細菌バイオフィルムとその耐性メカニズム：天然物による治療の簡単な紹介

Bacterial biofilms and their resistance mechanisms: a brief look at treatment with natural agents.

抄録

バイオフィルムは、多糖類および/またはタンパク質のマトリックス内に存在する微生物の複雑なコミュニティである。バイオフィルムは、様々な細菌や真菌を含むいくつかの微生物によって生成されることができる。現在、バイオフィルムを形成する細胞の抗菌剤に対する耐性は、バイオフィルムの構造的性質に起因しており、無柄細胞の表現型変化が世界的な問題となっている。細菌バイオフィルムは、慢性感染症、歯垢、カテーテルなどの留置型医療器具の感染など、ヒトの健康のさまざまな場面で重要な役割を担っている。また、石油回収、飲料水の配給、製紙、金属加工、食品加工など他の産業においても大きな問題となっている。感染症の80％以上がバイオフィルム由来であるという推計もある。本研究の目的は、抗生物質耐性のメカニズムを説明し、その管理方法についてより良い展望を提供することである。さらに、バイオフィルム阻害のための現在の戦略について述べた。植物が、バイオフィルムに基づく感染症に対する予防・治療薬を作り出すための豊富な天然化学物質の貴重な供給源であることを考慮し、抗バイオフィルム特性を有する重要な天然化合物を取り上げた。最後に、臨床試験中の天然抗バイオフィルム化合物をまとめ、より広範な研究の背景を提供し、新規治療法への新しい窓を開くことを支援するものである。

Biofilm is a complex community of microorganisms residing within a polysaccharide and/or protein matrix. Biofilm can be produced by several microorganisms, including various bacteria and fungi. Nowadays, the resistance of biofilm-growing cells to antimicrobials originated from the structural nature of biofilms, and phenotypic alteration of sessile cells is becoming a global issue. Bacterial biofilms are important in various aspects of human health, including chronic infections, dental plaque, and infection of indwelling medical devices such as catheters. They are also a major problem in other industries, including oil recovery, drinking water distribution, papermaking, metalworking, and food processing. Estimates indicate that more than 80% of infectious diseases are biofilm-derived. The aim of this study is to describe mechanisms of antibiotic resistance to provide a better perspective on how to manage it. Moreover, the current strategies for biofilm inhibition were described. Considering that plants are a valuable source of abundant natural chemicals to create prophylactic and therapeutic medicines against biofilm-based infections, significant natural compounds with anti-biofilm properties were highlighted. Finally, natural anti-biofilm compounds under clinical trial evaluation were summarized to provide a background for more extensive researches and assist in opening a new window to novel treatments.