2017-09

乳児ボツリヌス症

美味しそうなハニートースト

ハチミツ

よく見ると、『一歳未満の乳児には食べさせない様に』との注意書きがあります。

その理由は乳児ボツリヌス症。
ハチミツの中にボツリヌス菌が入っていることがあります。ボツリヌス菌が乳児の体内で増殖し、ボツリヌス毒素を産生してしまうために起こります。
お誕生日を超えると、ボツリヌス菌の体内での毒素産生を抑制できるようになるので、発症しなくなります。

ボツリヌス菌は芽胞という構造物になれるため、非常に熱に強くなります。芽胞は100℃の加熱では死にません。

1歳まではハチミツを与えないほうが安心です。

原因と結果

 最近、残念ながら先天性風しん症候群の報告が相次いでいます。このことが影響してか、行政の告知版やブログ等に先天性感染症の記事を見かけるようになりました。

 記事を読んでいて、違和感を感じる時があります。他の方はどうかわかりませんが、私は強く感じてしまうのです。

 それは病原体の種類の欄に疾患名が書いてあること。
麻しん、風しん、水痘は疾患名であって、麻しんウイルス、風しんウイルス、水痘・帯状疱疹ウイルスが病原体名です。ネット記事において、これら病原体名と疾患名が混在しているものを良く見かけます。


 他にも、病原体名 <-------> 疾患名の関係でしばしば混在されて記載されているものに・・・

ムンプスウイルス(または流行性耳下腺炎ウイルス) <-------> おたふくかぜ、流行性耳下腺炎
パルボウイルスB19 <-------> 伝染性紅斑(リンゴ病)
梅毒トレポネーマ <-------> 梅毒
 などなど

 私が『病原体名 と疾患名の混在』に強く違和感を感じる理由はこうでしょう。
 すなわち、病原体は原因であり、疾患は結果だからです。原因を挙げる欄に、結果が列記されていることに対して、私の思考は拒否反応を起こしているものと思われます。

塩素消毒の濃度(ppm と mg/L)

 ノロウイルス対策の広報を出すというので、日南市役所から消毒薬の濃度について問い合わせがありました。
 無難なところで内閣府の食品安全委員会のホームページを紹介しておきました。

 でも、ホームページには次亜塩素酸ナトリウムの濃度が全部 ppm 単位で書いてあります。というわけで、ちょっと説明。

 ppm は parts per million の略です。million は 100万のこと。よって、ppm は全体を100万ppmとして表わしています。よく耳にする百分率(パーセンテージ)では全体を 100%で表わしています。

 ということで、
100% = 100万ppm
 1% = 1万ppm(1% = 10,000ppm)となります。

 次亜塩素酸化合物の濃度を表す単位として、もうひとつ mg/Lがあります。mg/L は分子がmgで重さ、分母がLで容積です。
 実は 1ppm = 1 mg/L で同じなのです。

 ppm は百分率と同様に割合を示しているので、液体の薬品を水でどれくらいの割合で薄めているかを表す時などに使われます。
 一方の mg/L は、重さがある固形物を水溶液にする濃度として使われます。

 『遊泳用プールの遊離残留塩素濃度は、0.4mg/L以上で1.0mg/L以下であることが望ましい』と、厚労省の局長通知が出されています。
 通知では mg/L が単位として使われています。すなわち、プールの塩素消毒剤はさらし粉(次亜塩素酸カルシウム)など固形物の利用を前提としていることが分かります。

細菌の増殖能

 ヒトも大腸菌も基本構造は細胞です。細胞は2分裂しながら増殖します。通常、ヒトの細胞は30時間に1回分裂します。しかし、大腸菌は培養環境が適していれば、20分ほどで分裂します。

 大腸菌は1時間で3回分裂するので、ヒトの細胞が分裂する30時間の間に90回分裂できることになります。1回の分裂で2倍に増えるわけですから、90回分裂すると、その数は2の90乗個=10の27乗くらいになります。すなわち、10の9乗個の細胞が並んだ立方体になります。

 大腸菌1個の長さは2μmくらいです。
ということは・・ヒトの細胞が1回分裂する30時間に、1個の大腸菌がこれ(10の27乗個)くらいまでに増えしまいます。

日光白根山
日光白根山 (体積 8立方キロメートル)

