2015-11-19 10:59:27 +0000 2015-11-19 10:59:27 +0000
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なぜスーパーバグは野生型よりも弱くないのか?

スーパーバグとは、オックスフォード辞典によると、抗生物質に耐性を持った細菌の株のことである。薬剤に抵抗できるのは、薬剤を含む環境で進化してきたからです。薬剤耐性遺伝子を含むものだけが生き残り、スーパーバグになるのだそうです。

でも、なぜ進化しても弱くならないのでしょうか?

私がこの疑問を持ったのは、かつてHIVのロピナビル薬に対する耐性を扱ったことがあるからです。HIVにはロピナビルに抵抗する変異体が存在しますが、抵抗後はウイルス自体の構造が脆弱になり、野生型よりも弱くなってしまうのです。通常の環境では、野生型のウイルスが最も強いはずなので、これは理にかなっているように思えます。それの任意の変異は、薬剤を撃退することであり、それ故にそれはもはや最強のものではありません。

私は私の唯一の真のHIV、ウイルス 、細菌ではないことを知っています。しかし、私はこのロジックがそれらに適用できない理由を理解していません。多くのリソースのアラームに基づいて、スーパーバグは、彼らの野生型よりもstrongerです。あなたは、なぜスーパーバグは彼らの野生型よりも弱いではない理由を知っていますか?

回答 (2)

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2015-11-21 06:35:55 +0000

(この答えは、生物学SEの「天然抗生物質に対する細菌の耐性」(https://biology.stackexchange.com/questions/40221/bacteria-resistance-to-natural-antibiotics)の答えに関連しています)

まず第一に、生物学では「強さ」と「弱さ」という話はしていません。進化といえば、生物学では「強い」「弱い」の話はしませんが、生物は「適性」(例えば「適者生存」)の話をします。フィットネスは、それがその環境で生き残ることができ、どのくらいそれが重要な子孫を生成することができますどのようによく含まれています。それの任意の突然変異は、薬剤を撃退することであり、それ故にそれはもはや最強のものではありません

これは進化の誤解です。種の野生型は、この生物ができる最も適性のあるものではありません。それが野生型であることは、単にそれが進化して広がったことを意味します。進化しないものは広がることができません(双曲線的な例として、人間には翼があると有利かもしれませんが、人間はそれを進化させなかったので、野生型にはそれが含まれていません)。私たちが今でも「野生型」と考えている遺伝子のバリエーションはたくさんあります。また、無性生殖で繁殖する細菌であっても、一つの宿主内であっても、全てが同じではありません。

お話の細菌の自然環境では、抗生物質耐性は、彼らが遭遇しないので、ほとんど利益を与えません。だから、もしそれが進化したとしても、それはこれらの生物の生存を助けることはなく、たまたま集団全体に広がっていくだけでしょう。それどころか、不利益をもたらすかもしれません。例えば、ペニシリン耐性はβ-ラクタマーゼというタンパク質を産生する必要がありました。ペニシリンのない環境では、これはメリットのないコストのかかるおまけに過ぎないかもしれません。しかし、抗生物質を服用している人間では、抗生物質耐性を持つこれらの細菌は、確かにフィットしており、生存上の優位性を持っています。複数の抵抗性を持つ細菌はなおさらです。細菌間では、これらの抵抗性は、実際に遺伝物質を拾い上げることを伴う “トランスフォーメーション "と呼ばれるものによって実際に移転することができますので、複数の抵抗性を進化させることも、見かけほど珍しいことではありません。治療に対する耐性が進化することで多かれ少なかれ体力がつくというのは、それ自体はウイルスと細菌の違いではありません。 抗生物質耐性の起源と進化 抗生物質に対する細菌の耐性のメカニズム [ 体力とは何か?

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2015-11-20 15:53:08 +0000

要するに、突然変異は特異的なものとして定義されていないからです

どんな細菌の突然変異でも、弱くも強くもなりうる変異です

弱くも強くも、私たちの技術と治療法と細菌の理解によって数値化されるでしょう

細菌の変化を理解する上で重要な要素は2つあります。

エピジェネティック・アダプテーション(遺伝子変異がない) 遺伝的適応(遺伝子変異と選択)

細菌は、他の細菌やウイルス、環境から大きなDNAを獲得することができます。

*How Does Selective Pressure Impact Antibiotic Resistance? *

遺伝子が機能し、長期間にわたって細菌のゲノムの一部であり続けるためには、細菌の生存および/または競争力を向上させるのに役立つ必要があります。もし遺伝子が役に立つことを止めてしまうと、最終的には非機能的になり、ゲノムから削除されてしまいます。これは、抗生物質耐性の発達と維持が、通常、細菌集団が抗生物質の非致死量に頻繁に曝されることに依存していることを意味する(注:いくつかの細菌は、特定の抗生物質に対して本質的に耐性を有する)。このプロセスにより、耐性を失った細菌が排除され、耐性を持つ細菌の割合が増加します。実際の生活では、細菌が頻繁に抗生物質にさらされている環境では、抗生物質耐性が出現しやすいということになります。個人レベルでは、急性感染症の短期的な抗生物質治療よりも、長期的な抗生物質治療や予防的な抗生物質治療を受けることで、抗生物質耐性感染症を発症しやすくなることを意味します。これはまた、細菌が頻繁に使用されなくなった抗生物質に耐性を失う可能性があることを意味します。

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