Israël wordt vanuit verschillende richtingen onderworpen aan zand- en stofstormen:ten noordoosten van de Sahara, noordwesten van Saoedi-Arabië en zuidwesten van de woestijngebieden van Syrië. Het stof in de lucht dat tijdens deze stormen wordt meegevoerd, tast de gezondheid van zowel mensen als ecosystemen aan. Nieuw onderzoek aan het Weizmann Institute of Science suggereert dat een deel van het effect misschien niet in de stofdeeltjes zit, maar eerder in bacteriën die zich eraan vastklampen, vele kilometers door de lucht reizen met de stormen.

Sommige van deze bacteriën kunnen pathogeen zijn - schadelijk voor ons of het milieu - en een paar van hen dragen ook genen voor antibioticaresistentie. Anderen kunnen ecosysteemfuncties induceren, zoals stikstoffixatie. Prof. Yinon Rudich en zijn onderzoeksgroep, waaronder postdoctoraal fellow Dr. Daniela Gat en voormalig onderzoeksstudent Yinon Mazar, in de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen van Weizmann de genetica onderzocht van de door de wind verspreide bacteriën die samen met het stof arriveerden.

"In essentie, we hebben het microbioom van door de wind verspreid stof onderzocht, ", zegt Rudich. "Het microbioom van een stofstorm die uit de Sahara komt, is anders dan die die uit de Saoedische of Syrische woestijnen komt, en we kunnen de overeenkomst zien tussen de bacteriepopulatie en de omgevingsomstandigheden die in elk gebied bestaan."

De onderzoekers ontdekten dat tijdens een stofstorm de concentratie van bacteriën en het aantal bacteriesoorten in de atmosfeer sterk stijgen, dus mensen die in deze stormen buiten lopen, worden blootgesteld aan veel meer bacteriën dan normaal.

Rudich en zijn team onderzochten vervolgens de genen in deze bacteriën, controleren op antibioticaresistentie - een eigenschap die kan optreden als gevolg van een verhoogd gebruik van antibiotica, maar ook van nature, vooral in bodembacteriën. Antibioticaresistentie is door de Wereldgezondheidsorganisatie gedefinieerd als een van de belangrijkste mondiale gezondheidsuitdagingen van de eenentwintigste eeuw, en de belangrijkste oorzaak is het overmatig gebruik van antibiotica. Maar bacteriën kunnen de genen voor antibioticaresistentie doorgeven, dus elke bron van weerstand is zorgwekkend. Hoeveel verschillende genen voor antibioticaresistentie komen naar Israël door de verschillende stofstormen, en hoe vaak komen deze genen voor?

Rudich zegt dat de studie de onderzoekers in staat stelde een "handtekening" te identificeren voor elke bron van bacteriën op basis van de prevalentie van antibioticaresistente genen. waaruit bleek of de genen lokaal waren of geïmporteerd uit verre woestijnen. "We ontdekten dat naarmate er meer 'vermenging' optreedt tussen plaatselijk stof en stof dat van ver komt, hoe lager de bijdrage van de geïmporteerde antibioticaresistentiegenen." Met andere woorden, antibioticaresistentie afkomstig uit Afrika of Saoedi-Arabië is nog steeds een zeer kleine bedreiging in vergelijking met die veroorzaakt en verspreid door menselijke activiteit, vooral veeteelt. Ook deelnamen aan dit onderzoek waren Dr. Eddie Cytryn van het Volcani Center en Prof. Yigal Erel van de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem.

Stadslucht niet ingesteld om te verbeteren

Stedelijke luchtvervuiling wordt toegeschreven, grotendeels, voor de uitstoot van transport. Prof. Rudich en Staff Scientist Dr. Michal Pardo-Levin vragen hoe deze bronnen bijdragen aan luchtvervuiling. Hun bevindingen tonen aan dat vervuiling die niet afkomstig is van de verbrandingsmotor, maar die vrijkomt door de wrijving van de banden van het voertuig op de weg en door remsystemen, kan leiden tot ernstige gezondheidseffecten bij inademing. Dat betekent dat zelfs als we erin slagen de uitlaatemissies van onze auto's aanzienlijk te verminderen, stadslucht zal nog steeds vervuild zijn, grotendeels, met deze andere stoffen. En aangezien de wrijving van banden en remmen nodig is om te rijden, het verminderen van hun uitstoot zou veel moeilijker kunnen zijn.