グラム陰性菌とは何ですか?なぜグラム陰性菌が多くの病気を引き起こすのか

インスリンシグナル伝達と受容体チロシンキナーゼ(RTK)のクイックガイド

インスリンシグナル伝達

インスリンシグナル伝達経路は、インスリンが細胞表面の受容体に結合するときに起こる一連の段階である。 これにより、さまざまなタンパク質が活性化され、それがさまざまな代謝プロセスを開始します。

インスリンシグナル伝達経路は、大きく3つの段階に分けられる


グラム陰性菌とは何ですか?

グラム陰性菌は、独特の細胞壁構造を特徴とする多様な微生物群です。グラム染色試験を受けるとピンクまたは赤に染まり、2 つの細胞膜の間に挟まれた薄いペプチドグリカン層の存在が示されます。この構造上の違いは、さまざまな病気を引き起こす能力において重要な役割を果たしています。

グラム陰性菌はさまざまな環境に適応しており、土壌、水、植物、人間を含む動物の中に存在します。それらの多用途性と適応性は、多くの病気を引き起こす能力に貢献していますグラム陰性菌の注目すべき例としては、大腸菌(E. coli)、サルモネラ属菌、緑膿菌、肺炎桿菌、淋菌などが挙げられます。

顕微鏡で見たグラム陰性菌

グラム陰性菌 vs. グラム陽性菌

グラム陰性菌とグラム陽性菌は、グラム染色技術に対する反応に基づいた 2 つの大きなカテゴリであり、細胞壁の構造に基づいて区別するのに役立ちます。

特性 グラム陰性菌 グラム陽性菌

細胞壁の構造

二重層細胞壁

単層細胞壁

ペプチドグリカン層

薄層(1~3nm)

厚い層 (20-80nm)

染色

ピンクか赤

紫か青

リポ多糖類 (LPS)

外膜に存在

不在

: グラム陰性菌とグラム陽性菌の違い

グラム陰性菌はどのように病気を引き起こすのでしょうか?

エンドトキシン

グラム陰性菌は、細胞外膜に見られるリポ多糖類 (LPS)であるエンドトキシンを生成しますこれらの内毒素は宿主に重度の免疫反応を引き起こし、炎症誘発性サイトカインの放出、血管漏出、組織損傷を引き起こす可能性があります。エンドトキシンの放出により、生命を脅かす全身感染症である敗血症などの症状が発生する可能性があります。

病原性因子

病原性因子: グラム陰性菌は、その生存と病因形成を助けるさまざまな病原性因子を持っています。これらの因子には、付着因子、毒素、カプセル、線毛、排出ポンプが含まれます。付着因子は細菌が宿主組織に付着できるようにし、毒素は宿主細胞の機能を妨害し、カプセルは細菌を免疫系から保護し、線毛は接着と定着を助け、排出ポンプは抗生物質耐性を助けます。

抗生物質耐性

抗生物質耐性: グラム陰性菌は抗生物質に対して顕著な適応性を示しています。それらの独特の細胞壁構造は、排出ポンプと抗生物質を不活化する酵素の生成と組み合わされて、それらの耐性に寄与します。この耐性は、グラム陰性菌によって引き起こされる感染症の治療において重大な課題を引き起こし、罹患率と死亡率の増加につながります。

グラム陰性菌によって引き起こされる病気とそれに伴う症状

尿路感染症(UTI)

グラム陰性菌、特に大腸菌は尿路感染症の一般的な原因です。それらは尿路を上って膀胱に定着し、頻尿、痛み、発熱などの症状を引き起こす可能性があります。

胃腸感染症

サルモネラ菌や赤癬菌などのいくつかのグラム陰性菌が胃腸感染症の原因となります。これらの細菌は食品や水源を汚染し、食中毒を引き起こす可能性があります。グラム陰性食中毒は、グラム陰性菌やその毒素で汚染された食品や水を個人が摂取すると発生します。サルモネラ菌はグラム陰性食中毒の一般的な原因です。多くの場合、汚染された家禽、卵、肉、乳製品に関連しています。食中毒になると、下痢、腹痛、嘔吐などの症状が現れることがあります。

