私たちの免疫システムが抗生物質耐性と戦うのにどのように役立つか

私たちの免疫システムが抗生物質耐性と戦うのにどのように役立つか
Christoph Burgstedt / Shutterstock

私たちの免疫システムと抗生物質は両方とも私たちが生命を脅かす感染症と戦うのを助けるのに素晴らしい仕事をしていますが、 抗生物質耐性 かつては簡単に治療されていた一般的な感染症の治療を急速に困難にしています。 抗生物質耐性は、細菌が進化し、それらを排除するように設計された処理を生き延びたときに発生します。その後、この耐性を再現するか、他の細菌に伝えます。

現在、抗生物質耐性の蔓延を防ぐ方法を見つけるために多くの研究が行われています。 しかし、研究者が答えを持っていない多くの質問がまだあります。 そのような質問のXNUMXつは、抵抗が人の内部でどのようにリアルタイムで進化するかを知ることです。 感染中に体内で何が起こるかを知ることは、抗生物質耐性のより良い治療法を開発するのに役立つ可能性があります。

最近発表された研究、一般的なタイプの細菌によって引き起こされた肺感染症を患った集中治療患者の肺の細菌集団を調査しました。 緑膿菌。 抗生物質耐性菌の急速な進化と免疫系の作用の両方が、患者の感染の結果を決定する上でどのように重要であるかをリアルタイムで観察することができました。

細菌の増殖と感染中に起こった抗生物質耐性の変化を測定する多くの技術と実験を使用しました。 これらの実験をゲノムシーケンシング技術と組み合わせて、細菌の遺伝暗号の変化を特定しました。 これは、細菌がどのように進化するか、そしてそれが抗生物質耐性を進化させたかどうかを教えてくれました。

また、肺に存在する免疫系分子の数を測定しました。 緑膿菌。 肺からのサンプルは数日ごとに分析され、起こっていた変化を高解像度でキャプチャすることができました。 これは、免疫系が進化した抗生物質耐性菌の抑制にどのように役割を果たしたかを前例のない詳細で明らかにしました。

肺のバクテリアは、それらを排除するために使用される抗生物質のXNUMXつに対して非常に耐性があることがわかりました。 これらの細菌は、細胞壁(細胞を取り巻く外層)の構成要素を変異および修飾することによって耐性を進化させました。 いくつかのバクテリアは、抗生物質がそれらを破壊するために使用する細胞壁の入り口を改変していることさえ発見されました。 他のものは、この層の構造要素を変更したことがわかりました。

エントリーポイントを変更すると抗生物質耐性が大幅に増加しましたが、バクテリアの適合性も低下しました。 その結果、成長が遅くなりました。 これらの非常に耐性のある細菌は、抗生物質治療の終了後、集団から急速に姿を消し、より健康で成長の早い親戚に取って代わられました。


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しかし、細胞壁の構造要素のみを改変した細菌は、生存に費用をかけることなく、抗生物質耐性を増加させました。 実際、彼らはより速く成長することができました。 これらの細菌が他の人に渡された場合、抗生物質で治療するのがより困難な感染症を引き起こす可能性があります。 これらのバクテリアは、体に合わない親戚が入れ替わった後でも、肺に残っていました。

免疫系

ここが免疫システムが本当に重要だったところです。

その人が抗生物質で治療される前に、感染を引き起こしている細菌の数はすでに減少し始めていたことがわかりました。 これは、免疫システムがその仕事をしていることを私たちに示しました。 これはまた、抗生物質が小さな細菌集団を標的とするときにうまく機能するため、抗生物質をより成功させました。

しかし、細菌感染は、最後に検出されてから約11日後に、抗生物質耐性変異体で再び現れました。 初めて、免疫システムは抗生物質と一緒に働きました。 今回は新しい抗生物質は投与されませんでした、そして私たちの研究は免疫系がそれ自身で感染と戦うことができたことを明らかにしました。

重要なことに、これは、自然免疫が抗生物質治療の最初のコースの後に出現した抗生物質耐性菌の集団を一掃することができたことを明らかにしました。

変異菌が他の人に受け継がれたかどうかを100%確信することはできませんが、肺の中で細菌が高レベルにある時間が短いほど、受け継がれる可能性は低くなります。 このような感染症は、患者が咳をして肺から細菌を排出するなどして伝染する可能性があります。

私たちの発見は、自然免疫が感染中の耐性を抑制し、患者間の耐性菌の伝播を制限できることを示唆しています。 将来的には、このリンクを活用することで、有害な細菌に対して使用する新しい治療法を開発するのに役立つ可能性があります。また、抗生物質耐性菌の蔓延を防ぐのに役立つ可能性があります。会話

著者について

レイチェルウィートリー、細菌進化のポスドク研究員、 オックスフォード大学 ジュリオ・ディアス・カバレロ、微生物ゲノミクスのポスドク研究員、 オックスフォード大学


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