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パンデミック時の社会的距離と衛生:人間の健康に対する諸刃の剣

では、現在の物理的な距離は、人間のマイクロバイオームにどのような影響を与えるのでしょうか。(写真:© MT-R – stock.adobe.com)。

 

今回は、2020年10月に雑誌「mSphere」に掲載されたDomingues氏らの論文を紹介したいと思います(1)。その中で、社会的距離感が人体の微生物多様性に及ぼす影響とその健康への影響について述べています。

 

用語解説


ゲノム:生物の全遺伝子の総和。

 

パンゲノム:1つの生物種に含まれる全ゲノムの総和。

 

メタゲノム:特定の群集やビオトープに生息する微生物のゲノム(>Wikiリンク)情報の総称。これらは、ビオトープの動物、植物、ヒト、微生物などのゲノムとなる(2)。

 

いわゆるメタゲノム解析は、環境サンプルから直接遺伝物質(DNAやRNA)を分離し、その配列を決定する生命科学の研究分野である。この後、バイオインフォマティクス解析により、配列が対応する遺伝子や生物に割り当てられる。


 

COVID-19パンデミック対策として最も重要なのは、対人接触を避けること、表面に触れた後は手を消毒すること、呼吸エチケットの厳格なルール(マスク、距離、腕の曲げ伸ばしなど)に従うこと、などです。この対策は、ウイルス粒子やエアロゾルの拡散を防止することを目的としています。またCOVID-19の感染が疑われる人、あるいは確認された人を隔離することはウイルス感染の予防策にもなります。

 

同時に、社会との接点が希薄になっていることにも気づかされます。友人とのビデオ会議は、少なくとも完全にパブナイトの代わりにはなりません。しかし、お気に入りのイタリアンレストランでの夜のひとときは、食事の摂取や精神衛生とは別に、私たちの健康にも影響を与えます。人と人との社会的なつながりは、とりわけ人間と共進化し、人間の健康維持にとても重要な微生物の拡散にもつながります(3)。別の言い方をすれば 社会的な交流がないと、私たちのマイクロバイオームは貧弱になります。

 

ヒトのマイクロバイオームは、人間の身体と共生関係にあります。そうすることで、全身のマイクロバイオームのゲノムは、ヒトゲノムに欠けている多くの補完的な機能を発揮するための遺伝情報を提供しているのです。例えば、栄養素や分子の分解を助けたり、免疫系を刺激したりする(4)。腸内フローラのバランスの変化(ディスバイオーシス)は、保護的な共生細菌のコロニー形成の減少により、免疫系の調節障害や自己免疫疾患の原因となるため、疾患や日和見感染症に対する感受性が高くなると言われています(5)。このようなマイクロバイオームの変化がCOVID-19の予後と相関することを示した研究があります(6、7)。しかし、COVID-19パンデミック時のヒトとの接触行動が腸内細菌に与える影響に関するデータはこれまでありませんでした。

 

では、現在の物理的な距離が、人間のマイクロバイオームに与える影響とは何でしょうか。

口腔内、腸内、鼻咽頭のマイクロバイオームに属する微生物は、物理的、社会的な環境において人から人へ感染する可能性があります。同じ世帯に住む人々は、互いの遺伝的関係にかかわらず、マイクロバイオーム中の細菌種のプロファイルが類似している傾向があります(8)。そのため、同棲はSARS-CoV-2特有の無症候性感染を促進する最も重要な要因の一つと考えられています(9)。国民保健サービス(ポルトガル)によると、2020年3月13日から21日の期間にポルトガルで新たに発生した793例のうち、45%がこのケースでした(10)。その他、企業(19%)、老人ホーム(11%)などの社会的接触も関連性があるとしました。

 

細菌のコロニー形成は、赤ちゃんの出生直後に始まることが知られています(11)。膣出産と母乳育児は、母体マイクロバイオームとの早期接触をもたらし、成人期の微生物多様性の主要な供給源ではないものの、腸内および呼吸器系マイクロバイオームの確立を助けます(12-14)。

興味深い記事:ヒトの発達におけるマイクロバイオームの役割

 

キスやハグの際に起こるスキンシップや分泌物の接触は、幼少期のヒト微生物によるミニ予防接種のようなものであり、子どもにとって特に重要です(15)。また、汚染された表面との接触も、あるヒトマイクロバイオームから別のヒトマイクロバイオームへの間接的なコロニー形成の原因として重要な役割を果たす可能性があります。赤ちゃんや幼児は、舌を使っておもちゃなどを探索するため、様々な新しい微生物を摂取し、その一部はマイクロバイオームを豊かにする可能性があります(16)。表面や手指の計画的な消毒は、このような間接的なヒトへの微生物接種源を混乱させる可能性があります。

消毒についてもっと詳しく:この絶え間ない消毒はどこから来ているのでしょうか?

