オゾン処理したオリーブオイルが、一般的な真菌感染症に対して有効である可能性が研究で明らかになった

ローマ・サピエンツァ大学のチャールズ・ダーウィン生物学・バイオテクノロジー学科および工学応用ナノテクノロジー研究センターが実施した研究により、オゾン処理したエクストラバージンオリーブオイルが、病原真菌であるカンジダ・アルビカンスに対して強力な抗真菌作用を持つことが明らかになった。

この発見は、同製品を治療法として用いるための科学的根拠を強固なものとするものである。

「抗真菌剤に関連する耐性メカニズムや副作用の増加は、代替療法の必要性を浮き彫りにしています」と、研究の共同コーディネーターであるルチアーナ・ディーニ氏は述べた。「本研究は、天然物を基盤とした環境に優しく、かつ極めて効果的な治療法を開発することを目的として、この側面を調査したものです。」

この研究は、ディニ氏が以前参加した調査を基にしています。その調査では、プーリア州サレント地方原産の品種から作られたオゾン処理エクストラバージンオリーブオイルについて、小さな傷や肌のシミの治癒を促進する能力に焦点を当てて検証が行われました。

「同僚のダニエラ・ウッチェレッティ氏とこの件について話し合った結果、私が持つオゾン処理オリーブオイルに関する経験と、彼女の微生物生理学の専門知識を組み合わせ、治療によって耐性が生じる可能性のある潜在的に危険な真菌であるカンジダに対する解決策を開発することに決めました」とディニ氏は付け加えた。

カンジダ属は侵襲性真菌症の最も頻度の高い原因の一つであり、カンジダ・アルビカンスは世界中でカンジダ症の最も一般的な原因となっている。

通常、健康な人では口腔内や消化管内に共生酵母として存在しており無害ですが、重度の免疫不全患者においては危険となる可能性があります。血流を介して拡散し、内臓に侵入することで、生命を脅かす全身性感染症を引き起こすことがあります。

食事の変化、抗生物質治療、pHの変化、免疫バランスの乱れなどの要因が、カンジダを病原性状態へと移行させ、急速な増殖と臨床症状の発現を引き起こす可能性がある。その症状は、膣カンジダ症、口腔カンジダ症、腸管カンジダ症などの一般的な疾患から、複数の臓器に影響を及ぼす侵襲性感染症まで多岐にわたる。

治療法は感染の重症度に応じて異なる。一般的な方法には、クリーム、軟膏、ジェル、ローション、スプレー、パウダーなどの外用剤に加え、経口抗真菌薬がある。

しかし、ここ数十年の間に、耐性メカニズムの出現により、これらの薬剤の有効性はますます低下している。これには、薬剤の分子標的への親和性を低下させる変異に起因する標的の変異や、薬剤を細胞外へ能動的に排出することでその効果を打ち消す排出ポンプの過剰発現などが含まれる。

また、抗真菌治療は他の治療法と相互作用を起こし、双方の有効性を低下させ、副作用のリスクを高める可能性があります。治療が長期化すると、宿主の微生物叢を変化させ、腸内細菌叢の乱れ（ディスバイオシス）を引き起こす恐れもあります。

こうした課題は、新たな抗真菌標的や治療の可能性を秘めた天然化合物に基づいた、代替治療戦略の必要性がますます高まっていることを浮き彫りにしている。

「オゾン処理されたオイルは、その幅広い応用範囲と抗菌活性により、注目を集めています」とディニ氏は述べた。 「オゾンは3つの酸素原子からなる反応性の高い分子であり、酸化剤としても酸化促進剤としても機能します。オゾンに曝露されると、アミノ酸の酸化を促進し、細胞壁を変化させ、DNAに損傷を与えることで酸化ストレスを誘発し、最終的には細胞死に至らせます。」

ディニ氏によると、この研究は、オゾン処理されたエクストラバージンオリーブオイルが、複数の酸化作用を通じて作用するため、従来の薬剤とは異なり、抗菌薬耐性の発生リスクを大幅に低減するという前提に基づいている。