 こんなとんでもない潜在的増殖能に持つ細菌に、ヒトの生体防御は対応しなければなりません。

 微生物の増殖能のすごさを頭の片隅にでも置いててください。手洗い・消毒などの感染対策の意識が高まると思います。

免疫グロブリン IgGのサブクラス

 免疫グロブリンには IgG, IgA, IgM, IgD, IgE がありますが、胎盤を通過できる免疫グロブリンは IgGのみです。

 IgGは4つのサブクラスに分けられ、IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 に分けられます。

 IgG1はIgG全体の65%くらい、IgG2は25%くらい、IgG3とIgG4はそれぞれ5%ほどです。

 抗原のタイプによって反応するIgGサブクラスが異なります。
IgG1とIgG3はタンパク抗原に反応しやすく、
IgG2は多糖抗原に反応しやすく、
IgG4はアレルゲンに反応しやすいです。

つまり、IgG1とIgG3はウイルス感染症に、IgG2は細菌感染症に関連が深い免疫グロブリンです。

 IgG1やIgG3の濃度をあげられれば、効果的なウイルス感染症の治療が可能かもしれないと考えたことがあるのですが・・・ウイルス感染の免疫系は複雑で、抗体だけを用いた感染予防実験はうまくいきませんでした。

 IgG1とIgG3は胎盤を通過しやすい(能動輸送される)免疫グロブリンです。機会があったら、先天性感染を視野において再度研究してみたいと考えています。

微生物の大きさ

 微生物学が対象とする生物は、細菌、真菌、原虫、ウイルスです(最近はプリオンも入ってきてますが・・)。

 その昔、医学生だった頃に『微生物は肉眼で観察できないほど小さな生物』だと習いました。微生物の微は100万分の1の意味です。

 では実際にどれくらいの大きさだと肉眼で観察が難しくなるのか。赤血球は直径8μmです。出血した時に、『何個の赤血球が出て行った!』と肉眼で数えることはできませんよね。

 シャープペンシル(普通芯の太さ0.5mm) をペン先側から見て、芯を10等分してみてください。10等分はかなり難しいと感じるでしょう。
 そうです。シャープペンシルの芯の太さの1/10の0.05mm、すなわち50μmが肉眼で観察できる大きさの限界です。

シャープペンシル

 微生物に含まれる細菌、真菌、原虫、ウイルスは肉眼で観察できない生物。その大きさは50μm未満、つまりシャープペンシルの芯の太さの1/10未満だと考えれば、微生物の大きさが想像しやすいです。

# カビやキノコは真菌の仲間です。『微生物といいつつ真菌(カビ、キノコ)は肉眼で見えるじゃないか!』と疑問を感じられるかもしれません。
 真菌の酵母は肉眼で観察できません。しかし、カビやキノコの形態の基本構造である菌糸は多核細胞体となっています。後日、真菌の多核細胞体構造についても記載したいと思います。

抗体のアビディティー(Avidity)(3) 測定法

 抗体のアビディティーを測定する方法にはいくつかの方法がありますが、簡単な方法は弱いタンパク変性剤を用いる方法です。

 抗体はタンパク質です。タンパク変性剤で処理すると、アビディティーが弱い抗体はその処理で、抗原と外れます。しかし、強いアビディティーをもった抗体は弱いタンパク変性処理でも抗原との結合力を保ちます。

 最も良く使われているタンパク変性剤として尿素があります。尿素は抗原抗体結合のうち、水素結合を切断します。

 アビディティーを測定する方法として、他に抗ヒトIgG抗体を使う方法などもあります。

 詳しくは、厚生労働省科学研究費のホームページをごらんください。

抗体のアビディティー(Avidity)(2)

 抗原と抗体の結合力の総和、すなわちAvidity は最初の抗原刺激から時間が経過するにしたがって強くなっていきます。
 つまり、時間が経過するにしたがって抗原と強く確実に結合する抗体が作られていきます。

感染経過とAvidity Index


 言い換えれば、Avidity の強さを測定すると抗原刺激(感染)からの時間の推測が可能だということです。
抗体のAvidityが弱ければ初感染、強ければ既感染であると考えられます。

