بين التغير المناخي وهذا الفطر هي فحص عينات التربة القديمة وتحديد إن كانت تحتوي على الفطر أم لا. إذا لم تتمتّع السلالات القديمة من الفطر بالقدرة على النمو بمعدل عالٍ في درجات الحرارة الأعلى واكتسبت هذه القدرة بمرور الوقت، فسيمثّل ذلك دليلاً رصيناً على أنها تتكيف مع الحرارة.

على أي حال، يقول كاساديفال إن احتمال أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى ظهور مسببات أمراض فطرية جديدة تصيب البشر يجب أن يؤخذ على محمل الجد، خاصة إذا أصبحت الفطريات المقاومة للأدوية التي تُصيب حالياً أنواعاً من الحشرات والنباتات قادرة على النمو في درجة حرارة جسم الإنسان. يقول كاساديفال: "سنكتشف عندها أننا نواجه كائنات حية لم نعرفها من قبل، مثل فطر داء البقع البيضاء".

يواجه الأطباء بالفعل حالات عدوى فطرية جديدة لدى البشر، مثل تلك التي تسببت بها 5 أنواع جديدة من فطريات إيمرجومايسيز (Emergomyces) التي ظهرت غالباً لدى المرضى المصابين بفيروس نقص المناعة البشرية في 4 قارات، والتوثيق الأول لفطر كوندروسيتريوم بوربوريوم ( Chondrostereum Purpureum، الذي يُصيب بعض النباتات من عائلة الورد) عندما أصاب عالم فطريات النباتات في الهند. على الرغم من أن هذه الأمراض الناشئة لا ترتبط بالتغيّر المناخي مباشرة، يسلّط ظهورها الضوء على التهديد الذي تمثّله الأمراض الفطرية. وبالنسبة لكاساديفال، الخلاصة واضحة، فقد حان الوقت للاهتمام أكثر بهذا التهديد.