 

図1:ソーシャル・ディスタンシング

 

図1は、現在のCOVID-19の衛生ルールが「優れた」ヒトマイクロバイオームの他の微生物の拡散の可能性をも減らしていることを、キャッチーに表現しています。これにより、腸内フローラの機能性遺伝子の多様性が低下し(17)、ヒトは中期的に病気にかかりやすくなる可能性があります。

 

さまざまな細菌のバランスが崩れる「ディスバイオーシス」

 1969年にはすでに、Johanson氏らは重症肺炎患者の口腔咽頭マイクロバイオームに違いがあることを観察しています。しかし、これらの変化は、抗生物質の投与、吸入療法、入院期間とは関連していませんでした(18)。健康なマイクロバイオームは、免疫系の機能と密接に関係しています。ヒトの宿主の健康状態の変化はマイクロバイオームの健康状態に劇的な影響を及ぼし、その逆もまた然りです(19, 20)。腸内細菌の異常は、クローン病、潰瘍性大腸炎、1型糖尿病、セリアック病、アレルギー、多発性硬化症などの多くの免疫疾患や、肥満や2型糖尿病などの代謝性疾患、大腸がんや自閉症などと関連があると言われています(21)。

続きを読む :乱れたマイクロバイオームがもたらす影響。

 

これは、腸内細菌の多様性が低い高齢者では特に重要です(6, 22)。そこで、COVID-19の経過に影響を与える可能性のある肺と腸のマイクロバイオームの相互作用があるかどうかが議論されています(6)。

続きを読む :ウイルスが肺に感染するとどうなるか、どんな状況なら良性になるか。

 

腸内フローラの異常がインフルエンザウイルス感染症の感受性を高めることも既に知られています(6, 23)。そこで著者らは、SARS-CoV-2の感染を防ぐために推奨されている社会的距離を置く措置が、他の深刻な不安定要素を増加させることにつながるのではないか、と考えたのです。それによると感染の経路を断つことで、人と人との間の微生物の伝達が減り、その結果、ディスバイオーシスが促進し、病気の予後を悪くするのです(1)。

 

重要な点:抗生物質耐性菌の伝達

Escudeiro氏らの研究により、ヒトメタゲノムにおける抗生物質耐性遺伝子の多様性と細菌の病原性遺伝子の多様性に正の相関があることが示されました(24)。これらのデータを受けて、Domingues氏ら(1)は、社会的接触において、人から人への細菌感染がこの相関を説明する主な原因であることをコンピューターシミュレーションで確認しました。言い換えれば、人々がお互いを汚染し合うだけで、細菌の病原性遺伝子の多様性が高い人々は、メタゲノム中の耐性遺伝子の多様性も高いと予想されるという逆説的で好ましくない状況に陥ります(25)。しかし、多くの場合、抗生物質耐性は現在の代謝負荷と連動しています。簡単に言えば、抗生物質治療をやめた後、対応する遺伝子が不要になり、細菌が再びこの遺伝子を失うため、耐性が低下します(26)。また、メタゲノム研究において、ヒトの腸内フローラの抗生物質耐性遺伝子の多様性、ひいては耐性が、限られたレベルまで年齢とともに増加することが観察されています(27)。そこで、現在の社会的な規制は、COVID-19を含むだけでなく、抗菌治療の際に抗生物質耐性菌の蔓延を抑えるという別の効果も期待できるのではないでしょうか。しかし、この仮説は実験的に検証する必要があり、もし確認されれば、抗生物質の使用に関する新たな推奨事項を支持することができるでしょう。

抗生物質についてもっと詳しく: 耐性菌の増加による抗生物質時代の終焉。

 

どう行動すべきなのか?

