天然由来の抗菌化合物

天然由来の抗菌化合物は、植物、真菌、細菌、その他の生物によって生産される天然物質であり、細菌、真菌、ウイルス、または寄生虫を阻害または殺滅します。これらは歴史的にほとんどの抗生物質の供給源であり、薬剤耐性の増加の中で、新しい抗感染症薬の主要な貯蔵庫であり続けています。

Definition

天然抗菌化合物は、必須の微生物構造またはプロセスを妨害することにより、微生物の増殖を阻害または殺滅する二次代謝産物またはその他の天然物質であり、抗感染症薬として、またはそのリード化合物として機能します。

Scope

この項目では、天然由来の抗菌薬の主要なクラス（微生物抗生物質、植物フェノール類およびテルペノイド、精油、その他）、微生物標的に対する主な作用機序、抗菌活性の測定、および耐性菌に対して活性のある化合物の探索におけるそれらの関連性について扱います。これは参照および教育的な方向付けであり、臨床的または処方的なガイダンスではありません。

Core questions

• どの天然物クラスが抗菌活性を示し、どの微生物に対して活性がありますか？
• 天然抗菌薬はどのような微生物標的に作用しますか？
• 抗菌活性はどのように測定され、標準化されますか？
• 天然物は抗菌薬耐性の克服にどのように役立つ可能性がありますか？

Key concepts

• 最小発育阻止濃度 (MIC)
• 殺菌作用と静菌作用
• 細胞壁および細胞膜標的
• タンパク質合成（リボソーム）阻害
• 精油とテルペノイド
• 植物フェノール類とタンニン
• 抗菌薬耐性と天然リード化合物

Mechanisms

天然抗菌薬は、微生物が依存する構造やプロセスに作用します。例えば、細胞壁や細胞膜を破壊したり（多くのテルペノイドや精油成分が行うように）、細菌のリボソームにおけるタンパク質合成を阻害したり（いくつかの微生物抗生物質の標的）、核酸合成やエネルギー代謝を妨害したり、タンパク質に結合したり沈殿させたりします（タンニンやその他のフェノール類が行うように）。活性は感受性試験（例えば最小発育阻止濃度）によって定量され、化合物は増殖を停止させる静菌性である場合もあれば、微生物を殺滅する殺菌性である場合もあります。

Clinical relevance

臨床で使用されるほとんどの抗生物質クラスは天然物由来であり、耐性病原体に対して活性のある薬剤の探索がこの分野で継続されているため、抗感染症薬理学および生薬学教育の中心となっています。この項目では、天然抗菌薬がどのように作用し、特徴づけられるかを記述しており、抗菌療法の選択、投与、または処方の基礎となるものではなく、参照のためのものです。

Evidence & guidelines

エビデンスは主に前臨床段階のものです。感受性試験（MIC/MBC）、作用機序研究、抽出物および純粋化合物のスクリーニングなどです。天然物抗菌薬の臨床使用は、標準的な抗菌薬管理の原則と規制当局の承認に従いますが、これらはこの参照項目の範囲外です。

History

抗菌薬の天然由来は、カビからのペニシリンの発見や、20世紀半ばの土壌放線菌抗生物質によって例証され、これらは感染症治療を大きく変えました。植物由来の抗菌薬はさらに長い民族医学的歴史を持ち、現代の文献で体系的にレビューされており、耐性の拡大に伴い、天然物は新規抗感染症足場の優先的な供給源として再浮上しています。

Debates

天然物抗菌薬は耐性克服に役立つ可能性がありますか？

天然物は化学的に多様な骨格と、既存の耐性メカニズムを回避する可能性のある新規標的を提供しますが、in vitroでの活性を臨床的に有用で選択的な薬剤に変換することは依然として困難であり、その実用的な貢献については議論が続いています。

Key figures

• Marjorie M. Cowan
• Stephen Douthwaite
• David J. Newman
• Gordon M. Cragg

Seminal works

• cowan-1999
• poehlsgaard-douthwaite-2005

Frequently asked questions

天然抗菌化合物はどこから来ますか？

それらは多くの生物によって生産されます。土壌細菌や真菌（ほとんどの抗生物質クラスの供給源）だけでなく、フェノール類、テルペノイド、抗菌活性を持つ精油成分を生成する植物も含まれます。

なぜ研究者は抗菌薬のために天然物を再検討しているのですか？

広範な抗菌薬耐性により、既存の薬剤の有効性が低下しており、天然物は構造的に多様な分子と、耐性菌に対する薬剤を生み出す可能性のある新規メカニズムを提供します。