ESBL(基質特異性拡張型βラクタマーゼ)感染症の対策について!症状や原因、治療法も紹介!

ESBLとは院内感染などでみられる、基質特異性拡張型βラクタマーゼの略語です。ESBLというのは強力な薬剤が、効かなくなる現象のことです。ESBL産生菌は、この強力な薬剤が効かない菌のことで、近年このような菌が、後から後から出現しています。その為に院内感染で、多くの人の命が奪われています。

化学の進歩とともに、私たちが色々な抵抗力を備えると同じように、細菌やウイルスも抵抗力をつけて、より強い毒素をもった細菌や、ウイルスが出現してくるのです。この現象は化学が進歩する以上避けられない現象のように、私には思えてなりません。

その為にESBLのような強力な菌を、どうしたら防げるのか、その対策を調べてみました。分かりにくい事が多いかもしれませんが、一緒に考えていけたらと思います。

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ESBL(基質特異性拡張型βラクタマーゼ)とは?

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まずESBLとは一体何なのでしょうか?

ESBLとは菌の名前ではありません。Extended Spectrum beta Lactamaseで、基質特異性拡張型βラクタマーゼの略語で、何らかの作用により、薬剤に抵抗性を備えた、薬剤が効かなくなる現象のことで、ESBL産生菌とは、そのような強力な、薬剤の効かない菌です。

基質特異性拡張型βラクタマーゼ

基質特異性拡張型βラクタマーゼは、1929年ペニシリンの発見から、βラクタマーゼの薬開発の歴史が始まりました。いわゆるESBLの歴史です。

βラクタマーゼはDNA塩基配列が決定され、ペニシリン系薬を主に、分解していました。そうしましたらSHV-型βラクタマーゼに、アミノ酸の置換ができてしまい、セフォタキシムを分解する能力を、身に着けてしまった酵素であることが、明らかになりました。

このように狭い範囲の、特定の酵素が特定の物質に対して、基質特異性を示していた、βラクタマーゼに異変が起こって、基質性特異性を広げた酵素を、基質特異性拡張型βラクタマーゼと、呼ぶようになりました。

▼基質特異性

酵素を特徴づけるもので、酵素には色々な種類がありますが、酵素は1種類に働きかけるものは決まっています。例えばアミラーゼに働きかける酵素は、デンプンには反応しますが、それ以外のものには反応しません。特定の働きがあることを、基質性特異性と言います。酵素の独特な働きなのです。

ESBLの広がりについて

ESBL産生菌は1983年に、初めてヨーロッパで発見され、1995年に日本でもESBL産生菌が、確認されるようになりました。今話題になっている院内感染を、引き起こす菌として、最新の注意が必要とされています。ESBL産生菌はとても多くの、抗生剤の薬が効かなくなる、とても強い菌です。

10年以上前から欧米を中心に、ESBLと呼ばれる強力なβラクタマーゼを作り出す、菌の存在が確認されて幅広く広がり、院内感染の感染症を引き起こす、もととなる細菌の一つとして、肺炎桿菌(はいえんかんきん)の多くがSHV型(1990年~1993年アメリカ)TEM3型(1995年フランス)でESBLが発生したのです。近年このような菌が報告されるとともに、その汚染が大きな問題となっています。

もともと第3、第4世代のセファロスポリンを、分解してもできませんでした。ESBLはペニシリナーゼに属するβラクタマーゼの、酵素により化学反応によって、分解範囲を広げたもので、これを分解するようになりました。強力なセファロスポリナーゼのように、我が物顔に振る舞う、ペニシリナーゼができたのです。

▼セファロスポリナーゼ

セファロスポリナーゼはβラクタマーゼの酵素が加水分解により、βラクタム環を開き裂く事のできる、グラム陰性菌の表層酵素です。

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ESBL(基質特異性拡張型βラクタマーゼ)の原因

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ESBLの起こる原因は一体どういうことなのでしょうか?

私たちが色々な病気に対しても、抵抗力をつけると同じように、細菌やウイルスも薬剤に対して抵抗力をつけるために、ESBLのような強力な細菌やウイルスが出現するのです。その中のβラクタマーゼに、ついてみてみたいと思います。

βラクタマーゼ

βラクタマーゼは酵素の一つで、細菌を生産します。βラクタム系と言われる、抗菌薬を酵素によって化学反応させ、ほかの薬と反応して分解して、抗菌活性を消滅させます。そこで抗菌薬の効かなくなった、細菌が作り出されることになりました。

βラクタマーゼは菌を殺したり弱めたりする、抗菌活性を消滅させる酵素です。ですからこれを作り出す菌は、βラクタム系抗菌薬なのです。ペニシリン系抗菌薬に、抵抗する力の耐性(たいせい)を獲得した、まさに強力な細菌と言えます。

βラクタム系抗菌薬には、ペニシリン系、モノバクタム系、カルバペネム系、セファマイシン系、及びセファロスポリン(セフォム系)などがあります。

そのどれも分子内に四角形の、環構造をもつβラクタム環を、共通して持っていて、菌の活動を抑制する抗菌活性の、責任を果たしています。つまりβラクタム環が壊れれば、抗菌性は失われて、病原菌を根絶して排除することが、できなくなります。

