細菌とウイルスの違いを詳しく【形/大きさ/構造/増殖方法/治療法など】



細菌とウイルスは何が違うのか?

細菌とウイルスの違いって何ですか?

改めて問われると、ほとんどの方は「両方とも非常に小さな病原体で人体に害を及ぼす」くらいの認識で、それぞれどう違うのかを知っている人はそんなに多くはないでしょう。

そこでこの記事では、非常に微小という以外は似ても似つかぬこの二つについて幾つもの角度から比較し違いを明確にしていきます。とともに、治療法としての薬についての知識もすごく大切なので解説します。

そして最後に、結局一番頼りになるのは私たち一人一人が持っている免疫の力で、いざという時にこの力がキチンと発揮できるような暮らしぶりが大切なんだというところをお話しします。

更におまけとして、一般の細菌性肺炎に比べて今流行の新型コロナウイルス肺炎がとても苦しい理由も併せて解明していきます。

 

 

細菌とは

大きさ

人間の目で見える最小のものは0.1mmくらいが限界です。ところが細菌は0.001mm程度なので当然肉眼では見えません。因みに人間の細胞の大きさは0.01mm前後です。

ただ、この程度の大きさなら我々の身近な光学顕微鏡で見ることができます。

また大きな特徴として、細菌は1個の細胞でできています。従って、その中身を包むために、当然ながら、細胞壁や細胞膜があります。

形状

形状はバラエティーに富んでおり・・・

  • 球状・・球菌
  • 棒状・・桿菌(かんきん)
  • ラセン状・・らせん菌
  • 紐状・・糸状細菌

こんなふうに大きく分けられます。過去どういうプロセスを経てこんなにバラエティーに富んだ多くの形状になっていったのでしょうね。考えてみれば不思議です。

増殖

増えかたですね、ここはウイルスと大きく異なる点です。

上記のように細菌は細胞そしてその中にはDNAとRNAの両方を持っているので、例え寄生する生物がいなくても水や栄養さえあれば生存するし、自分のDNAを複製して増殖することができます。

さて、体内に入った細菌は増殖を始めるので私たちはこれを防御しなければならないのですが、細菌相手の場合は主に白血球の中の好中球が主役となって頑張ります。

治療薬

細菌の生物としての大きな特徴は遺伝子が膜で覆われていない(原核細胞)点であり、この性質を利用して細菌にのみ効くように作った薬が抗生物質や抗生剤などの抗菌薬です。

抗菌薬は細菌の細胞の構造や機能に直接作用して死滅させたり増殖を押さえたりします。

自己単独で増殖できる細菌に対しては、私たちの体と区別ができるし、基本的に抗菌薬、抗生剤を作ることが可能なのは前述の通りで。後で述べますがウイルスとは大きく異なるところです。

ところで、ここで大問題となってくるのが耐性菌の出現です。

つまり、抗菌薬は細菌にとっては毒であり投与されると死んでしまうので、それはたまらんと、いろんな手を使って耐性を持つようになります。その手とは・・・

  1. 細胞膜を変化させ抗菌薬を入りにくくする
  2. 細胞内侵入してきた抗菌薬を細胞外に排出する
  3. 抗菌薬を内部到達前に化学分解してしまう
  4. 細胞内のDNAやRNAを変化させて抗菌薬が効かないようにする

まぁ細菌も生き延びるために必死なのでしょう。なので、そんな事はさせないようにしないと、薬が効かなくなってしまうという大問題が発生するのです。

抗菌薬耐性の防止

一番の問題は抗菌薬、抗生物質の乱用です。これこそが最大の問題です。

風邪に抗生物質は全く効かない

風邪をひいた患者さんが「先生、抗生物質ください」と言って、医者も安易に処方したらどうなりますか?

