일반적인 상식으로는 항생제는 감염증을 일으키는 원인균을 죽이기 위해 만든 물질로만 알고 있으나, 실제로는 항생제란 것은 '한 미생물(세균)이 다른 미생물의 성장을 저해하기 위해 만든 천연물질'이다. 즉, 세균이 자신의 전성기를 지나면서 노화가 찾아와 약화되기 시작 했을 때 다른 세균으로부터 자신을 보호하기 위해서 세균 자신이 직접 만든 독성
물질인 것이다.
Anti는 반대한다는 뜻이고 bioti는 그리이스어의 "bios(산 것)"의 뜻으로 ‘병원체의 생명에 대항하는 물질’ 이란 뜻이다.
1928년 플레밍은 푸른곰팡이에서 우연히 "기적의 약'으로 불린 페니실린을 발견해 20세기
가장 위대한 과학자중 하나로 꼽혔다. 이후, 수많은 항생제들이 아이러니하게도 세균을 죽이기 위해서 '세균으로부터' 발견되었다.
- 곰팡이류에서 추출된 항생물질로서는 penicillin계, cephalosporin계 등의 항균성 항생제
와 griseofulvin, fucidin과 같은 항진균성 항생제가 있다.
- 세균류에서 추출한 항생물질로서는 macrolide, aminoglycoside, tetracycline류 및
chloramphenicol 등의 mycin류가 여기에 속한다.
2. 세균의 구조와 기능
진균(fungus)이나 원충(protozoa)은 인체세포에서와 같이 진핵세포(karyote)로서 진균의
세포벽을 제외하고는 인체세포와 본질적인 차이는 없다.
세균세포는 원핵세포(prokaryote)로서 인체세포와 다르다. 따라서 항진균제나 항원충제는
인체세포에 부작용이 강하게 나타나지만 penicillin 이나 cephalosporin같이 세포벽을 용해
시켜 나타내는 항세균성항생제는 인체세포에는 해를 끼치지 않는다.
세균에는 gram 음성균과 양성균으로 분류된다. 양성균은 세포벽이 peptidoglcan 층으로
두텁게 덮혀있고 음성균은 층이 엷은 peptidoglcan층위에 외막이 있다. 외막과 세포질막
중간에 periplasm 이라 부르는 β-lactam항생제를 불활성 시키는 β-lactamase가 여기에
있다.
Ⅱ. 항생제의 작용기전
1. 항생제의 작용
항생제의 항균작용(antibacterial activity)에는 그 작용에 따라서 살균항생제(bactericidal-
antibiotic)와 정균 항생제(bacteristatic antibiootic)로 나누어진다.
정균항생제는 살균을 못하고 세균의 번식을 억제하는 데에 그친다. 비교적 전신상태가 좋은 환자의 경도 또는 중등도 감염증은 정균성 항생제로도 효과가 있지만 중증환자 또는 방어
능력이 떨어져 있는 환자의 감염증에는 살균항생제(bactericidal antibiotic)가 사용된다.
항생제는 작용을 달리하므로 다른 항생제와 병용할 때 협력, 길항 및 상가․ 평균작용을 나타
내므로 이를 참고해야 한다.
▶ 정균성항생물질(bacteristatic antibiotic)
Tetracycline계, chloramphenicol계, macrolide계 등이 여기에 속한다. MIC이상을 끊임없
이 병소내에서 유지시켜야 하기 때문에 혈중반감기마다 일정량을 되풀이 투여 하던가 1회
투여량을 늘려야 한다.
▶ 살균성항생물질(bactericidal antibiotic)
Penicillin계, cefem계, amionoglycoside계 등이 여기에 속한다. 살균성항생물질로서 치료
를 해도 증식 휴지기에서는 세균을 죽일 수 없으므로 살균성 항생물질에 있어서도 일정한
간격으로 투여를 계속해야 한다.
2. 항생제의 작용기전
먼저, 항생물질의 작용기전을 주로 5가지로 구분해보면 다음과 같다.
