スーパーバグとは何か、そして抗生物質に耐性を持つように進化しているのか？

要約

細菌は地球上で最も古い生命形態の一つであり、人間の体内を含め、あらゆる場所に存在します。抗生物質は、危険な病気を治療するために100年以上も使用されてきた薬剤であり、過去には効果的でしたが、細菌は変異することがあり、抗生物質に耐性を持つ新しい菌株が現れることがあります。その結果、スーパーバグがますます一般的になっており、軽度の不便から致命的な流行まで引き起こしています。しかし、科学者たちはこれらの細菌に先んじて、彼らの発達を遅らせるための新しい解決策に取り組んでいます。

細菌とは何か、どこに存在するのか？
抗生物質はどのように機能し、どのような病気に使用されるのか？
細菌はどのように進化し、抗生物質に耐性を持つようになるのか？
スーパーバグの例と、彼らが抗生物質に耐性を持つ方法は何か？
スーパーバグと戦うために何が行われているのか？
将来的にスーパーバグの発生を防ぐにはどうすればよいのか？

細菌とは何か、どこに存在するのか？

細菌は単一細胞からなる微生物であり、その総生物量はすべての植物や動物の合計よりも大きくなっています。地面、水、キッチンの表面、そして人間の体内など、あらゆる場所に存在します。多くの細菌は無害または有益である一方、いくつかは有害な感染症を引き起こすことがあります。

抗生物質はどのように機能し、どのような病気に使用されるのか？

抗生物質は、細菌感染を治療するために設計された薬剤です。化学物質から合成されることも、カビなど自然に発生することもあります。細胞壁合成を中断したり、タンパク質合成などの重要なプロセスに干渉したりすることで機能しますが、人間の細胞には影響を与えません。多くの危険な病気を治療するために使用されており、これにより治療が容易になっていますが、最近では、病気に対する反応が低下しています。

細菌はどのように進化し、抗生物質に耐性を持つようになるのか？

細菌は、どの生物と同様に、ランダムな突然変異を起こすことができます。これらの多くは有害または無用でありますが、たまに生命体に優位性を与える突然変異が現れます。特定の抗生物質に耐性を持つようにする突然変異は、生命体に重要な利点を与えます。病院などの抗生物質が豊富な環境で耐性のない細菌が殺されると、耐性を持つ細菌が生き残るための余地と資源が増え、生き残るために役立つ突然変異の遺伝子だけを伝えます。生殖は、細菌が進化する唯一の方法ではありません。接合やDNA共有も抗生物質耐性につながることがあります。

スーパーバグの例と、彼らが抗生物質に耐性を持つ方法は何か？

皮膚感染から肺炎や敗血症まで引き起こす黄色ブドウ球菌の一部であるMRSAは、ペニシリン、メチシリン、オキサシリンなどのβラクタム系抗生物質に耐性を持ち、スーパーバグとして知られています。サルモネラなどの他の細菌は、抗生物質を分解するβラクタマーゼなどの酵素を生成することさえあります。下痢や腎不全を引き起こす菌株が含まれるE. coliは、侵入者が細胞内に侵入しても、抗生物質の機能を阻止することができます。