この研究では、ラツィオ州原産の品種から作られたエクストラバージンオリーブオイルをオゾン処理に用いた。研究者らは、オゾン発生装置を通じてオゾンガスをオイルに直接吹き込み、この反応性の高い分子が不飽和脂肪酸と相互作用してオゾン処理された生成物を生成できるようにした。

「オゾン化は、温度と時間を制御した条件下でガスを油に吹き込む、比較的単純なプロセスです」とディニ氏は説明した。 「オゾンは油中の不飽和脂肪酸の二重結合と反応し、この『オゾン分解』と呼ばれる反応によってオゾニドが生成されます。オゾニドこそが、抗菌特性の担い手となるのです」

「まず、ケラチノサイト、つまり皮膚細胞に対する製品の無毒性を検証し、塗り広げられるオイルとして局所的に塗布しても有害な影響がないことを確認しました」と彼女は述べた。「その後、カンジダ・アルビカンスに対する活性を評価したところ、優れた結果が得られました。」

ディニ氏は、このin vitro研究において、濃度の異なるオゾン化オリーブオイルと、オゾニドの含有量を変化させた場合の複合効果を評価するという、新たなアプローチを導入したと指摘した。

このアプローチに基づき、研究者らは、濃度1％、2％、3％のオゾン化オリーブオイルと、オゾン化物濃度386、853、2,492を組み合わせた試験を行った。

その結果、オゾン処理したエクストラバージンオリーブオイルは、カンジダ・アルビカンスの細胞生存率を低下させ、細胞壁の完全性を破壊し、酸化ストレスとオートファジーを誘導し、菌糸形成とバイオフィルムの形成の両方を抑制するのに有効であることが示された。 酵母から菌糸への移行は、この真菌の重要な病原性因子の一つであることを考えると、これらは重要な知見である。

特にオゾニド濃度が853および2,492と高い場合、このオイルは細胞生存率を著しく低下させた。濃度3％の、オゾニド853を含むオゾン処理オリーブオイルは、処理開始からわずか4時間以内に細胞の90％以上を死滅させた。

他の研究では、栄養細胞に対するオゾン化油の抗真菌特性が検討されてきたが、本研究は、これらの変数が菌糸の形態にどのように影響するかを調べた最初の研究の一つであり、カンジダ・アルビカンスの病原性において極めて重要な側面である菌糸の形態については、これほど詳細に調査されたことはこれまでなかった。

オゾンは上皮細胞や口腔組織との生体適合性が非常に高いため、長期間使用してもリスクは生じないと思われる。それどころか、粘膜病変の寛解を促進し、口腔上皮細胞のターンオーバーを活性化することで、創傷治癒を加速させる可能性がある。

その他の知見からは、オゾン処理したエクストラバージンオリーブオイルが、一般的に使用される抗真菌薬に対する感受性が低い感染症を引き起こす新興の真菌病原体であるカンジダ・グラブラタに対しても、有効な抗真菌剤となり得ることが示唆された。

「もう一つの興味深い点は、一度調製されると、この製品は6～8ヶ月以上にわたり抗菌効果を維持し、劣化も最小限に留まるため、一般用医薬品の範囲内に収まるということです」とディニ氏は指摘した。

同氏によると、この研究は現在、さらなる研究の方向性へと進んでいるという。その一つとして、抗菌活性を増強することを目的として、オゾン処理したエクストラバージンオリーブオイルやその他の油と、微生物によって合成された生体適合性ナノ材料との併用効果を検証する研究が行われる予定だ。

また、研究チームは、他の植物油、特に人間の栄養源として使用されなくなったものが、この用途において同等の効果を発揮するかどうかを評価している。

「今後は生体内試験の段階に進む必要があります」とディニ氏は付け加えた。 「現時点での証拠によれば、このアプローチは人間だけでなく獣医学においても有用である可能性が示唆されています。小型ペットはもちろん、牛などの大型動物に対してもさらに効果的な反応を引き出し、清潔さの維持や感染症の予防への応用範囲を広げることができるでしょう。これは将来的な研究を通じてさらに探求していきたい、有望な分野です。」