しかし、カンザス大学分子生物科学科のAckleyおよびChandler研究室の最近の研究は、この考えに反しており、代わりに消化管の低いpHは一部の細菌病原菌をさらに有害にしているかもしれないと示唆しているのです。
ピアレビュー誌『PLOS Pathogens』に掲載された彼らの発見は、世界中の細菌感染における抗生物質耐性の危機に対処するための含意を持つ可能性があります。
調査は、Cenorhabditis elegansという細菌を食べる小さな生物を使って行われました。
「この虫のような動物は透明なので、その中で起こることを非常に簡単に観察できます」と、共著者のKUの分子生物科学准教授Brian Ackley氏は語りました。 「KUで開発されたカンザスレッドと呼ばれるpH感受性のある化学物質を用いて、消化器官内のpHを監視し、有害な細菌を食べたときに何が起こるかを、有害でない細菌と比較して観察することができました」
KU の研究者によると、健康な細菌を食べている通常の状態では、線虫の消化管は人間の胃と比較して中程度の酸性になっているそうです。 しかし、これらのモデル種の胃は、消化管内の地域差も示している。 6652>
この観察は、動物が善玉菌と悪玉菌を区別できること、そして有害菌が線虫の消化管をあまり酸性にしないことを示唆しました–酸性環境がバクテリアを殺すために発生したとしたら、この結果は期待とは逆のものです。
これを検証するために、研究者らは、消化管内のpHを調節するのに役立つ遺伝子に変異を持つ動物を使用しました。「動物がより酸性の消化器官を持つ場合、彼らは病原性細菌の影響を受けやすくなりました–酸性が食物とともに体内に潜入する有害な虫を殺すのに有用であるならば、また、人が推測するであろうことに反しています」とAckley氏は述べています。 「私たちの研究チームは、消化管を緩衝する塩基を加えることによって、動物への影響がpHによるものであることを明らかにすることができました。 これは、私たちの体が、胃の内容物が腸に入ったときに中和するために使うのと同じものです。 変異体動物のpHを中和すると、病原性細菌による感染の加速が元に戻りました」
KUの研究者は、体が病原性細菌を感知すると、種によって反応が異なりますが、多くの動物に共通する生体反応もあります、と述べました。 私たちの体を安全に保つために、免疫系は侵入されたと確信したときだけ、このような防御を行うのです」。 つまり、化学物質を作りにくい中酸性環境を維持し、感染したら、その環境を中和して防御を展開するのです」。 Chandler、薬学部のAaron Bender、オハイオ州立大学のBlake R. Petersonです。
研究者たちは、これらのシステムが人間でも同様に機能すると考える理由があるかもしれないと考えています。 さらに、他の研究所の研究では、pHの調節に問題があることが、感染症のリスク上昇と関連するような場面が、人間にもあることが示されています。 研究者たちは、このメカニズムをより深いレベルで理解したいと考えています。
「私たちの目標は、抗生物質の使用を回避または削減する方法として、人間のこの自然な防御システムを高めることです」とアックリー氏は言います。 「今現在、私たちの抗生物質の使用は持続不可能であり、細菌は驚くべき速さで耐性を進化させています。 もし、線虫で発見されたシステムが、実際に、人間にも存在するとすれば、細菌がこの防御戦略に適応するのは、抗生物質に適応するよりも、ずっと遅いということになるでしょう」
と述べています。