Ujistěte se, že říkáte PDO, že hodnota je celé číslo, nikoli řetězec; pokud to PDO vloží jako řetězec, pak MySQL bude muset přetypovat hodnoty pro porovnání. V závislosti na tom, jak k tomu dojde, může způsobit velká zpomalení tím, že způsobí, že se MySQL vyhýbá používání indexu.
Nejsem si úplně jistý zdejším chováním, ale před pár lety jsem měl tento problém s Postgres...