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動物看護学

抗菌薬の作用機序による分類

抗菌薬は、細菌だけがもつ構造やしくみを狙うことで、宿主の細胞を傷つけずに細菌を抑える。作用機序で大きく4つに分類される。①細胞壁合成阻害=βラクタム系(ペニシリン・セフェム)など。②タンパク質合成阻害=アミノグリコシド・テトラサイクリン(30S)、マクロライド・クロラムフェニコール(50S)。③核酸合成阻害=ニューキノロン系。④葉酸合成阻害=サルファ剤。マイコプラズマ(細胞壁をもたない)やリケッチア・クラミジア(細胞内寄生)にはテトラサイクリンが用いられる。ニューキノロンは幼若動物の関節軟骨障害、テトラサイクリンは歯の着色・骨の発育への影響があり、幼齢・妊娠動物では注意する。

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1抗菌薬とは・作用機序による4分類

要点抗菌薬は、細菌だけがもつ構造(細胞壁など)やしくみを狙い、宿主の細胞を傷つけずに細菌を抑える(選択毒性)。作用機序で4つに分類される:①細胞壁合成阻害 ②タンパク質合成阻害 ③核酸合成阻害 ④葉酸合成阻害。

抗菌薬は標的とする細菌の構造・しくみによって4つに分類される。細胞壁合成阻害=βラクタム系、タンパク質合成阻害=アミノグリコシド・テトラサイクリン(30S)/マクロライド・クロラムフェニコール(50S)、核酸合成阻害=ニューキノロン系、葉酸合成阻害=サルファ剤が代表となる。

抗菌薬(抗生物質を含む)は、細菌の感染症を治療する薬である。

ヒトや動物の細胞を傷つけず、細菌だけを選んで抑える(選択毒性)ために、『細菌だけがもつ構造やしくみ』を標的にしている。

代表的な標的によって、抗菌薬は次の4つに分類される。

①細胞壁の合成を阻害する(動物細胞には細胞壁がないので細菌だけに効く)。

②タンパク質の合成を阻害する(細菌のリボソームは動物と少し違う)。

③核酸(DNA)の合成を阻害する。

④葉酸の合成を阻害する(葉酸は核酸合成に必要で、細菌は自分で葉酸を作る)。

どのしくみを止めるかで系統が分かれ、効く菌の範囲(スペクトル)や副作用も変わる。

2①細胞壁合成阻害(βラクタム系など)

要点細胞壁合成阻害薬は、細菌のペプチドグリカン(細胞壁)の合成を妨げて菌を破壊する。代表はβラクタム系(ペニシリン系・セフェム=セファロスポリン系)。動物の細胞には細胞壁がないため、細菌に選択的に作用し、比較的安全性が高い。

細胞壁合成阻害薬は、細菌の細胞壁(ペプチドグリカン)を作る過程を妨げる。

細胞壁が作れないと、菌は浸透圧に耐えられず壊れて死ぬ(殺菌的)。

代表的なのが『βラクタム系(ベータラクタム系)』で、ペニシリン系、セフェム系(セファロスポリン系)、カルバペネム系などが含まれる。

このほか、グリコペプチド系(バンコマイシンなど)も細胞壁合成を阻害する。

動物(ヒト)の細胞には細胞壁がないため、細胞壁合成阻害薬は細菌だけに作用し、宿主への毒性が比較的低く安全性が高いのが特徴である。

(ただしペニシリンなどはアレルギーを起こすことがある点には注意する。

)

3②タンパク質合成阻害(アミノグリコシド・テトラサイクリン・マクロライドなど)

要点タンパク質合成阻害薬は、細菌のリボソームに結合してタンパク質づくりを妨げる。リボソームの30Sを標的にするのがアミノグリコシド系・テトラサイクリン系、50Sを標的にするのがマクロライド系・クロラムフェニコールなど。

タンパク質合成阻害薬は、細菌がタンパク質を作る工場である『リボソーム』に結合して、その働きを止める。

細菌のリボソーム(70S)は動物のもの(80S)と構造が違うため、細菌に選択的に作用できる。

リボソームは大小2つの部分(サブユニット)からなり、どちらに結合するかで系統が分かれる。

【30Sサブユニットを阻害】アミノグリコシド系、テトラサイクリン系。

【50Sサブユニットを阻害】マクロライド系、クロラムフェニコール、リンコマイシン系(クリンダマイシンなど)。

これらは細菌のタンパク質づくりを止めることで、増殖を抑えたり菌を殺したりする。

4③核酸合成阻害(ニューキノロン)と④葉酸合成阻害(サルファ剤)

