静菌：特性、作用メカニズム、例 - 薬 - 2025

静菌薬は可逆的に細菌の再生と成長を止める抗生物質です。それらは、敏感な微生物による感染に対して、そして有能な免疫系をもつ患者において使用されます。

パスツールとジュベールは、いくつかの微生物製品の潜在的な治療効果を認めた最初の人でした。1877年に彼らは彼らの観察を発表しました、そこで彼らは一般的な微生物が尿中の炭疽菌の成長をどのように止めることができるかを示しました。

静菌性および殺菌性抗生物質が時間の経過とともに細菌の集団との関連でどのように機能するか（出典：Wikimedia Commons経由のKuon.Haku）抗菌化学療法の現代は、医療へのスルホンアミドの導入によって1936年に始まりました。1941年に十分な量のペニシリンが臨床で使用できるようになり、感染症の治療に革命をもたらしました。

ストレプトマイシン、クロラムフェニコール、クロルテトラサイクリンは第二次世界大戦の終わりに確認されました。それ以来、何百もの抗菌薬が開発され、さまざまな感染症の治療に利用できます。

現在、抗生物質は医療で最も使用されている薬物の1つであり、入院患者の30％以上が抗生物質を服用しています。しかし、それらは医師や患者によって最も誤用されている薬物の1つです。これらの薬剤による不必要で不適切な治療は、多くの抗生物質に対する細菌耐性の発生の原因となっています。

抗菌剤は、一般的な作用メカニズムに従って、殺菌性（細菌を殺すもの）と静菌性（増殖と繁殖を阻害するもの）に分類されます。インビトロで試験した場合、この区別は明らかですが、治療で使用した場合、この区別はそれほど明確ではありません。

特徴

上記で説明したように、抗菌薬は、殺菌性と呼ばれる敏感な細菌を殺すことができるものと、静菌剤と呼ばれるそれらの成長と発達を可逆的に阻害するものに分類できます。

現在、この差別化は、臨床的な観点から、やや拡散していると考えられています。このため、特定の抗生物質は静菌剤または殺菌剤として優先的に作用すると言われています。

したがって、同じ抗生物質は、その効果が必要な領域で到達できる濃度や、関与する微生物に対する親和性など、特定の条件に応じて、二重の効果（静菌性または殺菌性）を持つことができます。

一般に、アミノグリコシドを除く静菌剤は、感受性細菌のタンパク質合成を妨害する抗生物質です。体の免疫系が有能な系である場合、それはそれがそれを排除することができるように細菌の成長と繁殖を阻害するのに十分です。

一方、殺菌剤にはさまざまな作用メカニズムがあります。それらは、細菌の細胞壁の合成を妨害したり、細胞膜を改変したり、細菌のDNAの合成と代謝に関連するいくつかのプロセスを妨害したりします。

作用機序

抗菌薬を分類するためにいくつかのスキームが使用されていますが、その中には、一般的な作用機序に従ってこれらの薬をグループ化するというものがあります。したがって、その作用機序に従って、抗生物質は次のように分類されます：

-細菌壁の合成を阻害する抗生物質：その中には、ペニシリンとセファロスポリン、シクロセリン、バンコマイシン、バシトラシンがあります。

-微生物の膜の透過性を変化させ、細胞内化合物の排出を可能にする抗生物質：これには、ポリミキシンやポリエンなどの界面活性剤が含まれます。

-30Sおよび50Sリボソームサブユニットの機能に影響を与え、タンパク質合成の可逆的阻害を引き起こす薬剤：これらは静菌薬です。例は、クロラムフェニコール、テトラサイクリン、エリスロマイシン、クリンダマイシンおよびプリスタナマイシンです。

-30Sサブユニットに結合してタンパク質合成を変更し、最終的に細菌の死を引き起こす物質：これらの中にはアミノグリコシドがあります。

-核酸代謝に影響を与える抗生物質はRNAポリメラーゼを阻害します。リファマイシンはその一例です。

-葉酸代謝酵素を阻害する代謝拮抗剤：これらの例は、トリメトプリンとスルホンアミドです。

静菌剤の場合の作用機序

静菌剤の作用機序は、標的細菌のタンパク質合成の変化に関係しています。これは、さまざまなメカニズムによって実現されます。

活性化段階の抑制

-イソロイシル-tRNAシンセターゼ酵素の阻害剤。

タンパク質合成の開始の阻害

-70S開始複合体の形成を防ぐか、50Sサブユニットに結合します。

-アミノアシル-tRNAのリボソームへの結合の阻害。

様々なメカニズムによる伸長阻害

-ペプチド転移プロセスの妨害。

-リボソームの50Sサブユニットの23S rRNAにおけるペプチジルトランスフェラーゼの妨害。

-伸長因子Gの転座を阻害する。

別のケースには、アミノグリコシドの作用機序が含まれます。これは、30Sリボソームサブユニットに作用して、タンパク質合成を妨害し、したがって静菌性を示すためです。ただし、一部の細菌の膜には効果があり、主に殺菌効果があります。

