生体内毒素型(endotoxins)とは、グラム陰性細菌の細胞壁外膜に含まれるリポ多糖類(LPS)が体内に侵入することで生じる病態のことです。
この毒素は、細菌の死滅時に放出され、強い炎症反応や高熱、血圧の急激な低下といった深刻な症状を引き起こす原因になることがあります。
敗血症などの重篤な感染症において特に問題視されることが多く、早期に発見し素早く対応することが非常に大切です。
生体内毒素型の種類(病型)
生体内毒素型には、敗血症、感染性ショック、多臓器不全症候群という3つの主な病型があります。
生体内毒素型の病型概要
生体内毒素型の病型は、体の中で生体内毒素がどれくらい影響を与えているか、そして体全体の状態がどう変化しているかによって分けられます。
これらの病型は別々のものではなく、お互いに関係し合っており、時には同時に現れることも。
敗血症
敗血症は、生体内毒素型の中で最もよく見られる病型で、体全体に炎症反応が起こるのが特徴です。
この病型では、体内に入ってきた生体内毒素に対して免疫系が強く反応しすぎ、さまざまな炎症を引き起こす物質が体中に放出されて全身に影響を与えます。
特徴 | 説明 |
全身性炎症反応 | 熱が出る、脈が速くなる、呼吸が速くなる、白血球の数が異常になる |
軽度臓器機能障害 | それぞれの臓器の働きが少し低下する |
代謝異常 | 血糖値が変動する、乳酸という物質の量が増える |
感染性ショック
感染性ショックは、生体内毒素型の中でも特に重い病型で、血液の流れが著しく乱れるのが特徴です。
生体内毒素の影響で血管が広がりすぎたり、血管から水分が漏れやすくなったりして、血液が体中を効率よく巡ることができなくなります。
感染性ショックの主な特徴
- 血圧が低いままの状態が続く(点滴で水分を補給しても良くならない)
- 組織に十分な血液が行き渡らない(血液中の乳酸という物質の量が増える、尿の量が減るなど)
- 血管の内側を覆う細胞の働きが悪くなる
- 血圧を上げる薬に頼らざるを得ない状態(昇圧剤を続けて使う必要がある)
多臓器不全症候群
多臓器不全症候群(MODS)は、生体内毒素型の中で最も深刻な病型で、体の中の複数の大切な臓器の働きが同時に悪くなる状態です。
この病型では、生体内毒素が直接臓器を傷つけるだけでなく、体全体の炎症反応や血液の流れの悪さが重なり合って、臓器に重大なダメージを与えます。
影響を受ける臓器 | 主な機能障害 |
呼吸器系 | 急性呼吸窮迫症候群(ARDS) |
循環器系 | 心臓の働きが弱まる、不整脈 |
腎臓 | 急性腎障害 |
肝臓 | 肝臓の機能不全 |
中枢神経系 | 意識がはっきりしない、混乱する |
血液凝固系 | 播種性血管内凝固症候群(DIC) |
多臓器不全症候群の病型では、それぞれの臓器の機能低下が互いに影響し合い、病気の状態をさらに悪くする悪循環に陥りやすいという特徴があります。
生体内毒素型の主な症状
生体内毒素型感染症は、進行具合によって、さまざまな重篤な症状が現れます。
敗血症の症状
敗血症の主な症状には、高熱や悪寒、脈拍の増加、呼吸が速くなるといったものがあり、これらは身体が感染と闘っているサインです。
さらに、意識がぼんやりする、尿の量が減る、皮膚の色が変わるといった症状も現れることがあります。
症状 | 詳細 |
発熱 | 38.5℃以上の高熱 |
頻脈 | 心拍数90回/分以上 |
頻呼吸 | 呼吸数20回/分以上 |
意識状態 | 混濁や変容 |
感染性ショックの症状
感染性ショックでは、血圧が著しく下がることが最も顕著で、これによって全身の臓器への血流が減少し、そのほかのさまざまな症状が現れます。
症状は、皮膚が青白くなったり冷たくなったりする、尿の量が極端に減る、意識レベルが下がるなどです。
また、息苦しさや心拍数の増加も顕著になり、患者さんの状態は急速に悪化することがあります。
- 血圧の急激な低下(収縮期血圧90mmHg未満)
- 皮膚の蒼白化や冷感
- 著しい尿量減少(0.5mL/kg/時未満)