風邪の原因はほぼウイルスです。ウイルスに抗菌薬は全く効かないのです。なのに、いつもそんな調子で飲んでいると、以下のような不都合が発生します。

薬剤耐性を持ってきた細菌でも、平生は体内に常駐する多くの細菌とのバランス関係で簡単には爆発的増殖は起こせない。

しかし事あるごとに不必要な抗菌薬を服用していると、関係のない多くの常在細菌がやられてしまいバランスを失い、耐性を得た細菌がゆうゆうと増殖してしまう

ね、大変なことになるでしょう!?

では、どうすればこういった耐性菌増加を防ぐことができるのでしょうか?

それには、細菌性疾患に対し投与する抗菌薬の適切な選び方をすることが大切です。

つまり、医師の経験や薬剤感受性試験で確実にピンポイントで効く抗菌薬を特定し、できる限り短期間の服用で済ますことが最善です。

それから、先に述べましたように、

  • 患者は医者に無闇に抗生物質を要求しないこと
  • 医者は不用意に抗菌薬を乱発処方しないこと

この2点が、私たちが考える以上に大切なのです。いざという時に薬が効かないんじゃ何をしていることかわからない。

 

 

ウイルスとは

大きさ

細菌は0.001mm程度の大きさだと申しましたが、ウイルスはさらに小さく、細菌の1/50程度の大きさしかありません。ここまで小さくなると一般の光学顕微鏡ではなく、電子顕微鏡でしかその存在を確認できません。

また、細菌とは違い細胞を持ちません。そして核酸もDNAかRNAの一方しか持たず、どちらかが入ったタンパク質性のカプセルみたいなものです。このことから、ウイルスは通常の生き物ではないことがわかります。

生物の定義

生物って何なの?と問われると答えに窮しますが、実はちゃんと定義があるのです。それは・・・

  1. 自分の複製を作ることができる
  2. 膜によって外界との境界を持っている
  3. 代謝をしている

この定義にウイルスを照らし合わせてみると、

  1. 1.は人の細胞の中身を材料とするので自己完結できない。
  2. 2.はウイルスのカプセルは生物の膜とは意味が違う。
  3. 3.は行わない。

つまり、ウイルスは生物ではないというわけです。

ただ・・・そうだとしても、我々にとっては割とどうでもよく、大切なのはウイルス被害に遭わないことですよね^^

形状

よく新聞や雑誌に載っている顕微鏡写真のウイルスは球状で表面にイボイボというか突起が一杯ついていますね。ちょっとキモい金平糖の親戚みたいな形。

でも、実際にはそのほかにも、平たい円盤状や細長いもの、或いは葉巻形状のものと色々存在します。

増殖

細菌は寄生する生物がいなくても増殖できましたが、細胞を持たないウイルスは自分を複製するための遺伝子はあってもそれを実現するための設備がありません。

そこで他の生物の細胞に入り込んでその中にあるものを複製手段として用いるのです。対象が動物であれ植物であれ、さらには細菌ですら増殖のためには入り込んでしまいます。

しかし、入り込む、つまり感染できる相手はウイルスの種類で変わってきます。全てのウイルスが全ての生物に感染できるわけではありません。

とにかく他者の細胞に侵入しなければならないので、あの表面に一杯ついている突起は効率よく細胞に取り付くためのものです。

一方、我々の防御体制としては、細菌に対しては好中球だったのが、ウイルス相手の場合は主にリンパ球が活躍します。

治療薬

実はウイルスの治療薬開発は難しいのです。

細菌は自己増殖できるので私たち自身と区別ができます。しかし、細胞を持たないウイルスは私達の細胞に入り込んで細胞内にあるものを材料として利用増殖するので区別がつきにくく、我々の細胞を傷つけないでウイルスのみを全くの異物としてやっつける、そういう効果を発揮する薬の開発が難しいのです。

なのでこれだけ科学が進歩した現在でも、抗ウイルス薬は実はそんなに多くは存在していません。

  1. インフルエンザ治療薬
  2. 肝炎治療薬
  3. ヘルペスウイルス感染症治療薬
  4. HIV感染症治療薬
  5. サイトメガロウイルス感染症治療薬

