酸化損傷が抗菌致死性に与える寄与

要約 ヒドロキシルラジカルと抗菌致死性を結びつける可能性のある経路が、Escherichia coliの変異および化学的撹乱を用いて検討された。sodAまたはsodBの欠損はノルフロキサシンの致死性に影響を与えなかったが、両方の遺伝子の欠如により致死的な活性が低下し、過剰なスーパーオキシドが過酸化水素に急速に変換されることでキノロンの致死性に寄与することが示された。ノルフロキサシンはkatG欠損型変異株でより致死的であり、その均一親株よりも致死性が高かったことから、過酸化物を水に解毒することで通常はキノロンの致死性が減少することが示唆された。鉄キレート剤（ビピリジル）およびヒドロキシルラジカルスカベンジャー（チオ尿素）はノルフロキサシンの致死的な活性を減少させ、ノルフロキサシンによって刺激された過酸化物の蓄積がフェントン反応を通じて生成されるヒドロキシルラジカルを介して致死的な活性に影響を与えることを示している。アンピシリンとカナマイシンはフルオロキノロンとは関係のない抗菌剤であり、ノルフロキサシンと類似の振る舞いを示したが、これら2つの剤はkatG変異株ではなくahpC（アルキル過酸化水素還元酵素）変異株で過剰致死性を示した。全体として、これらのデータは抗菌ストレスがスーパーオキシドの生成を増加させ、その後過酸化物に変化し、非常に有毒なヒドロキシルラジカルが生成されることと一致している。ヒドロキシルラジカルは以前の研究が示唆するように抗菌致死性を高める。こうした発見は、酸化ストレスネットワークが抗菌効果を高めるためのターゲットを提供する可能性があることを示している。