βラクタマーゼは正にこのβラクタム環を、破壊する酵素なのです。βラクタマーゼは1940年代初めの、ペニシリンが使用され始めた頃に、すでに確認されていました。その後の詳細な研究結果により、遺伝子レベル、分子/たんぱくレベルの分類など、数多くの報告がされています。

十数年来人類はこの強力な抗菌薬を、破壊する酵素との戦いを続けています。

ESBL産生菌の検出

ESBL産生菌はどのような人から検出されるのでしょうか?ESBL産生菌は健康な2%の人からも、検出されています。しかし健康な人の場合は、身体の免疫力が勝っているので、健康上に特に問題がありません。でもそれらの人が免疫力が低下した場合には、感染症を発症させるのです。その感染経路は肺炎や尿路感染、手術創部や手術器具などによって、感染を広めていきます。

▼基質

基質とは酵素によって、化学反応においてほかの薬と反応して、生成物をつくることです。

▼耐性

これまで効いていた薬物に抵抗力がついて、効かなくなった細菌やウイルスのことで、耐性の意味は抵抗力がつく、免疫力が付くなどの意味です。

▼抗菌活性

抗菌活性とはウイルスや細菌の活動を抑制する力です。

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ESBL(基質特異性拡張型βラクタマーゼ)の感染対策

心臓カテーテル

それではESBLの感染対策には、どのようにすれば良いのでしょうか?ESBLの保菌者は全てのひとが、保菌していると考えるほうが良いです。2%の人が見つかっていますが、その人たちはたまたま検査して見つかっただけなので、ESBL産生菌の保菌者は、殆どの人が保持しているとみて、感染対策を行うことが必要です。

ESBL産生菌による汚染

ESBL産生菌に汚染されると、腸管内に保菌されているので、院内感染が起こりやすく、集団発生の原因となって、多くの患者が危機的な状態になりやすくなります。

ESBL産生菌の基本的な感染対策

手指、医療器具

ESBL産生菌の感染対策の基本は、手、指、または医療器具による、接触経路がESBL産生菌の広く拡大する原因なので、接触予防対策が一番重要になってきます。治療における吸痰、陰部清拭、尿路カテーテル処置などの、接触予防を徹底的に行うことが大切です。

個室

ESBL産生菌の保菌者は可能な限り、個室隔離が望ましいですが、もし部屋がなくて個室隔離ができないときは、2~4人部屋で手指の洗浄衛生はもちろんですが、器具を個人専用にして、予防具を着用して、良く振れる場所はアルコール消毒・清拭を行うことが重要です。

解除

またESBL産生菌が検出されなくなって菌陰性化を、一週間以上間隔をあけて2回以上確認してから、接触予防策の解除をすることが大切です。

菌の特徴を見極める

ESBL産生菌の培養によって増える菌であっても、薬剤感受性以外の基本的な性質は、増殖しない非産生株同様に考えられます。ですからそれぞれの菌の特徴を見極めて対策を考えることが重要になってきます。また同一の第三世代ファーム薬の薬は、長期に使用をすることは、次のESBLの菌を作ることになるので、避けることがもっとも必要です。

▼薬剤感受性

薬剤感受性とは薬剤により病原体が、感染力や死滅したりすることです。

余り検出されない菌の対策

バンコマイシン耐性腸球菌や、多剤耐性緑膿菌などは、今まであまり検出されていない菌です。この抗菌薬耐性菌が、検出されている患者に対しては、可能な限り個室管理として、部屋から持ち出さない、対策が必要となってきます。

メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(MRSA)や、基質性異性拡張型βラクタマーゼ(ESBL)産生菌などの抗菌薬耐性菌に対して、医療機関内で広く広まるリスクに対して、どこまで接触予防対策ができるのか、患者を隔離して菌を、隔離することができるのかを、医療機関内で素早く判断をして実行に移します。

尿道留置カテーテルの留置中の患者の、ESBL感染対策

尿道留置カテーテルが入っている、患者の尿からESBLが検出された場合、部屋を移動できない患者であれば、尿の回収・廃棄時の感染対策の徹底が必要です。また手指の消毒を強化することで、広く伝わる事のできる、伝播が予防できると思われます。

1.蓄尿バックから尿の回収・廃棄方法のESBL感染対策

CDCガイドライン2009の、カテーテル関連尿路感染予防のための、指導目標が書かれています。「ESBL産生菌などの、汚染された容器から、跳ね返りによる逆行性感染(交差感染)を防ぐために、患者ごとに清潔な異なる廃棄容器を用いて、定期的に蓄尿バッグを殻にすることが大切です。そのため以下のことを、チェックするよう確認してくださいとあります。

