結核の原因物質の細胞壁は、ビタミンB7の欠乏によって破壊されました

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Anonim
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結核菌

結核病原体の細胞壁を構築するために必要な酵素ビオチンリガーゼの活性を抑制することは、細胞培養および病気のマウスモデルにおいてマイコバクテリアを首尾よく殺す、と研究者らはScienceTranslationalMedicineの記事で報告している。さらに、この酵素の合成を抑制すると、薬剤耐性菌の抗生物質感受性が回復しました。

結核の原因菌であるMycobacterium tuberculosisは、多種多様な脂質を含む独特の細胞壁を持っています。脂質合成の抑制は、結核の効果的な治療法の基礎です。たとえば、主に病気の治療に処方される抗生物質イソニアジドは、マイコバクテリアの細胞壁での特定の脂肪酸(ミコール酸)の合成を阻害します。しかし、治療計画が間違っていると、病原体はイソニアジドに対する感受性を比較的早く失い、これは薬剤耐性型の結核の蔓延に関連しています。

ニューヨークのワイルコーネル医科大学の研究者たちは、Dirk Schnappingerが率いる、細胞壁合成を破壊するための新しい標的である、ビオチン分子をアシル補酵素A-カルボキシラーゼに結合するビオチンリガーゼを提案しました。これらの酵素は、マイコバクテリアの細胞壁脂質のファミリー全体を合成します。ビオチンは、ビタミンB7としても知られ、酵素の活性部位での反応に不可欠であり、それがないと機能しません。

以前の研究では、科学者はビオチンリガーゼ阻害剤(BPL)のパネルを合成し、Bio-AMSと名付けられた最も有望なものを選択しました。新しい研究では、研究者らはマイコバクテリアの増殖に対する阻害剤の効果をテストしました。新薬はイソニアジドと同じくらい培養中のバクテリアを殺すのに効果的でした。科学者たちは、薬剤耐性変異体は低用量の阻害剤の作用下でのみ現れるが、高用量の作用下では薬剤耐性が発生しないことを発見した。さらに、Bio-AMSはマウスマクロファージ(免疫細胞)の培養で細菌を殺しました。

治療では、患者は通常、耐性の発現を避けるために薬の組み合わせを与えられるので、研究者はまた、Bio-AMSと3つの最も効果的な抗結核抗生物質-リファンピシン、イソニアジド、エタンブトールとの相互作用をテストしました。リファンピシンとBio-AMSの組み合わせにより、細菌培養の実験で両方の薬剤の有効量を減らすことが可能になることが判明しました。

しかし、動物の体内で急速に破壊されたため、マウスで阻害剤をテストすることはできませんでした。したがって、著者らは別のアプローチを選択し、マウスの感染中にビオチンリガーゼを「オフにする」特別に設計されたシステムを使用して、遺伝子組み換えマイコバクテリアの酵素活性を抑制する効果をテストしました。マウスモデルは、酵素を無効にすると、急性および慢性の結核の両方で病原体が破壊され、この抗生物質に対するリファンピシン耐性株の感受性が高まることを示しています。

したがって、研究の著者は、マイコバクテリア酵素のビオチン化の抑制が、その薬剤耐性型のいくつかを含む結核の治療に有望であることを示した。ヒトでの動物実験と臨床試験を継続するために、著者らは、Bio-AMSを変更してその安定性と生物学的利用能を高めることを計画しています。

WHOによると、2016年には世界で1,000万人が結核で病気になり、150万人以上がこの病気で亡くなりました。 60万を超える新しい症例が、薬剤耐性型の病原体によって引き起こされました。

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