などが主なところです。

非常に身近な「風邪症状を引き起こすウイルス」の薬や「食中毒を引き起こすノロウイルス」の薬なんかも実はないのです。「風邪薬を発明すればノーベル賞を取ることができる」と言われる由縁です。

ワクチンは治療薬ではない

インフルエンザワクチンや、今話題のBCGワクチンなどは盛んに利用されてますが、実は治療薬ではありません。ワクチンはウイルス対策として有効なのですが、薬としてウイルスをやっつけたり増殖を抑えるものではないのです。

では何か?

ワクチンはウイルスを弱毒化或いは無毒化したもので、感染前に投与することで我々が元々持っている免疫システムに働きかけて免疫を獲得するものです。そしてもし感染してしまった場合は獲得した免疫で戦おうというもの、そういう目的を持ったものがワクチンなのです。

2つの問題

ワクチンの事前投与が優れた効果をもたらすと経験則的に我々は知っています。ところが、大きな欠点が2つあります。

  1. 一つは、ウイルスが変異をすることで既存ワクチンの効果が著しく弱くなること。しかも、ワクチン製造には多額の資金と時間が必要なため、変異をしたからと変異後のウイルスに合うワクチンを製薬会社はおいそれとは作らない。
    ウイルスの変異とは?

    ウイルスはものすごいスピードでコピーを繰り返し増殖していくわけですが、その過程で・・・

    1. コピーミス
    2. 複数遺伝子情報の混ぜ合わせ

    というような原因で、コピーの出来上がりが少しずつ変化していき、これを変異といいます。

    ですからインフルエンザにかかってせっかく抗体が体内にできても、変異のためにその抗体では対応できず、再度感染したりするのです。

    とにかく、一個のウイルスは1日に100万個以上に増殖し、これらが人間の1000倍の確率で変異を起こすのでどうしようもありません。

    少しずつの変異に対してはある程度既存のワクチンも効果を発揮します。

    しかし、鳥同士で感染していたウイルスが人同士で感染するというような大変異が発生すると全く対応策がなくなり②↓のようになってしまうのです。

  2. 二つ目は、ウイルスが出現しないことにはワクチンが作れなく、そして完成には時間が必要である。だから今、世界規模で大問題となっている新型コロナウイルスのように新種があらわれると一定期間はなす術がなくパンデミックに陥ってしまう。

そういうことなのです。

結局は人が持っている免疫力

抗ウイルス薬にしてもウイルスワクチンにしても役にはたっても、結局ウイルスと戦って治癒に至るためには元来体に備わっている免疫システムが必要であるということです。

だからこそ免疫力を高めるために、日頃からの適度な栄養摂取・適度な休養・適度な運動などが必要なのです。

 

 

感染症

細菌とウイルスが引き起こす病気について簡単に見ておきます。感染症、よく聞く単語ですね。これは、病気の元となる微生物が体に侵入して発症する病気ののことです。

その微生物が細菌でありウイルスなわけで(その他真菌や寄生虫などもある)病気の元だから病原体と呼ばれます。

 

ただし、体に病原体が侵入しても必ず病気が発症するわけではありません。

何故なら私たちの体には病原体に対抗する免疫が備わっており、病原体の感染力と免疫力のどちらが勝つかで無症状か発症かが決まります。

ということは、体が持っている免疫がその力を十分に発揮できるように常日頃からしておくことが非常に大切だということになります。しつこいようですが、ここが最大のポイントなんです。