肺炎

緑膿菌や肺炎桿菌などのグラム陰性菌は重度の肺炎を引き起こす可能性があります特に入院している人や免疫力が低下している人の場合はそうです。これらの感染症は生命を脅かす可能性があり、迅速かつ標的を絞った抗生物質療法が必要です。医療現場における効果的な予防戦略には、表面や医療機器の適切な消毒、厳格な手指衛生プロトコルの順守など、厳格な感染防止策の実施が含まれます。グラム陰性肺炎が疑われる患者をタイムリーに特定して隔離することも、医療施設内でのこれらの病原体の拡散を最小限に抑えるのに役立ちます。さらに、肺炎桿菌などの一般的なグラム陰性細菌に対するワクチン接種は、脆弱な個人に追加の保護層を提供し、重篤な肺炎のリスクを軽減します。

院内感染

グラム陰性菌は、多剤耐性のため、医療関連感染症の重大な原因となっています。これらの感染症は手術部位、血流(敗血症)、尿路、気道で発生する可能性があり、入院日数、治療費、患者死亡率の増加につながります。これらの感染を予防するには、医療器具や医療機器の適切な滅菌、医療従事者による細心の注意を払った手指衛生の実践など、感染制御プロトコルの厳守を含む包括的なアプローチが必要です。抗菌管理プログラムの実施は、抗生物質の不適切な使用を最小限に抑え、多剤耐性グラム陰性菌の発生を減らすために極めて重要です。

グラム陰性菌感染症の治療

抗生物質はグラム陰性細菌感染症の主な治療法です。ただし、グラム陰性菌の独特の構造により、特定の考慮事項を考慮する必要があります。外膜に効果的に浸透できる抗生物質が使用されます。これらの薬剤は通常、グラム陰性菌の外膜に存在する小さなチャネルであるポリンを利用するなど、外膜を通過する特定のメカニズムを利用します。抗生物質が細菌細胞に入ると、重要な細胞プロセスを標的にして阻害することができます。

グラム陰性感染症の治療に一般的に使用される抗生物質の 1 つのクラスは、β-ラクタム環を含む抗生物質です。これらには、アモキシシリンなどの抗生物質が含まれます。ベータラクタム系抗生物質は、細菌の細胞壁の合成を妨害することで作用し、最終的に細菌の細胞死をもたらします。グラム陰性感染症に効果的なもう 1 つの抗生物質はシプロフロキサシンです。シプロフロキサシンはフルオロキノロン系の抗生物質に属し、グラム陰性菌細胞の複製に必要な酵素の活性を阻害することで作用します。

たとえ感染症の症状が改善し始めたとしても、医療専門家の処方に従って抗生物質の投与を最後まで完了することが重要です。これにより、すべての細菌が確実に根絶され、抗生物質耐性の発生を防ぐことができます。

グラム陰性感染症の予防

グラム陰性感染症の予防は、公衆衛生を維持し、重篤な病気のリスクを軽減するために重要です。これらの感染症の拡大を軽減するには、いくつかの重要な実践が重要な役割を果たします。定期的な手洗いは、私たちの手に存在する有害な細菌を効果的に除去するために最も重要です。さらに、グラム陰性菌の体内への侵入を防ぐために、適切な創傷ケアが不可欠です。バランスの取れた食事を採用すると免疫システムが強化され、体が潜在的な感染症をより効果的に撃退できるようになります。良好な口腔衛生は、口腔感染症を防ぐだけでなく、グラム陰性菌が血流に入るリスクも軽減します。さらに安全な食品適切な調理や保管などの取り扱い方法を実践することで、これらの病原体の汚染や感染を防ぐことができます。これらの習慣を日常生活に組み込むことで、グラム陰性感染症の発生率を大幅に減らし、健康を守ることができます。

グラム陰性菌関連キット

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Written by Sean Mac Fhearraigh

Seán Mac Fhearraigh PhD is a co-founder of Assay Genie. Seán carried out his undergraduate degree in Genetics at Trinity College Dublin, followed by a PhD at University College Dublin. He carried out a post-doc at the Department of Genetics, University of Cambridge. Seán is now Chief Technical Officer at Assay Genie.

その他のリソース



19th Jul 2023 Seán Mac Fhearraigh PhD

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