- 意識レベルの低下
- 重度の呼吸困難
これらの症状が現れると、生命に関わる緊急事態であり、速やかな医療介入が求められます。
多臓器不全症候群の症状
多臓器不全症候群は、生体内毒素型感染症の最も深刻な合併症の一つです。
この状態では、複数の臓器が同時に機能不全に陥り、いろいろな症状が複合的に現れます。
主な症状は、呼吸器系では急性呼吸窮迫症候群(ARDS)による重度の息苦しさ、循環器系では不整脈や心臓の働きが弱くなること、腎臓では急性腎不全による尿量の減少や尿が出なくなることなどです。
臓器 | 主な症状 |
肺 | 重度の呼吸困難、低酸素血症 |
心臓 | 不整脈、心不全 |
腎臓 | 乏尿、無尿、電解質異常 |
肝臓 | 黄疸、凝固異常 |
脳 | 意識障害、せん妄 |
これらの症状が複数の臓器で同時に表れる場合、多臓器不全症候群を疑う必要があります。
生体内毒素型の原因・感染経路
生体内毒素型は、主にグラム陰性菌の細胞壁の一部が引き起こす全身に広がる激しい炎症反応です。
生体内毒素の本質
生体内毒素は、グラム陰性菌の細胞壁の外側にあるリポ多糖(LPS)という複雑な構造を持つ物質です。
この物質は、細菌が生きている間は細胞壁についていますが、細菌が死んだり抗生物質で壊されたりすると外に出て、体の免疫システムを強く刺激する働きを持ちます。
生体内毒素の構造は、次の三つの主な部分からできています。
- O抗原:菌の種類によって異なる糖の鎖
- コア多糖:比較的似た構造を持つ部分
- リピドA:毒性の元となる部分
リピドAは、生体内毒素の毒性の中心となる部分で、体の免疫システムを過剰に働かせてしまう原因です。
主要な原因菌
生体内毒素型を引き起こす可能性のある主なグラム陰性菌には、以下のようなものがあります。
菌属 | 代表的な菌種 |
大腸菌 | Escherichia coli |
サルモネラ属 | Salmonella typhi |
クレブシエラ属 | Klebsiella pneumoniae |
シュードモナス属 | Pseudomonas aeruginosa |
ヘモフィルス属 | Haemophilus influenzae |
これらの菌は、普段は体の各部分に住んでいたり、周りの環境に広く存在していたりしますが、特定の条件下で病気を引き起こし、生体内毒素型の原因となる可能性があるのです。
特に免疫の働きが弱っている患者さんや、体に管を入れるなどの医療処置を受けている患者さんでは、感染の危険性が高まります。
感染経路
生体内毒素が体内に入る経路は多くあります。
- 消化器系:腸から血液中への侵入
- 呼吸器系:肺炎などの呼吸器の感染
- 尿路系:尿路の感染症からの広がり
- 皮膚・軟部組織:けがや手術の傷口からの侵入
- 血管内:点滴などの管を通じた血流感染
感染経路の中で、特に注意が必要なのが消化器系からの侵入です。
腸には普段からグラム陰性菌を含むたくさんの種類の細菌が住んでいますが、腸の粘膜の防御機能が弱まると、細菌や生体内毒素型が血液中に入り込み、全身に広がる炎症反応を引き起こす可能性があります。
感染リスクを高める要因
生体内毒素型の危険性を高める要因
リスク要因 | 影響 |
免疫抑制状態 | 感染を防ぐ力の低下 |
長期入院 | 抵抗力の強い菌と接触する機会の増加 |
侵襲的医療処置 | 菌が入り込む道の増加 |
広域抗生物質の使用 | 体内の正常な細菌のバランスの乱れ |
慢性疾患の存在 | 体全体の抵抗力の低下 |
これらの要因が重なることで、生体内毒素型の危険性は大きく高まります。
特に、重い病気の患者さんや高齢の方、生まれたばかりの赤ちゃんなどでは、複数の危険因子を同時に持っていることが多く、生体内毒素型に罹りやすいです。
診察(検査)と診断
生体内毒素型の診断は、素早く正確な評価が患者さんの経過を大きく左右するため、体系的なアプローチが欠かせません。
初期評価と身体診察
生体内毒素型の診断プロセスは、詳細な病歴聴取と綿密な身体診察から始まります。
