微生物学：サルモネラストレスと持続生残細菌が抗生物質による排除に及ぼす影響は限定的である
Nature 639, 8053 doi: 10.1038/s41586-024-08506-6
抗菌化合物は細菌感染を制御するために必須である。ストレス誘導性の細菌耐性や持続生残細菌は、実験室条件下では抗菌活性を低下させることがあるが、生理的条件下でのこれらの定量的な影響については明らかにされていない。今回我々は、感染マウスおよび組織を模したケモスタットにおいて、抗菌薬によるサルモネラ属（Salmonella）細菌の排除に対する制約を決定した。抗生物質のエンロフロキサシンとセフトリアキソンは、いずれの条件下でも抗サルモネラ活性が低く、その主な原因はサルモネラの複製を制限する重度の栄養飢餓であった。酸性pH、グルコース、酸化ストレス、ニトロソ化ストレス、抗菌ペプチド、浸透圧、酸素制限、二酸化炭素、炭酸塩といった他の感染関連条件や、薬剤排出、毒素–抗毒素モジュール、細胞サイズの影響も限定的だった。サルモネラコロニー形成単位の二相性の減少に基づくと、レジリアントなサルモネラのサブセットがエンロフロキサシンによる排除の主要な障害であるように見える。しかし、コロニー形成は曝露後の広範な殺菌により交絡するので、これらのデータは誤解を招くものである。より精密な単一細胞リアルタイムアッセイでは、均一でゆっくりとした損傷であることが明らかとなり、これはサルモネラ集団全体の高いレジリアンスを示している。その結果、大量の細菌が広範囲にわたって生存し、レジリアンスが極めて高い持続生残細菌の影響を最小限に抑えた。このように、飢餓が誘導するサルモネラの全般的なレジリアンスが、抗生物質による排除を不良にする主原因であった。これらの知見は、生理的条件下でのリアルタイム単一細胞アッセイを用いて抗生物質活性を定量化することの重要性を明らかにしている。