抗体のアビディティー(Avidity)(1)

 免疫を獲得するとBリンパ球が抗体を産生し、抗原と結合するようになります。この抗原と抗体の結合は、抗原上のエピトープと抗体上のパラトープとの間で可逆的な結合が起っています。結合にはさまざまな分子間引力が関わっています。主なものは疎水結合、ファンデルワールス力、静電気力、水素結合です。
 (ファンデルワールス力は原子・分子間の凝集力の総称のことです)

抗原ー抗体分子間引力
↑ 免疫学イラストレイテッド(南江堂)より

 一価のエピトープと一価のパラトープとの結合力はアフィニティー(Affinity)と呼びます。抗体の代表格であるIgG抗体はY型をしており、通常は2カ所(二価)のパラトープ(Fabの部位)で結合します。

抗体のFab

 すべての抗体分画は2価以上のパラトープを持っており、抗体全体として、アフィニティーよりもはるかに大きい力で、多価のエピトープを持つ抗原と結合しています。
 このような抗原と抗体との結合力の総和をアビディティーと言います。

痘瘡が根絶できた理由

 1980年5月に痘瘡根絶宣言が出されました。
 (痘瘡は根絶されたことになっていますが、生物兵器対策も兼ねて米国疾病管理予防センター(CDC)とロシア国立生物工学研究センターには痘瘡ウイルスが冷凍保管されています。)

 このような症状を呈する痘瘡という病気が無くなったことはすばらしいことだと思います。(← 痘瘡のGoogle画像リンクです。衝撃的な写真があります。ご注意の上ご覧ください。)

 ところで、痘瘡が根絶できたのは、次の好条件が重なったためと考えられています。

1)痘瘡ウイルスはヒトのみに感染する。
2)感染したら必ず発症する。
3)急性感染(一過性感染)となり、持続感染しない。
4)痘瘡ウイルスの抗原性は単一である。
5)ワクチンの効果が高かった。

 要するに、痘瘡患者を探せば痘瘡ウイルスがそこにいることが判明します。しかも、患者が見つかってから、その周囲の人々に痘瘡ワクチンを接種すれば、その方々の発症を防げました(感染4日以内にワクチン接種すれば発症阻止可能だった)。急性感染なので患者が治癒すればウイルスは消失しました。

 そのため、痘瘡患者をすぐに見つけられるように、痘瘡患者を報告したら懸賞金を出す作戦もありました。
smallpox poster
 (インドのポスター。痘瘡確定患者を最初に報告した者に1000インド・ルピーの賞金が出されました。)

日本語がない痘瘡根絶宣言書

 人類が医学的に根絶できた唯一の病原体に痘瘡ウイルスがあります。その感染による痘瘡(天然痘)は全身に膿疱が生じ、出血熱の病態となり、致死率が40%前後にも達する伝染病でした。

 1798年にEdward Jenner(エドワード・ジェンナー)が天然痘ワクチンを開発し、接種者の間で流行が消失しました。
 1967年から世界保健機構(WHO)が天然痘ワクチンを利用した「世界痘瘡根絶計画」を展開すると、約10年で痘瘡患者が報告されなくなり、1980年5月8日に痘瘡根絶宣言が発表されました。

痘瘡根絶宣言書
↑ 痘瘡根絶宣言書
(国立予防衛生研究所(現 国立感染症研究所)の多ヶ谷 勇先生の署名が右側にあります。)

 さて、痘瘡根絶宣言書に表記されている言語は、アラビア語、英語、フランス語、スペイン語、ロシア語、中国語です。
 日本は痘瘡根絶のために多額のお金を提供したのですが、痘瘡根絶宣言書に日本語の表記はありません。同様にドイツ語やイタリア語の表記もありません。根絶計画の功績に関係なく、第二次世界大戦の敗戦国の言語は表記されませんでした。現在も日本語、ドイツ語、イタリア語は世界公式言語の扱いを受けていません。