①세포벽 합성 억제, ②단백질 합성 저해, ③세포막 변성작용, ④핵산합성 저해,
⑤대사물질 유사 저해제로 나눌 수 있다.
① 세포벽 합성 억제
항생제의 작용에서 가장 보편적인 기전은 세포벽 합성을 억제한 것이다.
세균 세포는 동물세포와 달리 단단한 세포벽이 있어 내부의 높은 삼투압을 유지하게 한다. 따라서 세균 세포벽 합성에 장애가 오면 내부의 높은 삼투압으로 세균 원형질이 밖으로
빠져나와 파괴된다.
② 단백질 합성 억제작용
세포벽 합성 억제 다음으로 많은 작용은 단백질 합성의 억제이다.
aminoglycoside는 mRNA를 만들지 못하게 하여 단백질 합성을 원천적으로 방해한다.
Tetracyclines은 tRNA가 mRNA와 결합하는 것을 방해하여 단백질을 합성하지 못하게
한다. 또한 단백질 합성시 아미노산끼리의 펩디드결합을 억제하는 항생제도 있으며,
mRNA의 정보를 잘못읽도록 유도하여 엉뚱한 아미노산을 붙여 제 기능을 하지 못하는
단백질을 만들게 하는 항생제도 있다. 단백질을 합성하는 리보솜이 세균과 동물세포에서
서로 다르기 때문에 단백질 합성을 억제하는 항생제도 세균에만 선택적으로 작용한다.
③ 세포막 변성작용
세포막은 세포의 생명 유지에 중요한 역할을 한다. 세포막은 세포질 내 삼투압과 세포가
처한 환경의 삼투압 간 차이에 의한 세포 손상을 보호할 뿐 아니라, 세포에 필요한 영양물
질의 흡수, 대사산물의 조절, 호흡효소 및 생합성 장소로도 작용한다. amphotericin B,
colistin, imidazole같은 항생제들은 이러한 세포막 기능의 일부에 장애를 일으켜 세균이 죽
게 한다. 세포막 기능 저해 물질들의 작용은 세포의 증식 상태, 세균의 종류 및 항생제의
투여시기에 따라 달라진다. 세포벽 합성 저해 물질들이 포유동물 세포에는 거의 독성작용
이 없는 것과는 달리, 세포막 기능 저해물질들은 숙주세포에도 독성작용을 나타낸다.
세포막의 변성을 통해 항균작용을 보이는 대표적인 항생제로 Poly-mycin을 들 수 있다.
Poly-mycin은 세포막에 있는 인지질에 작용하여 세포막을 파괴하는데 이때 핵산이나 단백
질 등의 세포 내용물이 외부로 새어나가 세균이 죽게 된다. 그러나 이 항생제는 사람의
세포에도 같은 작용을 나타내 독성과 부작용이 큰 편이다.
④ 핵산합성 저해
actinomycin, mitomycin, novobiocin과 같은 항생물질은 핵산구조나 기능을 변경시켜 미생
물의 증식을 저지한다. 미생물뿐만 아니라 숙주세포에도 독성을 나타내 임상적 이용에는
제한이 따른다.
그러나 DNA의 증식이나 전사과정을 연구하는 생화학적 또는 분자 생물학적 연구분야에서
는 아주 유용하게 활용되고 있다. actinomycin은 DNA와 결합하여 DNA-의존성 RNA의
생합성을 저지하고, mitomycin은 중합된 DNA를 해리시켜 단백질 생합성을 저지한다.
⑤ 대사물질 유사 저해제
대사과정에 관여하는 효소들은 그 기질과 유사한 구조를 가진 물질들에 의하여 그 효소의 작
용이 저지된다. 즉 이러한 저지물질들은 효소와 결합함으로써 정상적인 효소-기질의 반응
이 저지되고, 따라서 그 다음의 촉매 반응이 일어나지 못하여 대사과정이 중단된다.
