細菌はどのようにして抗生物質に耐性を持つようになりますか?

Jan 30 2001
一部の細菌が抗生物質に耐性を持つようになったのはなぜですか?薬剤耐性菌株における抗生物質の役割について学びます。

抗生物質は、次のいずれかの化合物です。

  1. バクテリアを直接殺す(殺菌性
  2. 成長と繁殖の能力を妨げる(静菌性

あなたが細菌感染と戦っているとき、あなたの免疫システムは侵入する虫に圧倒される可能性があります。抗生物質は、免疫システムが回復して残りのバクテリアを終わらせることができるまで、侵入者に対する防御を強化するために争いに投げ込まれます。

抗生物質はどのようにして細菌の増殖を食い止めますか?抗生物質は、細菌が成長と生存のために依存する、次のような多くの日常的な細胞プロセスを停止または妨害します。

  • 細胞を外部環境から保護する細菌の細胞壁の破壊的な生産
  • タンパク質を構築する機構に結合することによってタンパク質合成を妨害する、アミノ酸ごとに
  • そのような合成の代謝過程で大混乱をwreaking葉酸ビタミンB細菌が繁殖する必要があること
  • DNARNAの合成をブロックする

細菌がこれらの作用に対抗するさまざまな方法を考え出すため、抗生物質は機能しなくなります。

  • 抗生物質が標的に到達するのを防ぐ本当に誰かに会いたくないときは、彼らから隠れたり、彼らの電話を避けたりするようなことをしていることに気付くかもしれません。バクテリアは抗生物質を寄せ付けないために同様の戦略を採用しています。薬が目標に到達しないようにする効果的な方法の1つは、薬がまったく摂取されないようにすることです。バクテリアは、膜の透過性を変えるか、薬物が拡散するために利用できるチャネルの数を減らすことによってこれを行います。別の戦略は、クラブバウンサーと同等の分子を作成して、抗生物質が侵入した場合にドアの外に護衛することです。一部の細菌は、ATPからのエネルギーを使用して、抗生物質を細胞から放出するポンプに電力を供給します。
  • ターゲットの変更多くの抗生物質は、ターゲットに付着し、細胞内の他の分子と相互作用するのを防ぐことによって機能します。一部の細菌は、抗生物質が標的を認識したり結合したりできないように、標的の構造を変更する(または別の分子内で完全に置き換える)ことによって応答します。
  • 抗生物質の破壊この戦術は、抗生物質への干渉を極端にします。単に薬を押しのけたり、分子封鎖を設定したりするのではなく、敵を直接中和することで生き残るバクテリアもいます。たとえば、ある種のバクテリアは、ペニシリンを噛むベータラクタマーゼと呼ばれる酵素を生成します。

バクテリアはどのようにしてこれらの薬物との戦いの習慣を身につけますか?場合によっては、そうではありません。いくつかのバクテリアは単に彼ら自身の固有の能力を利用しています。しかし、特定の抗生物質に耐性を持ち始めなかった細菌はたくさんあります。細菌は、他の細菌からでも、異なる種の細菌からでも、変更されたタンパク質またはベータラクタマーゼのような酵素をコードする遺伝子のコピーを取得することによって耐性獲得することができます。耐性遺伝子を取得する方法はいくつかあります。

  • 形質転換中-このプロセスでは、細菌の性別と同様に、微生物が結合してDNAを相互に伝達することができます。
  • プラスミドと呼ばれる小さな円形の染色体外DNA断片では、1つのプラスミドが多くの異なる抗生物質に対する耐性をコードすることができます。
  • トランスポゾンを介して-トランスポゾンは「ジャンプ遺伝子」であり、DNA分子からDNA分子にホップできるDNAの小片です。染色体またはプラスミドに入ると、それらは安定して組み込まれます。
  • 分解された死んだバクテリアからDNAの残骸を取り除くことによって。

残念ながら、細菌が耐性遺伝子を染色体DNAに突き刺したり、浮遊プラスミドで拾ったりすると、その子孫はすべて遺伝子とそれが与える耐性を継承します。なぜ耐性遺伝子が持続し、細菌集団全体に広がるのですか?それは基本的に、適者生存についてのダーウィンの考えであり、微視的なレベルにまで減少します-これらの遺伝子を持つ細菌は生き残り、感受性のある変異体よりも成長します。そして、抗生物質の私たち自身の賢明ではない使用は、実際にこれらの耐性タイプを選択します!問題にどのように貢献するかを次に示します。

  • 薬瓶の鮮やかな色のラベルと、気分が良くなったとしても、受け取ったすべての薬を服用するようにという医師の忠告を無視します。薬の服用を早すぎると、免疫系がストラグラーを殺すことができなくなり、無傷のままになっている耐性菌が増殖して他の人に広がる可能性があります。
  • 風邪やインフルエンザを治療するために医師から抗生物質を入手することを主張する。抗生物質はウイルスに対して完全に効果がないので、ピルを弾いても実際には何も達成しません。さらに悪いことに、抗生物質は私たちにとって良いバクテリアと病気を引き起こすバクテリアを区別することができません。清潔さへのこだわりにもかかわらず、私たちは実際、毎日多種多様なバクテリアと平和に共存しています。たとえば、私たちの腸には、消化できない食物を分解するバクテリアが並んでいます。あなたが抗生物質を服用するときはいつでも、あなたはこれらの有益な虫のいくつかを殺します。抗生物質を無差別に使用すると、通常は体内のほとんどの細菌が吹き飛ばされ、より多くの不吉な菌株がその場所に定着するための扉が開かれます。
  • 残った抗生物質を備蓄し、自分で薬を飲もうとしています-すべての抗生物質がすべての感染症に効くわけではありません。あなたの医者はあなたが持っている感染症の種類に基づいてあなたのために特定の薬を処方します。彼または彼女はまたあなたの治療のために特定の用量と長さを選択します。あなたが持っている古い抗生物質はあなたが持っている感染症に対して全く効かないかもしれないので、あなた自身を治療しようとする前に医者のアドバイスを求めるのが最善です。

ここにいくつかの興味深いリンクがあります:

  • 免疫システムのしくみ
  • 細胞のしくみ
  • 抗生物質はどのように機能しますか?
  • 抗生物質耐性における家畜の役割
  • それらを殺さないものはそれらを強くします
  • 不思議な薬の最後の日