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細菌が抗生物質から隠れるために「変身」することが明らかに

大腸菌がL型スイッチングを行う様子 / Credit: Newcastle University

Point

■ヒトの体内にいる細菌が、形を変えることで自らを抗生物質から見つかりにくくしていることが判明

■細胞壁を攻撃する抗生物質が働いている間に、「L型スイッチング」によって細胞壁を失うことで探知されにくくなる

■抗生物質が身体から排出されると、L型化していた細菌は再び元の姿に戻り、再感染をもたらす

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ヒトの体内にいる細菌が、形を変えることで自らを抗生物質から見つかりにくくしていることが明らかになりました。

調査で、多くの抗生物質が共通してターゲットとする細菌が細胞壁を失うことを発見したのは、英ニューカッスル大学の研究チームです。細胞壁を失っても生存できる「L型スイッチング」の技を備えた細菌についての論文が、雑誌「Nature Comminications」に掲載されています。

Possible role of L-form switching in recurrent urinary tract infection
https://www.nature.com/articles/s41467-019-12359-3

抗生物質がやって来ると姿を変えて「かくれんぼ」

研究チームは、尿路感染症を患い、ペニシリンやその他の細胞壁をターゲットとする抗生物質による治療を受けている患者30名の身体を調べました。その結果、尿路感染症に関連する大腸菌、エンテロバクター、ブドウ球菌を含むさまざまな細菌のL型スイッチングが、29名に確認されました。

研究チームの一員であるKatarzyna Mickiewicz博士 / Credit:Newcastle University

研究チームが2018年に発表した論文では、ヒトの免疫システムがL型スイッチングをある程度誘発することが示されていましたが、抗生物質による治療がさらに顕著な効果を持つことが分かったのは今回が初めてです。L型化した細菌は、細胞壁を持つ細菌に比べて脆弱ですが、一部は体内に隠れて生き延びることができます。

抗生物質が去ると再び元の姿に…

研究チームは、抗生物質が、投与から5時間後に体内から排出された後で、L型細菌が再び細胞壁を作る様子を捉えた動画の撮影にも初めて成功しました。

さらには、身体が透明なゼブラフィッシュを顕微鏡で直接観察することで、実験室内の人工的環境だけでなく、自然の生き物においてL型スイッチングが可能であることも示しました。

蛍光色で示された箇所が細菌が存在する場所 / Credit: Newcastle University

健康な人の場合、L型細菌は免疫システムによって破壊されます。しかし、体力が落ちている人や高齢者の場合にL型細菌が生き残る可能性が高いと研究チームは推測。抗生物質が働いている間は姿を変えて身を隠し、抗生物質が出ていくと再び元の姿に戻って再感染を引き起こすとうわけです。

尿路感染症を一度患った高齢者が再発を繰り返すこともうなずけます。

「ずる賢い」という言葉がふさわしい細菌たちのこの妙技。医療関係者は、細胞壁をターゲットにする抗生物質と、細胞内のRNAやDNA、もしくは細胞膜を攻撃する異なるタイプの抗生物質の併用による治療も念頭に入れるべきかもしれません。

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reference: phys.org / written by まりえってぃ