작용 기전에 따라 경쟁적 저지제와 비경쟁적 저지제로 구분할 수 있다.
경쟁적 저지제는 효소의 동일한 부위에 기질과 경쟁적으로 반응하는 것으로 기질의 농도를 높여주면 저지제의 효과는 감소된다. 비경쟁적 저지제는 저지제의 농도에만 의존하고 기질
의 농도를 높여도 반응이 역전되지 않는다. 비경쟁적 저지제의 효과는 효소의 기질에 대한 친화도나 반응속도 등에 따라 결정된다. sulfonamide, isoniazid, flucytosine등이 여기에
속한다.
⑥ 그 밖의 작용기전
quinolone계 항생제는 정상적인 DNA 구조를 만들어주는 효소에 작용하여 세균이 제대로
된 DNA를 합성하지 못하게 하여 세균을 죽인다. 또한 일부 항생제는 세포의 에너지생산을
저해하는 작용을 지니는데 이런 경우는 선택성이 약해 부작용이 심하게 된다. 그리고
Vancomycin과 같은 많은 항생제들은 두 가지 이상의 기전을 동시에 사용하기도 한다.
mycoplasma, ameoba와 같은 원충류에도 감수성을 나타내는 정균(bacteriostatic)약물이다. 살모넬라, 프로테우스 등의 그람음성균의 감염에 효과가 있지만 페니실린보다는 약하다.
서혜림프육아종, 연성하감 등에도 효과가 있다.
작용기전
세균의 단백질 생합성을 방해한다.
부작용
-위장관계 : 오심, 구토, 설사, 구내염, 소장․결장암
균교대현상에 의해 장내 정상세균총의 변화로 칸디다증을 일으켜 소화관 및 점막의
손상을 일으킨다.
-피부 : Maculopapular and erythematous rashes (반점상구진성, 홍반성 발진),
광선과민반응(과도하게 햇볕에 탄 것과 같은 반응)이 나타난다. Minocycline의 경우
피부나 점막에 푸른 회색의 반점이 나타난다.
-신장 : BUN상승, 신장애시에는 상용량이라 할지라도 tetracycline의 과도한 체내 축적이
가능하다 (doxycycline과 minocycline은 예외).
-간 : 지방간, 간 효소 증가, 간염이 발생할 수 있다.
-임산부 : Category D. 태반을 빠르게 통과하며 모유로도 소실되며 태아의 골격발달을
저하시킨다.
-일반적으로 테트라사이클린계 항생제는 소아(8세이하)에게는 다른 약물을 전혀 사용할
수 없는 경우가 아니면 투여하지 않는다.
(치아발육기에 영구적인 yellow-gray-brown색소침착을 유발하므로..)
약물상호작용
-제산제 및 경구용철분제제 : Tetracycline의 흡수 및 항균효과를 감소시킨다.
따라서 복용후 2시간 이내에 제산제, 철분제제, 우유의 섭취를 삼가도록 한다.
-Digoxin : Tetracycline에 의해 약 10%정도 digoxin의 혈중농도가 증가되어
digoxin독성을 유발할수 있으며 이 현상은 Tetracycline복용 중단후 수개월까지도
지속될 수 있다.
-음식물이나 유제품 : 흡수가 저해될 수 있으므로 식전 1시간 또는 식후 2시간 후에
충분한 양의 물과 함께 복용도록 한다.(DOXY와 MINO은 제외)
-경구용 피임제 : 피임 효과를 감소시킬수 있어 원하지 않는 임신을 가능하게 한다.
일반적으로 항생제 복용시에는 경구용피임제 외의 방법으로 피임하도록 복약지도
해야 한다.
-유효기간이 지난 Tetracycline복용시에는 치명적인 신장애가 유발될 수 있다.
때로는 다발성기형을 수반하는 체질성 범골수증을 유발하므로 어떤 경우라도
복용해서는 안된다.