各作用機序と感受性微生物の例

活性化段階阻害剤

ムコピロシンは、酵素イソロイシル-tRNAシンセターゼを競合的に阻害し、それによってイソロイシンの取り込みを阻害し、合成を停止することができる静菌性抗生物質です。

この抗生物質はいくつかの種のシュードモナスによって合成されるので、そこから抽出されます。グラム陽性菌に対して特に強力な効果があります。それは主に皮膚感染症、局所、または黄色ブドウ球菌の健康な保菌状態の根絶のために使用されます。

タンパク質合成の開始の阻害

細菌では、tRNA（トランスファーRNA）に結合したホルミルメチオニンとしてメチオニンが取り込まれると、合成が始まります。30Sおよび50Sリボソームサブユニットは、開始複合体に加わり、2つの重要な遺伝子座、遺伝子座Aおよび遺伝子座Pがあります。

オキサゾリジノンとアミノグリコシドのグループは、この作用機序を示します。オキサゾリジノンのグループは、最近臨床診療に導入された合成抗生物質のグループであり、他の静菌抗生物質との交差耐性を示さない。

リネゾリドはオキサゾリジノンの代表であり、黄色ブドウ球菌および連鎖球菌属の菌株を含むグラム陽性菌に対して有効です。多剤耐性があり、グラム陰性菌に対する活性はありません。

アミノグリコシドは天然起源であり、土壌中の放線菌によって、またはそれらの半合成誘導体から合成されます。それらは、多種多様な細菌種、特に好気性グラム陰性菌に対して活性があります。

細菌とその場所に応じて、静菌効果または殺菌効果を発揮できます。

アミノアシル-tRNAのリボソームへの結合の阻害

テトラサイクリンとその誘導体であるグリシルサイクリンは、このグループの代表です。それらは遺伝子座Aを遮断または阻害します。テトラサイクリンは自然発生（ストレプトミセス）または半合成の場合があります。これらには、ドキシサイクリン、ミノサイクリン、およびオキシテトラサイクリンが含まれます。

抗生物質のドキシサイクリンの化学構造（出典：Wikimedia CommonsのVaccinationist）

チゲサイクリンはミノサイクリンに由来するグリシルサイクリンで、同じ作用機序を持っていますが、ミノサイクリンよりも5倍高い親和性があり、細胞膜にも影響を与えます。それらは腸球菌に対して、そして他の抗生物質に耐性のある多くのバクテリアに対して非常に活発です。

伸長阻害剤

クロラムフェニコールとリンコサミドはこのグループの例で、P遺伝子座に作用します。フシニン酸は、伸長因子Gの転座を阻害するメカニズムの例です。マクロライドとケトリドは、リボソームの50Sサブユニットの23S rRNAでペプチジルトランスフェラーゼに結合します。

クロラムフェニコールおよびチアンフェニコールなどのその誘導体は、グラム陽性菌およびグラム陰性菌、ならびに嫌気性菌に対する広域静菌抗生物質です。それらは、B。フラジリスを除いて、サルモネラ菌および赤痢菌、ならびにバクテロイデスに対して非常に活性です。

主なリンコサミドは静菌性であるクリンダマイシンですが、用量、標的中の濃度、微生物の種類によっては殺菌効果を発揮します。

クリンダマイシンは、腸球菌を除いてグラム陽性菌に対して有効であり、B。fragilisに選択され、プラスモディウムやトキソプラズマ原虫などのいくつかの原虫に対して有効です。

マクロライド

これらの薬物には、エリスロマイシン、クラリスロマイシン、ロキシスロマイシン（14炭素マクロライドとして）およびアジスロマイシン（15炭素グループとして）が含まれます。スピラマイシン、ジョサマイシン、ミデカマイシンは、16炭素マクロライドの例です。

テリスロマイシンはエリスロマイシンに由来するケトリドです。マクロライドとケトリドはどちらも、グラム陽性菌、百日咳菌、ヘモフィルスデュクレイ、ナイセリアssp、ヘリコバクターピロリ（クラリスロマイシンがより効果的）、トレポネーマなどに対して有効です。

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