ペニシリンなどの抗生物質

抗生物質耐性の出現

抗生物質を繰り返し使用し続けると、抗生物質耐性変異体の増殖に有利な選択圧が生じる。 これらは、上記のようなプレートアッセイにおいて、細菌株のクリアリングゾーンの大きさ(あるいはクリアリングゾーンが全くないこと)を比較することによって検出することができる。 また、このディスクを用いることで、抗生物質に対して感受性のある菌株の培養において、抗生物質耐性を有する個々の変異細胞の発生を検出することも可能である。 その一例を図G(下)に示す。

図G バチルス株の増殖に対する各種抗生物質の影響。 右側の画像はノボビオシンのディスクのクローズアップである(プレート全体に矢印で表示されている)。 この場合、細菌集団の中のいくつかの個々の変異細胞が抗生物質に抵抗性を示し、阻止帯に小さなコロニーを生じさせている

抗生物質耐性は最近の現象ではない。 それどころか、この問題は天然のペニシリン系抗生物質が疾病対策として導入された直後から認識されており、「抗生物質時代」以前から培養コレクションに保有されていた細菌株も抗生物質耐性遺伝子を保有していることが判明している。 しかし、現在では、幅広い種類の抗生物質に対して複数の耐性を示す病原性株が出現し、憂慮すべき状況になっているケースもある。 その代表的な例が、病院内の黄色ブドウ球菌の多剤耐性株である。 これらの菌株の中には、深刻な院内感染を引き起こすものもあり、メチシリン、セファロスポリンなどペプチドグリカン合成を標的とするβラクタム系抗生物質、エリスロマイシンなどのマクロライド系抗生物質、ストレプトマイシンやネオマイシンなど細菌のリボソームを標的とするアミノグリコシド系抗生物質など事実上すべての有用抗生物質に耐性を持っている。 これらのブドウ球菌に対して効果的に使用できる唯一の化合物は、古い抗生物質であるバンコマイシンであるが、ヒトに対して好ましくない作用がある。 最近では、黄色ブドウ球菌の臨床株の中には、この化合物にさえ耐性を持つものが出てきている。

ブドウ球菌の抗生物質耐性遺伝子の多くは、バチルス属やストレプトコッカス属と交換可能なプラスミド(これについてはアグロバクテリウムを参照)上に担われており、追加の遺伝子や遺伝子の組み合わせを獲得する手段を提供する。 トランスポゾンは、染色体内にもプラスミド内にも存在するDNA断片である。 1929 年のフレミングによる最初の発見で抗生物質時代の幕開けとなった黄色ブドウ球菌が、過去 60 年間に発見され開発された膨大な種類の抗生物質で治療不能になった最初の細菌になり得るというのは、皮肉であり悲劇的なことです。 その理由は、同じ抗生物質(あるいは、少なくとも細菌に対して同じ作用機序を持つ抗生物質)が人間の治療にも使用されているからである。 従って、人以外への抗生物質の無責任な使用は、耐性菌の発生を招き、それがプラスミドの移動によって人の病原菌に受け継がれる可能性があるのだ。 最も懸念されるのは、抗生物質が家畜の飼料添加物として日常的に使用されていることである-家畜の成長を促進し、感染症を予防するためであり、感染症を治療するためではない。 このように使用される抗生物質の量について、正確な数字を得ることは困難であった。 しかし、Soil Associationによる最近の報告書では、潜在的な問題の大きさが浮き彫りにされています。この報告書では、さまざまな種類の抗生物質が人間と動物に使用されている総数についてまとめています。 農業における抗生物質の使用と誤用。 第1部. 現在の使用状況。 1998年12月発行 Soil Association, Bristol, UK (email: [email protected])より。 この出版物に記載されている抗生物質のすべてがここに示されているわけではありません。

Antibiotic resistance in genetically modified crops

さらなる懸念材料は、遺伝子組み換え作物の「目印」として抗生物質耐性遺伝子が広く使用されていることである。 ほとんどの企業は、遺伝子組み換え作物の開発の初期段階で、「目印」として抗生物質耐性遺伝子を挿入している。 これにより、科学者たちは自分たちが最も関心のある遺伝子(除草剤耐性遺伝子や殺虫性毒素遺伝子など)が作物に挿入されたことを察知することができる。 抗生物質耐性遺伝子は、それ以上の役割を果たさないが、最終製品から取り除かれることはない。 この方法は、抗生物質耐性遺伝子が微生物に獲得される可能性があるため、批判もある。 場合によっては、これらのマーカー遺伝子は、β-ラクタム系などの「第一線」の抗生物質に対する耐性を与える。

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