患者さんの症状がいつから始まったか、どのくらいの速さで進行したか、過去の病気の履歴、最近旅行したかどうかなどを慎重に確認。
身体診察では、生命徴候の測定、全身の観察、聴診器を使った診察や手で触れる診察などを通じて、感染の兆候や臓器の働きに異常がないかを探ります。
検査室検査
生体内毒素型の診断において、検査室検査が重要な役割を果たします。
検査項目 | 目的 |
血液培養 | 起因菌の同定 |
白血球数 | 炎症の程度評価 |
CRP | 全身性炎症の評価 |
プロカルシトニン | 細菌感染の特異的マーカー |
これらの検査に加え、肝臓や腎臓の働きを調べる検査、血液が固まる仕組みを調べる検査なども行われ、臓器の機能状態や全身への影響が評価されます。
特に、血液培養は感染の原因となる細菌を特定し、効く抗生物質を調べるために必須です。
画像診断
画像診断は、感染源を見つけたり合併症を評価したりするうえで欠かせません。
- 胸部X線:肺炎や急性呼吸窮迫症候群(ARDS)の評価
- 腹部CT:お腹の中の感染源を探す
- 頭部MRI:脳や脊髄の感染症を調べる
- 心エコー:心臓の内側の膜の感染(心内膜炎)を診断する
特殊検査
生体内毒素型感染症の重症度を評価したり治療の効果を確認したりするには、より専門的な検査が使われることがあります。
検査名 | 目的 |
生体内毒素活性値 | 血液中の毒素量を測定 |
サイトカイン測定 | 炎症反応の程度を評価 |
乳酸値 | 組織への血液の流れを示す指標 |
ScvO2 | 中心静脈血の酸素飽和度を測定 |
生体内毒素型の治療法と処方薬、治療期間
生体内毒素型への対処には、素早い行動と薬の使用が求められます。
生体内毒素型の治療法
生体内毒素型の治療には、抗生物質を中心とした総合的な方法が必要です。
原因となる細菌を見つけて取り除くことや、血液の流れを安定させること、そして体の各部分がしっかり働くよう支えることなどが含まれ、これらを同時に進めます。
特に大切なのは、血液中の生体内毒素の量を減らすことで、これにより体全体の炎症反応を抑え、各器官の働きが悪くなるのを防ぐことが可能です。
主要な処方薬と作用機序
生体内毒素型の治療に使われる主な薬
薬剤分類 | 主な作用 |
広域スペクトル抗生物質 | グラム陰性菌の増殖抑制 |
抗生体内毒素型抗体 | 生体内毒素型の中和 |
血管作動薬 | 血圧維持と臓器血流改善 |
副腎皮質ステロイド | 過剰な炎症反応の抑制 |
広域スペクトル抗生物質は治療の中心で、生体内毒素を作り出すグラム陰性菌を効果的に抑えることで、感染の元を取り除き、さらなる生体内毒素の放出を防ぐ手助けをします。
治療期間と経過観察
生体内毒素型の治療にかかる時間は、感染の深刻さや患者さんの全身の状態によって大きく変わりますが、普通は1〜4週間ほどです。
一般的な治療の流れの目安
- 初期治療(24〜72時間):集中治療室での厳重な管理と薬物療法の開始
- 急性期(3〜7日):全身状態の安定化と抗生物質療法の継続
- 回復期(1〜3週間):臓器機能の改善と薬物療法の調整
- 後療法(数週間〜数ヶ月):再発防止と合併症管理
治療中は、血液検査や画像診断を定期的に行い、生体内毒素のレベルや炎症を示す指標の変化、各器官の働きの回復状況を注意深く見守ります。
新たな治療法の展望
最近では、生体内毒素型の治療において、従来の薬による治療に加え、新しい方法も注目を集めています。
治療法 | 期待される効果 |
血液浄化療法 | 生体内毒素の直接除去 |
免疫調節療法 | 過剰な免疫反応の制御 |
幹細胞治療 | 臓器修復と再生促進 |
今までの治療法と一緒に使うことで、より効果的に生体内毒素型に対処できる可能性があります。
予後と再発可能性および予防
生体内毒素型の経過予測は早く見つけて素早く対応できるかどうかで大きく変わり、しっかりと管理して予防策を実行すると再び発症するリスクを下げられます。
予後に影響を与える要因
