抗生物質耐性のP. Aeruginosaでバイオフィルムを減少させる新たな方法を発見

Tokyoデンマーク南部大学の科学者たちは、病院でよく見られる抗生物質耐性の細菌である緑膿菌に弱点を発見しました。この発見は、治療が困難な感染症に対する新しい治療法につながる可能性があります。

緑膿菌は、抗生物質から身を守る厚い層を作り出すため、殺菌が難しいです。この層のせいで、通常の抗生物質が細菌に到達しにくくなっています。しかし、クレア・カークパトリックさんと彼女のチームは、この層を減少させる方法を発見し、抗生物質の効果を高める可能性があります。

研究者たちは、シュードモナス・エルギノーサにおいて、特定のタンパク質の生産量を増やすとバイオフィルムを減少させる三つの新しい遺伝子を発見しました。これらの遺伝子は、この細菌のコアゲノムに存在し、すべての既知の株に共通しています。これらの遺伝子の働きを活性化することで、実験室で培養された株においてバイオフィルムの顕著な減少を実現しました。

主な発見:

• 3つの新しい遺伝子は、過剰発現するとバイオフィルム形成を抑制します。
• これらの遺伝子は、すべての既知の株に共通する細菌のコアゲノムの一部です。
• バイオフィルムの抑制は、抗生物質の効果を高めることがあります。

シュードモナス・エアロジノーサは、治療中に特に抗生物質に対する耐性をすぐに獲得し、感染症の治癒を困難にします。基本的な遺伝的構造は変わらなくても、異なる株が突然変異することがあります。

研究チームは、細胞壁にストレスを与えることによりバイオフィルムを減少させるシステムを活性化できることを発見しました。彼らは最初に、特定の遺伝子を実験室で過剰発現させて、このシステムを誘発しました。しかし、細胞壁に自然にストレスを与えることでも同様の効果があることがわかりました。細胞壁を標的とする薬剤を使用すれば、バイオフィルムの生成を抑え、現在の抗生物質が細胞壁を通過しやすくなる可能性があります。

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緑膿菌感染症の治療法は限られています。多くの抗生物質は効果がありません。しかし、これらの遺伝子が見つかれば状況が変わるかもしれません。薬がこの新しいメカニズムを標的にできれば、細菌と戦うための新たな方法を提供する可能性があります。

カークパトリック氏は、彼らの発見の重要性を強調しました。彼女は、このシステムを利用してバイオフィルムを減少させることが、すべてのタイプの緑膿菌に対して効果的であると考えています。これにより、新しい治療法が生まれる可能性があります。

細菌の細胞壁は人間の細胞とは異なり、抗生物質の良いターゲットになります。現在の多くの抗生物質は、細菌と人間の両方の細胞に共通するプロセスをターゲットとしているため、副作用を引き起こすことがあります。しかし、細菌特有の特徴、たとえば細胞壁に焦点を当てることで、抗生物質はより正確に作用することができます。

研究チームはその結果をジャーナル『Microbiology Spectrum』に発表しました。著者にはクレア・カークパトリック、マグナス・Z・ウスターゴー、フレミング・D・ニールセン、メッテ・H・マインフェルトが含まれています。

この発見は、難治性感染症の新たな治療法に繋がるかもしれません。研究者たちはバイオフィルムを減少させる薬剤を開発するために、さらなる研究を行う必要があります。これらの薬が効果を発揮すれば、現在の抗生物質をより効果的にし、抗生物質耐性菌との闘いにも役立つ可能性があります。