免疫力をつける生活習慣とは

それぞれの生活や労働環境もあるので全ては無理かもしれませんが、基本的に簡単でだれにでも実行できることばかりです。

この積み重ねが効いてくるのですよ。絵空事だと思わないで飛ばさないでじっくりと読んでみてください。

  1. 喫煙しない・飲酒はほどほどに。
  2. 規則正しい生活をしきちんとした睡眠時間を確保する。
  3. タンパク質・ビタミン・ミネラルを十分に摂取し、糖質・脂質は控えめに。
  4. 食事の分量を一定にして大きな体重変化を起こさせず常に適正に保つ。
  5. 少し心拍数が上がり汗ばむ程度の運動を継続する。
  6. 体を冷やさない。
  7. 意識して、怒ったりイライラしたりせずできるだけ笑顔でいる。

 

感染の経路

細菌やウイルスといった病原体が体内に侵入してくるのに大きく分けて2つの経路があります。以下に感染の種類とそれによる病名を記します。

垂直感染

垂直感染とは親から子へと感染する場合を指します。

  1. 経胎盤感染:胎児の子宮内感染(トキソプラズマ症・風疹・ヘルペスなど)
  2. 産産道感染:胎児が分娩時産道を通過するときに感染(敗血症・髄膜炎・B型C型肝炎・HIVなど)
  3. 母乳感染:母乳を介して感染(成人T細胞白血病など)

などがあります。母体の健康の重要性が改めてわかりますね。

 

水平感染

一般的によく言われる感染原因の場合で、原因と病名は・・・

  1. 空気感染:空気中を漂う飛沫核(結核・はしか・水ぼうそうなど)
  2. 接触感染:人の手など(食中毒・梅毒・赤痢・とびひなど)
  3. 飛沫感染:くしゃみ・会話など(風疹・インフルエンザ・マイコプラズマなど)
  4. 媒介物感染:水・食べ物・血液・蚊など(食中毒・ウイルス性肝炎・マラリア・コレラなど)

などがそれに該当します。なんかもう細菌とウイルスのプールの中で生活している気がしますね。

ここまで感染症という括りで細菌とウイルスを見てきました。

 

 

細菌とウイルスによる病気の種類

次に、細菌とウイルスが引き起こす病気について、それぞれ主なものを列記します。

細菌による主な病気

  • 肺炎
  • 結核
  • 赤痢
  • 梅毒
  • 食中毒
  • 慢性胃炎・胃潰瘍(胃がん)

 

ウイルスによる主な病気

  • 風邪
  • インフルエンザ
  • 中耳炎
  • 水痘・帯状疱疹
  • エイズ
  • B型肝炎
  • C型肝炎

 

 

役に立つ細菌

本当に忌々しい人間の天敵細菌ですが実は意外と身近なところで役立っていることもあるんですね。

代表的なところでは乳酸菌や納豆菌などです。

実は私、毎日、牛乳と乳酸菌だけのピュアヨーグルトと納豆を欠かさず食べています。確実に役に立っているので「役に立つ細菌もいる」と認めざるを得ません^^

更には、発癌物質の有無を調べたり、癌細胞だけをやっつける治療法研究に役立っているサルモネラ菌も大いに有益ですね。

 

しかし、ウイルスは迷惑一方で役に立たないですね・・・とも言えない?

実は、子宮と胎盤形成に必要な遺伝子がウイルス由来で、その遺伝子がなければ正常な胎盤は作れないというんですね。

それだけではなく、他の病原体の感染を防いでくれるような働きもあるとの報告もあります。

何か心情的には複雑ですね。

 

結局、細菌にせよウイルスにせよ決してなくなるわけではないし、我々としては防衛をしつつ、できるだけ役立てるような工夫をしていくという共存の方向性しかないのでしょうね。

 

 

新型コロナウイルス肺炎がとても苦しい理由

この記事本文の最後に、今地球規模で流行っている新型コロナウイルスの肺炎についてお話しします。これが、よくある細菌性の肺炎とは異なりすごく苦しいんですね。どうしてでしょうか。

肺の役割

肺の中にあるブドウの房のような一つ一つの肺胞の周辺には毛細血管が取り巻いています。

この毛細血管の中に、身体中の細胞に酸素を配って二酸化炭素を受け取った血液が巡ってきて、そして肺胞で酸素を受け取り二酸化炭素を放出して、再び心臓のポンプで各細胞に流れていきます。