生体内毒素型の経過予測は、患者さんの年齢、元々ある病気の有無、感染の程度、診断までにかかった時間などが関係してきます。
要因 | 予後への影響 |
年齢 | 高齢ほど不良 |
基礎疾患 | 合併症があると不良 |
感染重症度 | 重症ほど不良 |
診断までの時間 | 遅れるほど不良 |
早くに診断がつき対応できると、多くの患者さんで良い経過が期待できますが、重症化すると臓器の働きが悪くなったり、命に関わるリスクが高まったりします。
再発リスクと管理
生体内毒素型が再び起こるリスクは、最初の感染の重さや原因となった細菌の種類、患者さんの免疫力の状態などによって変わってきます。
再び感染しないようにするには、以下の点に気をつける必要があります。
- 抗菌薬治療を最後まで続ける
- 定期的に経過を観察する
- 元々ある病気をしっかり管理する
- 免疫力を保ち、高める
抗菌薬による治療を途中でやめてしまうと、薬が効きにくい細菌が現れたり、細菌を完全に退治しきれずに再び感染したりするリスクが高まるので注意が必要です。
予防策の実施
生体内毒素型を予防するには、日々の生活で清潔を保ち健康を維持することが大切です。
- こまめに手を洗う
- バランスの良い食事をとり十分な睡眠をとる
- 定期的に体を動かす
- 必要なワクチンを接種する(特にリスクが高い人)
- 慢性的な病気をしっかり管理する
生体内毒素型の治療における副作用やリスク
生体内毒素型の治療は、患者さんの命を救う一方で、副作用やリスクを伴うことも少なくありません。
抗生物質療法に関連する副作用
幅広い細菌に効く抗生物質を長期間使用すると、次のような問題を引き起こす可能性があります。
- 薬が効きにくい細菌の出現
- 腸内の善玉菌のバランスが崩れることによる新たな感染症(例:クロストリディオイデス・ディフィシル感染症)
- 肝臓の働きの低下
- 腎臓の働きの低下
- アレルギー反応(重いアレルギー反応を含む)
副作用は、治療の効果を弱めるだけでなく、新たな健康上の問題を引き起こすことがあります。
昇圧剤使用に伴うリスク
生体内毒素性ショックの治療では、血圧を保つために昇圧剤が使われることがありますが、重大な副作用を伴います。
昇圧剤 | 主な副作用 |
ノルアドレナリン | 不整脈、手足の血流不足 |
バソプレシン | 心臓や腸に十分な血液が行かなくなる |
アドレナリン | 脈が速くなる、血液が酸性に傾く |
昇圧剤の使用は、短い期間では血圧を保ち臓器に血液を送る働きを改善しますが、長期間使うと手足の血流が悪くなったり、臓器の機能が低下したりする危険性があります。
ステロイド療法の副作用
重症の生体内毒素型では、体の中の強い炎症反応を抑えるためにステロイド薬が使われることがあり、副作用を引き起こす可能性があります。
ステロイド療法の主な副作用
- 免疫力が下がり、新たな感染症にかかりやすくなる
- 血糖値が上がり、糖尿病が悪化する
- 胃や十二指腸に潰瘍ができたり、悪化したりする
- 骨がもろくなる病気が進む
- 精神的な症状(眠れない、興奮する、気分が落ち込むなど)
副作用は、患者さんの全身の状態をさらに悪くする可能性があるため、ステロイド療法を行うかどうか、どのくらいの量を使うか慎重に検討することが必要です。
輸液療法に関連するリスク
生体内毒素型の治療では、体の中を巡る血液の量を保つために大量の点滴が行われることがありますが、これにも重大なリスクが伴います。
リスク | 影響 |
肺に水がたまる | 呼吸が苦しくなる |
血液の中の電解質のバランスが崩れる | 不整脈、筋力が弱くなる |
血液が固まりにくくなる | 出血しやすくなる |
体がむくむ | 組織に十分な血液が行き渡らなくなる |
必要以上に多い点滴は、特に心臓や腎臓の働きが弱っている患者さんにおいて、合併症の危険性を高めます。
一方で、点滴が足りないと臓器に十分な血液が行かなくなる可能性があるため、患者さんの状態に応じた点滴の管理が重要です。