特集記事の著者は、今回の措置がもたらす主な結果を2つ考えています。


1.生物多様性の損失は効果的に修復されなければ、世代を超えて永続する可能性があり、病気につながる可能性もあり、またCOVID-19の予後を悪くする結果にもなりかねません。

 

2.社会的孤立や衛生ルールの押し付けは、微生物やその遺伝子の伝播の減少につながり、抗生物質耐性菌の伝播という点では短期的にプラスの効果をもたらすと考えられます(24, 25)。


SARS-CoV-2の大流行による社会的距離の取り方は、諸刃の剣です。ヒトのマイクロバイオームのゲノム動態にネガティブな影響もポジティブな影響も与える可能性があり、公衆衛生への影響も検討する価値があります。

さて、現在の規定では個人の裁量はむしろ制限されています。とはいえ、この調査からいくつかの具体的な行動提言を導き出したいと思います。


1.消毒のしすぎは禁物!?

一般家庭での表面殺菌は全く不要であり、むしろ逆効果です。帰宅後は消毒ではなく、石鹸で手を洗ってください。

2.普通の生活に戻ることを忘れないでください!

ワクチン接種のキャンペーンはすでに始まっており、今後数ヶ月の間に状況が正常化することを期待したいところです。そして、罪悪感を抱くことなく、普通の生活に戻り、社会との接点を持つことを忘れてはなりません。


 

リサ・ベーメル博士

リサ・ベーメル博士

著者名 リサ・ベーメル博士

リサ・ベーメルは微生物学の博士号を持ち、微生物の素晴らしい世界に魅了されています。 病原性細菌の研究で長年の経験を積んでいます。山や森、岩が好きで、周りにたくさんの友達がいることが楽しい。

 

出典・参考文献

1.ドミンゲス C. P. F., リベロ J. S., ディオニシオ F., ボテリョ A., ノゲイラ T. 2020. COVID-19を封じ込めるために課された社会的距離は、私たちのマイクロバイオームに影響を与える可能性があります:人間の健康における諸刃の剣。5: e00716-20.

2.ハンデルスマンJ.、ロンドンM.R.、ブレイディS. F., Clardy J. and Goodman R. M. 1998. 分子生物学的手法による未知の土壌微生物の化学反応へのアクセス:天然物の新しいフロンティア。Chem Biol. 5: R245-R249.

3.Derovs A.、Laivacuma S.、Krumina A.2019年。マイクロバイオータをターゲットにする:現在わかっていることは?Medicina(Kaunas)。55: 459.

4.Ubeda C. and Pamer E. G. 2012. 抗生物質、微生物叢、免疫防御。Trends Immunol. 33: 459-466.

5.キーニー・K・M、ユリスト・ドッチュ・S、アリエッタ・M・C、フィンレイ・B・B・2014。抗生物質がヒトの微生物叢に及ぼす影響とその後の疾患。Annu Rev Microbiol. 68: 217-235.

6.Dhar D. and Mohanty A. 2020. 腸内細菌叢とCovid-19-関連性の可能性とその意味。Virus Res. 285: 198018.

Gou W., Fu Y., Yue L., Chen G.-D., Cai X. et al. 2020. 健康な人のCOVID-19の素因に腸内細菌叢が関与している可能性がある。

7.Brito I. L., Gurry T., Zhao S., Huang K., Young S. K., Shea T. P., Naisilisili W., Jenkins A. P., Jupiter S. D., Gevers D. and Alm E. J. 2019.に掲載された。家族および社会的ネットワークに沿ったヒト関連微生物相の伝達。Nat Microbiol. 4: 964 -971.

8.Hu Z., Song C., Xu C., Jin G., Chen W., Xu X., Ma H., Chen W., Lin Y., Zheng Y., Wang J., Hu Z., Yi Y. and Shen H. 2020年. 中国南京市においてスクリーニングされたCOVID-19による24件の無症状感染の臨床的特徴。Sci China Life Sci. 63: 706 -711.

9.サウジアラビア総領事。2020. 45% das nvas infeções contraídas dentro de casa-COVID-19。https://covid19.min-saude.pt/45-das-novas-infecoes-contraidas-dentro-de-casa/

10.Kim H., Sitarik A. R., Woodcroft K., Zoratti E. and Johnson C. C. 2020. 出生形態、母乳育児、ペットとの接触、抗生物質の使用:子どもの腸内細菌叢および感作性との関連性 Curr Allergy Asthma Rep. 19: 22.

11.ベロ M. G. D., ナイト R., ギルバート J. A., ブレーザー M. J. 2018. 微生物の多様性を守る。サイエンス 362: 33-34.