분 류
일반명(상품명)
코드명(용량)
Doxycycline
DOXY(1ⓣ 100mg/bid)
Tetracycline
TC(1ⓒ 250mg/qid)
Minocycline
MINO(1ⓣ 100mg/bid)
8. Glycopeptide계열 항생제 ( Polypeptide계 )
작용기전
세포벽 합성 억제 , Glycopeptide는 박테리아에서 세포벽의 전구체 물질의
D-albany-D-alanine과 결합하여 세포벽의 기본 구성물질인 peptidogly can의 형성을
억제한다.
부작용
-피부:목 주위 및 안면 과민반응 (Red neck 또는 red man syndrome),
안면 및 윗몸 홍조, 오한,
-저혈압 : 주사속도 및 농도와 관련 , 발진, 신독성, 이독성, drug fever
분 류
일반명(상품명)
코드명(용량)
Teicoplanin(Targocid)
7TAGO(200㎎)
Vancomycin(Vancomycin)
7VAN05(500㎎)
7VANC10(1g)
9. 기타 항생제
※ Clindamycin
주로 혐기성 (특히 B. frazillis)와 그람 양성 균주에 의한 심각한 감염증 등에 사용되어지며
penicillin에 심한 allergy가 있는 환자에게 사용한다. 단, 이 계열을 약물은 그람음성 균주에
대해서는 항균활성이 없다.
작용기전
단백질 합성저해
부작용
-위장관계 : 오심, 구토, 설사 (Clostridia의 독소 때문)
-피부 : 발진
분 류
일반명(상품명)
코드명(용량)
Clindamycin(Cleocin)
7CLEO(300㎎)
그 밖에도 antifungal agents로 Metronidazole(7TRIZ, 500mg), antiviral agents로
Acyclovir(7ACAY, 250mg)이 본원에서 사용되고 있다.
Ⅳ. 이상적인 항생제의 특성
1. 선택성이 높고 효능이 좋아야 한다.
2. 살균적이고 저항성 발현이 적어야 한다.
3. 가격이 저렴하여야 한다.
4. 과민성을 유발하지 말아야 하고 중요장기의 기능에 영향을 주지 않아야 한다.
5. Body fluids, exudates, plasma proteins, tissue enzyme 등에 의해서 효능이 떨어지지 말아야 한다.
6. 수용성이고 실온에서 안정하여야 한다.
7. 여러가지 경로로 투여할 수 있어야 한다.
8. 체내 분포가 자유로와야 한다.
9. Urinary tract 에서 살균적인 농도를 유지할 수 있어야 한다.
10. 암을 유발하지 말아야 하고, 암을 유발하는 대사산물을 만들지 않아야 한다.
11. 작용이 끝나면 체외 배설이 빨라야 한다.
Ⅴ. 적절한 항생제의 선택
어떤 감염증의 치료에 있어서 가장 적절한 항균제를 선택하여 사용하는 것이 절대적으로 중
요함은 두말할 나위도 없다. 이를 위하여 우선 그 감염증의 원인 병원체를 확인하는 것이 중요하며 최소한 합리적인 추리에 의하여 가장 가능성이 높은 병원체를 추정하여 병원체에 대하여 가장 적합한 항균제를 선택하여야 할 것이다. 병원체의 확인, 추정 다음으로는 항균제에 대한 감수성(혹은 내성) 양상을 알아야 하며, 환자의 특성(숙주인자)을 고려하여 적절한 항균제를 환자에 맞게 투여할 수 있게 된다. 항균제의 약리학적 및 약역동학적 특성 또는 항균요법이 중요한 요소가 된다.
있다. 또한 pneumonia나 polynephritides 같은 mixed infection의 경우는 감수성검사가
불가능하다.
2. 환자측 인자
① 연령
항균제 선택 및 사용에 있어서 매우 중요한 고려사항의 하나로 환자의 나이가 있다. 나이에 따른 위액의 pH 변화로 경구 항균제의 흡수가 영향을 받는다. 미숙아나 1년 이내의 어린이는 신 기능도 아직 미숙하여 penicillin이나 aminoglycoside의 용량을 조절하여야 한다.