血中酸素飽和度(SpO2)でいうと70%くらいになった血液が入ってきて、そして97%くらいに復活して出てゆくということです。

 

細菌性肺炎の病変割合は小さい

細菌性肺炎になると、肺胞の中に膿がたまり、だから肺胞に空気を取り込めず、毛細血管に入ってきた血液は酸素に触れることなく戻って行ってしまいます。

細菌性肺炎の原因菌は鼻から口・喉にかけて普通にいる一般細菌であることが多く、レントゲン写真を見ると、向かって左側の中葉・下葉が曇っている場合がほとんどです。

この病変割合は肺全体からすると約1/10程度と小さく、血中酸素飽和度が70%のまま心臓へ戻っていっても、残り9/10の肺では正常に97%程度に回復して戻っていくので大きく悪影響を及ぼすことはない。

だから重症化しない限りは苦しくないのです。

 

新型コロナ肺炎は雲だらけ

一方、新型コロナ肺炎は肺胞の病変域は細菌性とは違って膿はでません。そのかわり、肺胞壁が炎症を起こして分厚くなり、酸素取り込みに支障が出ます。

また、CT画像を見ると細菌性とは全く異なって、軽症であっても肺全体に薄い淡い雲が一杯できています。

つまり軽症であっても、両肺の1/3からそれ以上の部分で病変があり、それらの肺胞に入ってきた血液は酸素を取り込めないまま心臓へ戻っていくのです。

こうなると血液全体の酸素飽和度は大きく下がり、これは水中で息を止めているのと同じ状態であり、だから苦しいのです。

 

ところが、それでも軽症であれば、酸素吸入で血中酸素飽和度は十分95%程度に回復し、それが体を巡ることができるので各臓器を痛めることなく回復につながるのです。

そういうことです。だから本当に酸素を必要とする患者のベッドは絶対に確保しなければならないのです。偽陽性で医療崩壊を起こしてはならない由縁です。

 

 

 

まとめ

細菌とウイルスの違いを様々な角度から解説してきました。両方とも目に見えない小さなものだけど、その実態は全く異なったものでした。

細胞を持たないウイルスは生物とはいえないと考えてもおかしくはなく、ここが細菌との最大の違いでしたね。

 

また、この記事における大切な部分として、薬に関する部分があげられます。

細菌によく効く抗菌薬はたくさんありますが、一種で万能というわけではなく、それに副作用の心配もあるので、適切な薬を適切に処方されなければいけません。不要な薬を飲んではいけないのです。

そうでなければ副作用の他にも、無駄に不要に常在菌を殺してしまい耐性を持った細菌が繁殖したりする弊害がでたりします。

 

もう一つ絶対に記憶しておくべきこと。それは、ウイルスに関してはそもそも効果のある薬は少なく、そういう認識を持っておくことが大切です。

特に注意すべきは、風邪の原因のほとんどはウイルスであるため細菌に対処するための抗生物質は効かない、つまり風邪をひいて「抗生物質を処方してください」は禁句です。

上述のように、意味のない抗生物質摂取は不要な多剤耐性菌を増やし、細菌の体内バランスを崩すだけでなく薬そのものが効かなくなってしまう可能性があるのです。

結局のところ、細菌にせよウイルスにせよ、これらに打ち勝つ力の根源は薬ではなく免疫力です。

ですから、感染をしないように注意するとともに、免疫力を十分に発揮できるような体に常にしておく必要があるのです。

そのために、毎日の当たり前のことを繰り返し実行していくがいかに大切かを再度しつこく力説してこの記事を終わります。

  1. 手洗い
  2. うがい
  3. 体を冷やさない
  4. バランスの取れた食事
  5. 適度な睡眠
  6. 適度な運動(一定時間日光に当たることも大事)



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