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クリスティン・ノイマン博士, 著者
クリスティン・ノイマン博士
著者

みなさん、こんにちは。微生物学者のクリスティン・ノイマンです。生命の仕組みに興味があり、分子生物学を学びました。…

ファビアン・ガイヤー, 特別寄稿者
ファビアン・ガイヤー
特別寄稿者

ファビアン・ガイヤー氏から素晴らしい特別寄稿を頂きました。
ガイヤー氏はBIOMES社コミュニケーション・チームの一員です。BIOMES社はベルリンを拠点とするバイオ企業で、一般と専門家向けのマイクロバイオーム解析を専門としています。
ガイヤー氏は熟練の「翻訳者」として、人間と細菌の仲を取り持ちます。人間と細菌の関係は長年大きく誤解されていました。

リサ・カイルホーファー, 著者
リサ・カイルホーファー
著者

レーゲンスブルク大学で学びました。
多言語化業務に携わり、フリーランスの編集者としても活躍しています。

キャラ・コーラー
キャラ・コーラー
著者

シカゴのデポール大学とドイツのバンベルク大学で学位を取得し、現在博士号取得候補者となっています。
また、フリーランスの独英翻訳者、英独コピーエディターとしても活躍しています。

インゲ・リンドセット
インゲ・リンドセット
登録栄養士

オスロ大学のインゲ・リンドセットは登録栄養士で、専門分野は糖尿病と肥満、運動療法です。エクササイズの効果を最大限に高めたり、スポーツで最高のパフォーマンスを上げるための研究を行っています。
インゲ・リンドセットについて(ノルウェー語)

マリア・ペトロヴァ博士
マリア・ペトロヴァ博士
寄稿著者

マリア博士はヒトマイクロバイオームの分野で世界的に著名な研究者です。泌尿生殖器の細菌叢とプロバイオティクスを研究しています。ベルギーのルーベン・カトリック大学とアントワープ大学で乳酸桿菌と病原菌・ウイルスの分子相互作用を研究し、博士号を取得しました。博士の大きな業績は、ポスドクフェローのときに行った乳酸桿菌の遺伝的、分子的、機能的特性の研究です。この研究によって、膣内環境下での乳酸桿菌の働きについて素晴らしい知見を得ました。
マリア・ペトロヴァ博士について(英語)

ヨハンナ・ギルブロ博士
ヨハンナ・ギルブロ博士
寄稿著者

ヨハンナ・ギルブロ博士は受賞歴のある皮ふの専門家で、ベストセラーとなった『Skin We’re In』の著者です。
博士は実験皮ふ病学、臨床研究、そしてスキンケア製品開発の分野で15年以上の経験を持っています。また、製薬企業での長い経験を持っています。皮ふ科とコスメティクスの国際会議では、最先端の研究について頻繁に講演を行っています。また、「International Journal of Cosmetic Science」誌で過去10年の間に最も多く引用された研究者でもあります。博士はアンチエイジング成分で複数の特許を取得しており、スキンケア企業でアンチエイジング治療の研究・開発マネージャーを務めています。ギルブロ博士がスキンケア分野のエキスパートであることは言うまでもありません。『Skin We’re In』の執筆が示すように、現在は私たちのような一般人に知識を伝えることを使命としています。
2019年4月の出版の以来、『Skin We’re In』は主要な販売店でベストセラーとなっています。現在、スウェーデン語版のみが刊行されています。
https://www.skinomeproject.com

ディミトリ・アレクセーエフ博士
ディミトリ・アレクセーエフ博士
寄稿著者

ディミトリ・アレクセーエフ博士は消化管マイクロバイオーム、分子生物学、バイオインフォティクス、栄養学分野の優れた研究者です。基礎研究の臨床への応用に情熱的に取り組んでいます。Atlas Biomedグループでの主な役割は、社内外の科学プロジェクトを発展させることです。博士が携わっているプロジェクトは、栄養や神経変性疾患、炎症やがんに対するマイクロバイオームの応用、英国医薬品・医療製品規制庁の承認など多岐にわたります。Atlas Biomedグループでの統合的な役割に加え、ディミトリ博士は現在サンクトペテルブルクITMO大学で助教授を務め、健康のためのアルゴリズム開発を行っています。今後、博士はオランダのフローニンゲン大学医療センター(UMCG)に移り、老化研究に携わることになっています。
ディミトリ博士について(英語)

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