最近の炭疽菌に関するすべてのニュースのために、薬シプロは毎日議論されています。バイエルの薬シプロフロキサシンのブランド名であるシプロは、炭疽菌に対して有効な抗生物質の1つです。
この版では 、炭疽菌に対してどのように機能するかを理解できるように、Ciproを簡単に見ていきます。
- バクテリアのしくみ：DNAと酵素
- 抗生物質のしくみ
- Ciproのしくみ
バクテリアのしくみ：DNAと酵素
細胞がどのように機能するかを読んだ場合は、典型的な細菌の内部の働きに精通しているので、このセクションをスキップすることをお勧めします。これは、細胞がどのように機能するかで最も重要なポイントを強調するための簡単な要約です-例として一般的な大腸菌細胞を使用します：
- バクテリアは小さな単細胞生物です。大腸菌の場合、バクテリアは典型的な人間の細胞の約100分の1のサイズです。バクテリアは、さまざまなタンパク質、酵素、その他の分子に加えて、すべて水に浮かんでいる長いDNA鎖で満たされた細胞壁（細胞壁を小さなビニール袋と考えてください）と考えることができます。
- 大腸菌のDNA鎖には約400万塩基対が含まれており、これらの塩基対は約1,000個の遺伝子に構成されています。遺伝子は単なるタンパク質のテンプレートであり、多くの場合、これらのタンパク質は酵素です。
- 酵素はタンパク質であるスピードアップ特定の化学反応。たとえば、大腸菌のDNAに含まれる1,000個の酵素の1つは、マルトース分子（単糖）を2つのグルコース分子に分解する方法を知っている可能性があります。その特定の酵素ができることはそれだけですが、大腸菌がマルトースを食べているとき、その作用は重要です。マルトースがブドウ糖に分解されると、他の酵素がブドウ糖分子に作用して、細胞が使用するエネルギーに変換します。どの細胞にも、食物の消化、細胞壁への追加、DNA鎖の複製、エネルギー分子の生成などを助ける酵素が含まれています。大腸菌には、その中に数千の酵素のコピーが浮かんでいる可能性があり、他の酵素のコピーはほんの数個しかありません。細胞内に浮かぶ1,000種類ほどの異なる種類の酵素のコレクションにより、細胞のすべての化学作用が可能になります。この化学作用により、細胞は「生きた」状態になります-大腸菌が感知できるようにします食べ物、動き回る、食べる、そして繁殖する。詳細については、セルのしくみを参照してください。
- 必要な酵素を作るために、大腸菌細胞内の化学的メカニズムがDNA鎖から遺伝子のコピーを作成し、このテンプレートを使用して酵素を形成します。 DNA鎖には、細菌がその寿命を生きるために必要な1,000個の酵素すべてのテンプレートが含まれています。遺伝子と呼ばれるDNA鎖のセクションは、細胞に1つの酵素の製造方法を指示します。その酵素は、一度製造されると、細胞内で自由に浮遊し、その働きをします。それは、細胞が生きるために必要な化学反応の1つを実行するのを助けます。 DNA鎖上の遺伝子から酵素を製造するプロセスは驚くべきものです。詳細については、細胞のしくみを参照してください。
どの生細胞でも、DNAは酵素の生成を助け、酵素は「生命」である化学反応を生成することがわかります。
抗生物質のしくみ
これで、細胞の寿命は、細胞の細胞質に浮かぶ酵素の豊富なスープに依存していることがわかります。
抗生物質は、無傷ヒト細胞を残しながら、細菌細胞を破壊するために働く毒です。すべての抗生物質は、人間の細胞内の酵素と細菌内の酵素の間に多くの違いがあるという事実を利用しています。たとえば、ヒトの細胞には存在しない特定の大腸菌酵素に影響を与える毒素が見つかった場合、それは効果的な抗生物質である可能性があります。たとえば、ストレプトマイシンは、細菌のリボソームをガムアップすることができるが、ヒトのリボソームを無傷のままにする抗生物質です（リボソームは、DNA情報を新しい酵素に変えるのに役立つ大きな酵素です）。
ペニシリンは最初の抗生物質の1つでした。それは、細胞壁を構築する特定のバクテリアの能力を強化します。バクテリアの細胞壁と人間の細胞壁は非常に異なるため、ペニシリンは特定の種類のバクテリアに大きな影響を与えますが、人間の細胞には影響を与えません。サルファ剤は、バクテリアではヌクレオチドの生成を管理する酵素を無効にすることによって機能しますが、人間では機能しません。ヌクレオチドがないと、バクテリアは繁殖できません。
抗生物質は生細胞にのみ作用します。バクテリアは生きた細胞です。抗生物質はウイルスに影響を与えません。詳細については、ウイルスのしくみを参照してください。
新しい抗生物質の検索は酵素レベルで行われ、人間の細胞に影響を与えることなく細菌を殺すために利用できる人間と細菌の細胞の酵素の違いを探していることがわかります。
抗生物質の問題は、時間の経過とともに効果がなくなることです。バクテリアは非常に速く繁殖するので、突然変異の可能性が高くなります。あなたの体には、抗生物質が殺す何百万ものバクテリアがいるかもしれません。しかし、そのうちの1つだけに抗生物質に対する免疫を与える突然変異がある場合、その1つの細胞は迅速に繁殖し、他の人々に広がる可能性があります。ほとんどの細菌感染症は、このプロセスを通じてそれらに対して使用される抗生物質のいくつかに耐性を持つようになりました。
Ciproのしくみ
シプロは、炭疽菌や他の多くの種類の細菌に対してたまたま効果的な抗生物質です。たとえば、大腸菌を殺します。気管支炎から淋病まですべてを引き起こす細菌感染症の治療に役立ちます。
バイエルのサイトによると、Ciproは次のように機能します。
言い換えれば、大腸菌と炭疽菌の内部には、トポイソメラーゼIIと呼ばれる酵素があり、細胞がDNAをコンパクトな構造に巻き上げ、必要に応じて巻き戻すのを助けます。 CiproはトポイソメラーゼIIをブロックし、それがその仕事をするのを防ぎます。 Ciproを含む細菌細胞は、酵素を生成したり複製したりするためにDNAをほどくことができなくなります。 Ciproを含むバクテリアは最終的に死にます。
ソビエトの科学者が炭疽菌の抗生物質耐性株を作成したという報告があります。これを達成する簡単な方法の1つは、大量の炭疽菌を増殖させ、それをCiproで処理して、細胞のいずれかが生きているかどうかを確認することです。次に、それらの少数の生細胞を再生させます。これらはCipro耐性細胞になります。しかし、炭疽菌に対してたまたま作用する他の抗生物質には耐性がありません。
Cipro、炭疽菌および関連トピックの詳細については、次のページのリンクを確認してください。
