薬剤耐性
薬剤耐性は、もともとある薬剤に対して感受性であった微生物が、何らかの方法によって、その薬剤に対して上述のメカニズムを獲得することで得られる性状であり、いちど獲得された耐性は、遺伝によってその子孫にも伝えられる遺伝的形質である。この形質は薬剤耐性遺伝子によって担われている。薬剤耐性遺伝子は、その薬剤による作用から逃れるための機能を備えたタンパク質の情報をコードしており、感受性の病原体がこの遺伝子を何らかの方法で獲得することで、薬剤耐性は獲得される。
新しい化学療法剤が開発され、医薬品として使用されるようになると、間もなくその薬剤に対する耐性を獲得した病原体が現れる。通常、1年以内にはすでに耐性微生物が検出されるようになることが多い。
特に同じ種類の薬剤を大量、あるいは長期間にわたって使用すると、環境や患者から分離検出される頻度が高くなる。特に、抗生物質の開発以降は、抗生物質が無効な風邪やウイルスや耐性菌による疾患に対しても、安易な投薬が行われた結果、薬剤耐性菌の蔓延を招いた。
ただし、耐性遺伝子の獲得自体は、常にほぼ一定の確率で起こっている現象であり、その薬剤が存在するかしないかには依存しない。薬剤の存在下で耐性微生物が高頻度で出現するのは、薬剤感受性の微生物と比べて薬剤耐性のものは有利に増殖できるため、薬剤が一種の選択圧として作用した結果、耐性の微生物だけが繁栄するためであると考えられている。この現象は菌交代現象と呼ばれる。
医薬品を扱う医療施設や療養施設だけで無く自然環境中からも発見され、都市河川のみならず、畜産地帯の河川においても薬剤耐性を獲得した細菌の存在が発見されている。2022年に、ブラジル、タイ、米国、スペイン、カナダの養豚場周辺の環境に抗生物質耐性の増加を助長する遺伝子があると結論付けた論文が発表された。イギリスでは、12の養豚場と養鶏場の近くの川から48のサンプルを採取した結果、すべての地点で耐性菌が検出された。
これらの自然環境中から発見される耐性菌は人と家畜の糞便由来のほか、環境中(主に下水)に排出された医薬品の自然界での分解過程での構造変換による影響が指摘されている。
医薬品の影響を全く受けていない400万年前にできた洞窟や北極の永久凍土からも見つかっている。
世界の抗菌薬の約70%は畜産業で使用されている。豚、続いて養殖魚、鶏、牛の順に抗菌薬の使用が多い。豚は他の畜種に比べて圧倒的に抗菌薬の使用が多くなっている。また、鶏は牛の約3倍の抗菌薬が使用される。2000年から2018年にかけて、50%以上の耐性を持つ抗菌化合物の割合は、鶏では約2.7倍、豚では約2.6倍、牛では約1.9倍となった。