要点核酸(DNA)合成阻害薬の代表はニューキノロン系で、DNAの複製に必要な酵素を妨げる(名前に『〜フロキサシン』が多い)。葉酸合成阻害薬の代表はサルファ剤で、細菌が核酸合成に必要な葉酸を自分で作るのを妨げる(ヒト・動物は葉酸を食事から摂るので影響を受けにくい)。

【③核酸(DNA)合成阻害】ニューキノロン系(フルオロキノロン系)は、細菌がDNAを複製するのに必要な酵素(DNAジャイレースなど)を妨げて、増殖を止める。

エンロフロキサシンなど、名前の語尾に『〜フロキサシン』が多い。

【④葉酸合成阻害】サルファ剤(サルファ薬・ST合剤など)は、細菌が『葉酸』を自分で合成するのを妨げる。

葉酸は核酸(DNA)を作るのに必要なので、葉酸が作れないと細菌は増えられなくなる。

ヒトや動物は葉酸を自分で作らず食事から摂るため、サルファ剤の影響を受けにくく、細菌に選択的に効く。

このように、抗菌薬は『細胞壁・タンパク質・核酸・葉酸』のどこを止めるかで4つに整理できる。

5細胞壁をもたない・細胞内寄生の病原体とテトラサイクリン

要点マイコプラズマ(細胞壁をもたない)には、細胞壁合成阻害薬(βラクタム)が効かない。また、リケッチア・クラミジアは細胞の中で増える『細胞内寄生』の病原体。これらマイコプラズマ・リケッチア・クラミジアには、テトラサイクリン系がよく用いられる。

細菌の中には、ふつうの細菌と性質が違うものがあり、効く抗菌薬も変わる。

【マイコプラズマ】細胞壁をもたない細菌。

細胞壁を作るのを妨げるβラクタム系(ペニシリンなど)は効かない。

【リケッチア・クラミジア】細胞の中でしか増えられない『細胞内寄生』の微生物。

これらマイコプラズマ・リケッチア・クラミジアに対しては、細胞内によく移行し、これらに効く『テトラサイクリン系』がよく用いられる(マクロライド系などが使われることもある)。

『マイコプラズマ・リケッチア・クラミジア → テトラサイクリン』と覚えておくとよい。

6幼若・妊娠動物で注意する抗菌薬

要点成長期・妊娠中の動物では一部の抗菌薬に注意する。ニューキノロン系は幼若動物で関節軟骨の障害を起こす。テトラサイクリン系は歯の着色(黄染)や骨・歯の発育への影響を起こす。いずれも幼齢・妊娠動物では慎重に使う。

成長期(幼若)や妊娠中の動物では、薬が発育に悪影響を及ぼすことがあるため、抗菌薬の選択に注意が必要である。

【ニューキノロン系】幼若(成長期)の動物に使うと、関節軟骨の障害を起こすことが知られており、若齢動物への使用には注意する。

【テトラサイクリン系】成長期に使うと、歯の着色(黄染)やエナメル質形成不全、骨・歯の発育への影響を起こすことがある。

これは骨や歯に沈着・色素沈着する性質によるもので、幼齢・妊娠動物では注意する。

このように、抗菌薬は『効くかどうか』だけでなく、『その動物の年齢・状態に使ってよいか』も考えて選ぶ必要がある。

芋づる表

抗菌薬の作用機序による分類

要点どこを止めるかで4つ: 細胞壁(βラクタム)・タンパク質(30S/50S)・核酸(ニューキノロン)・葉酸(サルファ剤)。マイコプラズマ・リケッチア・クラミジアにはテトラサイクリン。

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細胞壁合成阻害

ペニシリン系
アモキシシリン
βラクタム系。細胞壁を作らせず殺菌。動物細胞に壁は無く安全性が高い アレルギーに注意
セフェム系
セファレキシン
βラクタム系。細胞壁合成を阻害。マイコプラズマ(壁が無い)には効かない

タンパク質合成阻害

アミノグリコシド系
ゲンタマイシン・カナマイシン
リボソーム30Sを阻害 高い血中濃度が続くと腎臓・内耳に毒性
テトラサイクリン系
ドキシサイクリン
30Sを阻害。マイコプラズマ・リケッチア・クラミジアに 幼若・妊娠は注意(歯の着色・骨の発育)
マクロライド系
エリスロマイシン
リボソーム50Sを阻害
クロラムフェニコール
クロラムフェニコール
リボソーム50Sを阻害
リンコマイシン系
クリンダマイシン
リボソーム50Sを阻害

核酸・葉酸合成阻害

ニューキノロン系
エンロフロキサシン 名前は「〜フロキサシン」
DNAジャイレースを妨げDNA複製を止める 幼若動物で関節軟骨の障害
サルファ剤
ST合剤
細菌が葉酸を自分で作るのを妨げる。動物は葉酸を食事から摂る
理解できたら腕試し
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