血液浄化療法のリスク
重症の生体内毒素型では、血液をきれいにする治療(例:持続的血液濾過透析)が行われることがあります、この治療法にもさまざまなリスクが伴います。
主なリスク
- 血管に入れた管から新たな感染が起こる
- 出血(血液が固まるのを防ぐ薬を使うことに伴うリスク)
- 血液の中の電解質のバランスが崩れる(特にカリウム、マグネシウム、リン)
- 体温が下がりすぎる
- 血小板という血液の成分が減る
治療費について
実際の治療費(医療費)が以下説明より高額になるケースが多々ございます。以下記載内容について当院では一切の責任を負いかねます事を予めご了承下さい。
初診・再診料
初診料は約2,800円、再診料は約730円です。
検査費用
血液検査や画像診断など、検査費用は約5,000円~50,000円と幅広く、重症度によって変動します。
検査項目 | 概算費用 |
血液培養 | 3,000円 |
CT検査 | 15,000円 |
治療・処置費
抗生物質投与や輸液など、1日あたり10,000円~50,000円程度かかることがあります。
入院費用
一般病床で1日あたり約20,000円、集中治療室では100,000円以上になることもあります。
病室タイプ | 1日あたりの費用 |
一般病床 | 20,000円 |
ICU | 100,000円以上 |
以上
Morrison DC, Ryan JL. Endotoxins and disease mechanisms. Annual review of medicine. 1987 Jan 1;38:417-32.
Raetz CR, Whitfield C. Lipopolysaccharide endotoxins. Annual review of biochemistry. 2002 Jul;71(1):635-700.
Rietschel ET, Brade H. Bacterial endotoxins. Scientific american. 1992 Aug 1;267(2):54-61.
Wang X, Quinn PJ, editors. Endotoxins: structure, function and recognition. Springer science & business media; 2010 Jun 30.
Cavaillon JM. Exotoxins and endotoxins: Inducers of inflammatory cytokines. Toxicon. 2018 Jul 1;149:45-53.
Williams KL, editor. Endotoxins: pyrogens, LAL testing and depyrogenation. CRC Press; 2007 Feb 23.
Opal SM. Endotoxins and other sepsis triggers. Endotoxemia and Endotoxin Shock. 2010;167:14-24.
Wolff SM. Biological effects of bacterial endotoxins in man. Journal of Infectious diseases. 1973 Jul 1;128(Supplement_1):S259-64.
Brandenburg K, Wiese A. Endotoxins: relationships between structure, function, and activity. Current topics in medicinal chemistry. 2004 Jul 1;4(11):1127-46.
Morrison DC, Ryan JL. Bacterial endotoxins and host immune responses. Advances in immunology. 1980 Jan 1;28:293-450.