  1. 1人1容器として患者ごとに尿廃棄容器を交換します。尿廃棄容器が不足している場合は、ビニール袋は患者ごとに交換して、容器にビニール袋をかぶせて廃棄します。
  2. 口の大きな容器尿カップ1,000~2,000mlやバケツなどを選んで、排尿口の先端に廃棄容器が接触しないように、注意しながら廃棄してください。
  3. 回収時や廃棄時に、尿の跳ね返りによる、曝露を予防するため、手袋とプラスチックエプロンの着用を心がけ、可能であればマスクとゴーグルも着用します。そして1人1人の患者の尿回収ごとに、これらを交換してください。また手袋を交換する際は、手指を消毒して、徹底して手指の衛生を心がけてください。
  4. バケツや尿器の持ち手が、汚染されている可能性のある、回収後の廃棄容器は、しっかりと浸して、漬けることのできる容器で消毒をするか、ベッドパンウォッシャーの様な汚染物を完全に除去できる、自動洗浄装置で熱水消毒します。

2.尿道留置カテーテル扱いの、ESBL感染対策

  1. 留置カテーテルを侵入させることにより、尿路感染症の発生のリスクは高まります。カテーテル留置に際して、細菌尿が発生するのは1日留置すると、発生率で3~10%、カテーテル侵入30日後には、100%の細菌尿の発生率に近づきます。ですからできる限り、早期に抜去することが求められます。尿道留置カテーテルの改善すべき範囲を、最大限にすることも大切です。また排泄ケアについては、看護師がリーダーシップをとって、留置が何故必要なのかということや、抜去時期を決定するといった、正しい管理がされることが大事です。

3.尿道留置カテーテル挿入中の、管理のESBL感染対策

  1. 尿道留置カテーテル侵入時は、手指衛生を行い、清潔操作で挿入する。
  2. 入浴時などにカテーテルとランニングチューブの接続を外さない(閉鎖状態を保つ)
  3. 尿量や、カテーテルが閉塞していないか観察を行う。
  4. 蓄尿バッグは、患者の膀胱よりも低い位置にあり、尿が常に流れている状態である。
  5. 蓄尿バッグは床などに触れていない。
  6. 男性・女性特性に応じ、尿道の損傷を防ぐように固定されている。
  7. カテーテルの定期的な交換は行っていない。
  8. 尿漏れなどを生じた場合でも、内径は細めのカテーテルを使用する。
  9. 陰部洗浄時は標準予防策を行う(ケア中、周囲への飛散が予測されるため、プラスチックエプロンを着用)
  10. 陰部洗浄ボトルは他の患者と共有せず患者ごとに使用して、使用後は洗浄・消毒・乾燥をさせる。
  11. 汚物室は湿潤環境になりやすいため、流し台などは常に乾燥状態を保ち、蛇口などは清掃をおこなう。

CDC2009年ガイドラインより

▼留置

医療器具を体に侵入し固定する、カテーテルや、点滴ラインのことです。

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ESBL(基質特異性拡張型βラクタマーゼ)の治療

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ESBLの治療方法を紹介します。

ESBLの感染対策の治療薬

ESBLの感染対策の治療薬としては、色々強力な薬が効かなくなっていますが、その中でもやはり薬による対策なしでは、撲滅をすることはできません。抗菌薬も選択肢にいれて、適正な化学療法がおこなわれることが大切です。

第三世代セフェム薬である、セフォタキシム(クラフォラン)セフタジジム(モダシン)などは菌が抵抗力を示しますが、セファマイシン系(セフメタゾール商品名セフメタゾン)は反応しやすく効果が期待でき、菌血症ではカルバペネム系薬が必要となってきます。

多くのESBL産生菌はβラクタマーゼ阻害薬である、クラブラン酸やスルバクタムにより邪魔されます。スルバクタム/セフォベラゾン(スルベラゾン)やタゾバクタム/ビベラシリン(ゾシン)など効果があり、期待されています。

しかしβラクタマーゼ阻害薬が、効かないものも報告されていて、セファマイシン系やカルバペネム系に必要以上に頼るのではなく、あくまでも感受性試験結果を参考に、広い範囲でのβラクタム薬以外の、抗菌薬も選択肢に入れて、適正な化学療法を実施されることが、とても大切なことです。

第1-4世代のセファロスポリン系に抵抗力を示しますが、セファマイシン系(CMZ等)やカルバペネム系(IPM/CS、MEPM等)には反応しやすく通常効果が期待できます。菌血症などの重症例では、カルバペネム系が第一の選択される薬剤であります。

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まとめ

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如何でしたでしょうか?ESBL感染対策について、自分は関係ないと思っているあなたも、実はESBLの産生菌を保持していた、ということもあるわけです。

これだけ化学が進化してきますと細菌やウイルスも子孫を残すため、強力な抵抗力をつけてきます。それは私たちが使用していた薬の安易な使用により、細菌やウイルスが免疫力を付ける結果に、なったといっても良いのではないでしょうか?

殺菌力が強くなる洗剤や薬に対抗して、それよりももっと強い細菌や、ウイルスが存在してきます。それは自然の成り行きで、そうならないのが不思議だと思います。ESBL感染対策がどこまで徹底されても、また新たなESBLの感染が、生まれるのではないでしょうか?

病院や施設などはこのような、ESBL産生菌が広がる場所だと思います。病院や施設などに行くときはこのような、ESBL産生菌の感染があることを、頭において置くことが大切に思います。

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これらを読んでおきましょう。

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