 いつの日か日本語が世界の公式書類に記載されるよう願いたいものです。

日向熱は伝染性単核症とは異なる疾患

 宮崎県は昔「日向国」といっていました。
 宮崎県には発熱してリンパ腺が腫脹する風土病的な腺熱疾患があり、「日向熱」と呼ばれていました。

 発熱してリンパ腺が腫脹する症状は Epstein-Barr ウイルスによる伝染性単核症に似ています。
 しかし、日向熱は細菌の仲間であるリケッチアによる疾患です。病原体は Neorickettsia sennetsu です(以前は Ehrlichia 属に分類されていましたが、 16S rRNA 系統解析で Neorickettsia 属に移されました)。

↓ 伝染性単核症と日向熱は異なる疾患であることを指摘した記事
単核症

微生学における英語と漢数詞

 微生物といえば肉眼で観察できないほど小さな生物というイメージだと思います。ブドウ球菌が1μmくらい、大腸菌が1〜2μmくらいの大きさです。

 微生物学を英語で言えば Microbiology です。
  biology とは生物学のこと、その前に Micro という接頭辞が付いています。 Micro とは 10^-6倍(100万分の1)のことです。よって、1マイクロメートル(μm) は 0.000001m (100万分の1m) のことです。

 さて、小さい物を表す漢数詞は、分、厘、毛、と順に小さくなっていきますが、100万分の1を表す漢数詞は「微」で、わずかな、細かいという意味です。

漢数詞

 すなわち、「微」と Micro はどちらも 100万分の1という意味になります。

 微生物学とは「100万分の1の生物学」ということ・・・ちょうど細菌くらいの大きさの生物学ということになります。

異常プリオン蓄積のメカニズム

 プリオン(prion)という言葉は「タンパク質性の」proteinaceousと「感染性」infectious に加えて、感染性ウイルス粒子を意味するビリオン(virion)との類似性から造られた合成語です。

 ヒトにおいてプリオンの遺伝子は第20番染色体状に存在します。すなわち、正常なプリオンは神経組織に必要なタンパクとして存在しています。

 異常プリオンがどのようにして蓄積・伝達していくのか、はっきりとしたことはわかっていません。よく仮説として挙げられるのは、プリオン・ダイマー説です。簡単に図示すると以下の図のようになります。異常プリオンが正常プリオンと結合してダイマー (二量体) となると、正常プリオンが異常プリオンの構造に変換していくというものです。

プリオン・ダイマー説

Wikipedia にも少し詳しいプリオン伝達モデル図があります。

異常プリオンの蓄積による疾患

 ヒトからヒト、動物から動物に広がり、中枢神経の変性・代謝異常として発症する病態として伝達性海綿状脳症があります。原因と考えられているのは異常プリオンの蓄積です。

 発症までに長い時間がかかることから、遅発性感染症に含められていたこともあります。しかし、異常プリオンは自己複製することはなく、感染性ではありません。
 外来性に異常プリオンが入ると、正常プリオンが異常プリオンに変化して蓄積することから、伝達性がある疾患として認識されています。

プリオン病経過

 ヒトの病気としてはクロイツフェルト・ヤコブ病(CJD)が、ウシの病気としてウシ海綿状脳症(BSE)(いわゆる狂牛病)が有名です。


潜伏感染と潜伏期の違い

 潜伏感染とはウイルス性持続感染の一種です。
 体内にウイルス核酸は存続している状態ですが、抗原やウイルス粒子は検出できず、感染症として発症することもありません。

 一方、潜伏期は病原体が感染してから、症状が出るまでの期間のことです。
病原体やヒトの生体防御能によって潜伏期は異なります。

インフルエンザ - 1〜3日
水痘(みずぼうそう)- 10~21日
流行性耳下腺炎(おたふくかぜ)- 12〜25日
麻疹(はしか)- 10~12日
風疹(三日はしか) - 14~21日
結核 - 4〜8週間
腸チフス - 1〜3週間
エイズ - 数年〜数十年

 エイズは human immunodeficiency virus (HIV) に感染してから数年〜数十年で発症します。HIV脳症という神経疾患もあり、遅発性感染症のひとつともいえるでしょう。

遅発性感染(症)

