βーラクタム薬とβーラクタマーゼ

抗細菌薬を覚える上で、細胞壁合成阻害殺菌的作用の代表的存在。避けては通れない薬剤達だ。

理由としては…
  • 臨床現場で多く用いられること
  • β-ラクタム薬の感受性結果のパターンが菌によってある程度決まりがあるため、同定菌名と感受性結果が相違ないか確認ができる
  • 耐性菌の鑑別で、用いられる(第3世代セフェム系薬剤に耐性だとESBL産生を疑うなど)

種類も多く、

  • ペニシリン系
  • セフェム系
  • セファマイシン系
  • オキサセフェム系
  • カルバペネム系
  • ペネム系
  • モノバクタム系

となっている。特に覚えづらいのがセフェム系だ。
セフェム系は、また別の記事で取り上げるが、さらっと耐性菌についても触れておきたい。


ペニシリナーゼ、セファロスポリナーゼ、カルバペネマーゼなど生化学で学ぶ
基質と酵素」の関係で酵素は基質がないと反応できず、鍵と鍵穴のような関係になっている。
名前の通りペニシリン系、セフェム系、カルバペネム系を分解する酵素だ。
このような単純な耐性機序なら対策も取りやすいが、

細菌もそんな単純ではなく、β-ラクタム薬は共通の分子構造でβ-ラクタム環という環状構造を持つが、それに対してβ-ラクタマーゼという酵素を出し、薬剤を失活させてしまう。

元素のセリンを持つセリンβ-ラクタマーゼと亜鉛を持つメタロβ-ラクタマーゼがある。
Amberの分類というクラス分けしたβ-ラクタマーゼの分類もあるが、微生物検査技師2級試験で出る範囲であるため、今回は省略させていただきたい。


第3世代セフェム系までも分解するペニシリナーゼを産生する細菌が発見され、それがESBL(基質拡張型β-ラクタマーゼ)だ。ここでの基質とは、β-ラクタム薬のことで、分解できるβ-ラクタム薬の範囲が拡張していることから「基質拡張型」とされている。

親しみへの一歩

今回は、確定事項ではないため、気楽に書かせていただく。ESBLの起源は、Kluyvera属と言われている。

この菌は、腸内細菌科細菌に今では含まれているが、E. coliと同じくEscherichia属に分類されたり、本の中から記載が消えてしまったりとESBLの起源としては存在感の薄い菌となってしまった。

ESBLにはCTX-M型という遺伝子型が本国ではほとんどで、この遺伝子が、Kluyvera属の遺伝子が伝達して起こったとされている。

これからも耐性菌の数や種類は増加が予想されるが、名前も聞いたことがない菌から生まれることもあるかもしれない。

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