科学検定

お知らせ

【科学ニュース】地下300メートルの洞窟で多剤耐性細菌を発見

米ニューメキシコ州のカールスバッド洞窟群国立公園にあるレチュギア洞窟の地下深くから、多くの抗生物質に耐性を持つ細菌が発見された。薬剤耐性が生じる仕組みや薬剤耐性菌への対処について、現在の知識に変革を迫ることになるかもしれない。

Nature Communications誌に12月8日付で発表された研究論文によると、地下300メートルで見つかったパエニバチルス属(Paenibacillus)の細菌は、現在使用されている抗生物質の多くに耐性を持つことがわかった。

細菌が見つかったレチュギア洞窟は、全長222.6キロで世界第7位の規模を誇り、深さも489メートルと全米第2位。これを含むカールスバッド洞窟群は、ユネスコの世界遺産に登録されている。洞窟の脆弱性と科学的に貴重な特性を持つために、1986年の発見以来、一部の研究者および洞窟専門家以外の立ち入りは許可されていない。この入洞制限により、人間活動の影響が及ばない状態での微生物の進化を研究できる理想的な環境が維持されている。

カナダ・マクマスター大学と米アクロン大学の研究チームは、洞窟内で見つかったPaenibacillus sp. LC231について詳しく調査した。その結果、テストした抗生物質40種のうち、26種に対して耐性を持つことが示された。

「多様な細胞プロセスをターゲットとする40種の抗生物質について、Paenibacillus sp. LC231の量的耐性表を作成し、同属のPaenibacillus lautus ATCC 43898、感染症起因菌である黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)、および環境由来細菌のコクリア属細菌(Kocuria rhizophila)の表面ひずみの感受性と比較した」と発表論文で述べられている。

その結果、「われわれが注目したPaenibacillus sp. LC231は、14クラスの抗生物質に対する耐性に加えて、別の7クラスを不活性化することがわかった」。
た。

Paenibacillus sp. LC231は洞窟の中で400万年以上にわたり外部と隔離された生存してきたが、抗生物質に対する防御方法は、土壌中に生息する類似種と同じだった。このような耐性遺伝子を保存する進化圧力が、人間が治療のために抗生物質を使い始めてからではなく、数百万年前から存在していたことを示唆している。

「レチュギア洞窟は地表から遠く、Paenibacillus sp. LC231と他の病原菌の間に直接的なインタラクションがあったとは考えにくい。しかし今回の研究結果は、地上に生息するPaenibacillus属にはLC231と同じ耐性遺伝子の集合体を持つものがいることを示している」。

細菌が薬剤耐性を備える方法はいくつもあるが、研究チームは臨床的に懸念される5通りの新しい経路を特定した。こうした新しい経路の発見は、このタイプの耐性と戦う新薬開発の時間を確保するために特に重要となる。

「薬剤耐性が多様化し、さらにそれが世界的に広がることで、抗生物質を使っている多数の人に大きな影響が出ている」と、論文共著者でマクマスター大学マイケル・G・デグルート感染症研究所科学部長ジェラルド・ライト(Gerard D. Wright)氏は話す。「これは、抗生物質の使用と細菌の薬剤耐性が密接な関係にあるという事実を映し出している」。

共著者でアクロン大学統合生物科学部部長のヘーゼル・バートン(Hazel Barton)氏は、「このような人里離れた厳しい環境を調査することで、人間の活動と接触がない微生物の遺伝的多様性の実例を見る貴重な機会が得られる」と述べている。

【情報ソース】

Nature Communications - A diverse intrinsic antibiotic resistome from a cave bacterium
http://www.nature.com/articles/ncomms13803

EurekAlert - Scientists examine bacterium found 1,000 feet underground
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2016-12/mu-seb120616.php

Sci-News - Multi-Drug Resistant Bacteria Found Deep in New Mexico’s Lechuguilla Cave
http://www.sci-news.com/biology/multi-drug-resistant-bacteria-lechuguilla-cave-04445.html

facebooktwitter広告2