 持続性感染のうち、初感染の後に極めて長い潜伏期の後に発症する感染症を遅発性感染症といい、通常は遅発性ウイルスがその原因となります。

遅発性感染症

  ヒトの遅発性感染症として次の2つが有名です。

亜急性硬化性全脳炎(subacute sclerosing panencephalitis; SSPE)
原因ウイルス 麻しんウイルス

進行性多巣性白質脳症(progressive multifocal leukoencephalopathy; PML)
原因ウイルス JCウイルス

 これらの疾患は神経疾患として発症するため、難病(公費負担)となっています。

 なお、長い病状経過となる慢性肝炎は遅発性感染症に含めません。経過が長いということではなく、発症するまでの潜伏期が長いというのが遅発性感染症の特徴です。

潜伏感染(2)

 潜伏感染において、ウイルスはウイルス核酸(ウイルスゲノム)の状態で細胞内に存在します。しかし、ウイルス蛋白は合成されておらず、ウイルス粒子は産生されていません。
 ウイルス蛋白が合成されていないということは、ウイルス抗原検査は陰性だということです。また、ウイルス粒子も産生されないためウイルスの分離培養検査は陰性となります。

潜伏感染の状態

 ただし、潜伏感染組織を許容細胞と長期間培養していると、いつか再活性化がおこり、抗原や感染性ウイルス粒子(ビリオン)が確認されることもあります。

 潜伏感染ではウイルス核酸を検出する核酸診断(PCR等)は陽性であっても、感染症の原因とはなりません。
 すなわち、潜伏感染の時期は感染症として発症することはありません。また、ウイルス粒子が存在しないため他人への感染源となることもありません。

潜伏感染(1)

 持続性感染のひとつに潜伏感染があります。ヘルペスウイルス科のウイルスなど特定のウイルスのみが示す感染様式です。
 慢性感染では常に病原体が検出できますが、潜伏感染ではウイルス粒子の検出ができません。

潜伏感染

 ウイルスは初感染の後、特定の潜伏感染組織にゲノムの状態で潜伏します。この状態を潜伏感染といい、ウイルス粒子は検出できません。
 その後、何らかの要因でウイルスは再活性化し、同じ株のウイルス粒子が再び増殖し、検出されるようになります。この状態を回帰感染と言っています。回帰感染によって発症する(回帰発症)こともあります。

 水痘・帯状疱疹ウイルスの場合、初感染で発症した場合には水痘(みずぼうそう)となり、回帰発症した場合には帯状疱疹となります。

急性感染、慢性感染

 感染の経過の記事で、感染を時間経過での分類を示しました。

 急性感染は別名一過性感染といい、時間経過後に感染微生物が検出されなくなるものです。決して、発症が急激に起る感染のことではありません。
 例として、インフルエンザウイルスが挙げられます。

急性感染


 一方、長期に渡り感染微生物が常に検出されるものは、慢性感染と言ってます。
 例として、正常細菌叢の細菌(腸内細菌)や腸チフス菌、B型肝炎ウイルス、C型肝炎ウイルスが慢性感染する場合があります。

慢性感染

 ただし、微生物がどれくらい長期間検出されれば慢性感染というかの明確な指針はありません。(慢性肝炎では臨床的・病理的に6ヶ月以上肝機能異常が続く場合状態を言います。)

 感染者に症状がなく慢性感染の状態となっている場合には、他のヒトに感染させる可能性があります。このような慢性感染状態のヒトを無症候性キャリアといい、感染対策として重要になります。

 とはいえ、ヒトは無菌動物ではありません。健康であったとしても、私を含め全員が何らかの病原体のキャリアなのです。

«  | ホーム |  »

プロフィール

アウルの目

Author:アウルの目
Author名の由来
峰松俊夫 (ウイルス学)
Facebook
愛泉会日南病院
厚労科研費研究
日本医療研究開発機構

最新記事

最新コメント

最新トラックバック

月別アーカイブ

カテゴリ

CMV (31)
ヘルペスウイルス (5)
先天性感染症 (14)
トキソプラズマ (2)
微生物学 (22)
ウイルス (17)
病院/研究所 (8)
未分類 (14)
ワクチン (3)
備忘録 (1)
検査 (3)

検索フォーム

RSSリンクの表示

リンク

このブログをリンクに追加する

ブロとも申請フォーム

この人とブロともになる

QRコード

QR