耐性菌の抗生物質感受性は静的ではありません。新しい研究によると、耐性遺伝子を持つ細菌は、標準的な実験室のアッセイで使用される条件以外の条件でテストされた場合、抗生物質に対する反応が異なる可能性があることが示されています。これは、抗生物質治療の効果に影響を与える可能性があります。
DTU の新しい研究は、耐性測定の結果が細菌の検査条件に依存する可能性があることを示しています。標準的な臨床検査は、固定された均一な条件下で実行されますが、たとえば、検査環境が変更されると、場合によっては、まったく同じ細菌でも、検査結果が示すよりも抗生物質に対する感受性が高かったり、低かったりする可能性があります。
医師や獣医師が細菌サンプルが抗生物質に耐性があるかどうかを示す検査報告書を受け取った場合、その答えは通常、その細菌は感受性がある (したがって抗生物質で治療できる) か、そうではないというものになります。その答えは、研究室が使用する標準化されたテスト条件にとっては正しいものであり、この標準化によって研究室間で結果を比較できるようになります。
ただし、標準条件は、細菌が現実に遭遇するすべての環境を必ずしも反映しているわけではありません。体内 (およびさまざまな宿主間) では、pH レベル (環境がどの程度酸性またはアルカリ性であるか) や温度などの要因が変化する可能性があり、これが特定の耐性遺伝子がどの程度効果的に機能するかに影響を与える可能性があります。
私たちは広く普及している 2 つの耐性遺伝子を調べたところ、pH と温度がそれらの遺伝子の機能、つまり細菌の抗生物質に対する感受性に大きく影響する可能性があることがわかりました。これは、臨床検査ではそうではないことが示されているにもかかわらず、治療法が体内で効果がある可能性があることを意味する可能性があり、またその逆も同様である可能性があります。おそらくさらに重要なことは、自然界、動物内、細菌間で抗菌薬耐性がどのように、そしてなぜ発生し、広がるのかについて新たな手がかりを提供する可能性があることです。」
DTU国立食品研究所、フランク・モラー・アーストラップ教授
抗生物質耐性が世界の公衆衛生にとって差し迫った脅威となっているため、抗菌薬耐性がどのように発生し、蔓延するのかを理解することは非常に重要です。
2 つの耐性遺伝子は抗生物質に対する感受性が変動する
この研究では、研究者らは、制御された実験室条件下でpHと温度が変化したときに耐性レベルがどのように変化するかを調べるために、広く普及している2つの耐性遺伝子を調査した。とりわけ、彼らは、pHの変化に応じて細菌を殺すのに必要な抗生物質の量を定量化しました。
研究者らはまた、さまざまな宿主の体温に匹敵する温度の重要性も調べた。ここでは、人間（約37℃）と比較して、鳥に相当する温度（約42℃）での効果が観察されました。
耐性遺伝子が 37℃ よりも 42℃ の方がよく機能する場合（またはその逆）、その遺伝子を持つ細菌が鳥の中でどれだけ容易に生存して拡散するか、ひいては鳥がその種類の耐性を持つ細菌の宿主として機能する程度に影響を与える可能性があります。
鳥類は耐性菌や耐性遺伝子を獲得して広める可能性があると同時に、長距離にわたる環境、農業、都市部の間の広がりも反映しているため、抗菌薬耐性に関連して鳥類をモニタリングすることは重要です。
したがって、長期的には、この研究は、さまざまな環境で耐性がどのように発現するのか、そしてなぜ耐性が発生し広がるのかについてのより良い理解に貢献する可能性があります。
「この研究は、特定の耐性遺伝子がいつどこで最も重要であるかを理解するのに役立ちます。たとえば、特定の宿主、特定の温度、特定のpHニッチなどです。したがって、『耐性遺伝子はここに存在しますか?』と問うだけでなく、『どの条件下で最もよく機能するのか、どの宿主でその条件が見られるのか、たとえば、それは鳥にあるのか、人間にあるのか?』という疑問も持てるようになりました。」とDTU国立食品研究所の博士研究員ミッケル・アンボ氏は言う。
この研究は広範囲に影響を与える可能性がある
この研究は限られた材料セットを対象として実験室で行われたものであり、研究者らがこの新しい知識が他に何に使用できるかを明らかにするにはさらなる研究が必要である。この研究では、次のような多くの疑問と可能性が生じています。
- まず、この研究でテストされた 2 つの遺伝子だけでなく、他の耐性遺伝子にも同じことが当てはまるかどうかを調査することは興味深いでしょう。
- 長期的には、この研究は私たちが臨床検査をどのように理解し、解釈するかに影響を与える可能性があります。この研究は、pH または温度が変化すると、測定された抵抗レベルが変化する可能性があることを示しています。これは標準検査が間違っているという意味ではありませんが、標準検査が他の条件下で耐性遺伝子がどのように動作するかについての全体像を必ずしも捉えているわけではないことを示唆しています。
- この研究は、尿路感染症に対する将来のアイデアの可能性も指摘しています。実験設定では、耐性遺伝子 CTX-M-15 は pH がアルカリ性になると著しく弱くなり、場合によっては耐性遺伝子から感受性遺伝子に変化しました。これは、尿路感染症において、耐性感染症と戦うのに役立つ方法で環境を変えることが可能かどうかを調査する価値がある可能性があることを示唆しています。
研究者はどのようにしてそれを行ったのか:
研究者らは、酸性/アルカリ度 (pH) と温度によって、耐性遺伝子 CTX-M-15 および CMY-2 を持つ細菌に対する抗生物質の効果がどの程度変化するかどうかを調査しました。この遺伝子は、大腸菌を含むいくつかの細菌で見つかっています。
彼らは実験室で大腸菌を使用し、正常なヒトの腸内pHの変化に対応するpHが5から9の範囲になるように細菌の環境を変えた。また、37℃ (人体の場合) や 42℃ (鳥の場合) など、さまざまな温度でもテストしました。次に、細菌を殺すためにどれくらいの抗生物質が必要かを測定しました。
彼らが見つけたもの:
- CTX-M-15 は酸性条件で最も強い耐性を与え、環境がアルカリ性になるにつれて弱くなりました。
- CMY-2 は、CTX-M-15 よりもアルカリ性の pH で優れたパフォーマンスを発揮しました。
- 実験では、よりアルカリ性の pH では、CTX-M-15 を保有する細菌が耐性から感受性に移行する可能性があります。
- 温度も結果に影響を及ぼします。これは、さまざまなホストや環境を比較するときに関連する可能性があります。
ソース：
参考雑誌:
安保 M. 他。 （2026年）。 β-ラクタマーゼ CTX-M と CMY の最適 pH の対照的な影響 大腸菌 フィットネスと抵抗の生態学。 応用微生物学および環境微生物学。 DOI: 10.1128/aem.01775-25。
1773165344
#環境条件は細菌が抗生物質治療にどのように反応するかに影響を与えます
2026-03-10 17:40:00