노인은 신 기능이 저하되어 있는데도 BUN, creatinine 등이 정상치를 나타내기 때문에 주의하여야 한다. 노인에서 높은 용량의 PC나 cephalosporin을 투여하여 혈중농도가 높아지면 경련, 혼수 등이 나타날 수도 있다. TC는 뼈나 이에 친화력이 커서 발육기에는 치아의 형성부전이나 착색을 일으킬 수 있으므로 사용하지 않는 것이 좋다. quinolone계도 어린 동물에서 연골손상을 일으킴이 알려져 소아 연령에서는 아직 사용하지 않는다.
② 임신
임신과 수유 역시 항균제 선택시 고려하여야 할 사항이다. 대부분의 약물은 태반을 통과
하기 때문에 태아에 영향을 미칠 수 있고, 또 한편으로는 많은 약제의 태아에 대한 안전성
내지 기형성에 관한 인체 자료는 별로 없는 형편이다. 일반적으로 오fot동안 써오던 약으로
서, 비교적 안전성이 증명된 항균제를 사용함이 현명한 방법이다. 이 부류에 속하는 것으로
서 PC, cephalosporin, erythromycin 등이 있다. metronidazol, TC는 사용치 않는다.
③ 신장애
약물의 대사 및 배설 능력은 항균제 사용할 때 매우 중요한 숙주인자로서 따라서 환자의 신기능과 간기능을 정확히 평가하여야 한다. 신장을 통하여 주로 배설되는 약물은 신기능이 저하되면 축적되어 혈중농도가 상승하고, 따라서 독성을 나타낼 가능성이 높아진다.
예를 들어 신기능 저하에도 불구하고 적절한 감량을 하지 않고 PC, carbenicillin 등을 투여하면 경련이나 혼수등을 유발할 수 있고, carbenicillin에 의하여 출혈성 경향을 나타낼 수 있다. aminoglycoside는 안전력이 매우 좁아서 쉽게 독성을 나타내며, 거의 모두가 신장을
통해 배설되기 때문에 신기능에 따른 용량의 조절 및 농도 감시가 매우 중요하다.
④ 간장애
erythromycin, clindamycin 등은 주로 간을 통하여 해독, 배설되므로 간기능 장애가 있는 경우에는 사용에 주의해야 한다. clindamycin은 심한 간장애시에는 감량하여 투여하여야 하며, TC는 간질환이 있을땐 사용하지 않는 것이 현명하다.
⑤ 감염부위
감염부위는 항균제 선택에 있어서 환자측면에서 가장 중요한 원인이다.
거의 대부분의 감염은 혈관내부가 아닌 국소조직에서 일어나기 때문에 항균제가 실제 감염
부위에 얼마나 도달하여, 어느 정도의 농도를 달성할 수 있는지, 또 실제로 어느 정도의
살균효과를 나타낼 수 있는지를 고려하여야 한다. 따라서 감염부위는 항균제의 선택은 물론
그 용량, 투여방법 등을 결정하는 중요한 요소가 된다.
이론적으로 감염부위의 항균제 농도가 최소한 최소억제농도(MIC)보다는 높아야 하나, 실제로는 이 정도의 국소농도를 달성하는 것이 어려운 경우가 많다. 또 MIC 이하의 국소농도라 할지라도 반드시 치료효과가 있는 것은 아니며, 숙주의 방어기전을 도와서 치료효과를 나타내기도 한다.
3. Failure of therapy
① 진단, 치료의 지연
② 진단의 잘못(감염증이 아닌 경우, 세균감염이 아닌 경우, 복합감염)
③ 감수성 검사의 잘못
④ 감염부위에서의 낮은 항생제 농도
⑤ 감염부위에서의 낮은 항생제 활성
⑥ 항생제 내성균주의 출범
⑦ 균교대 감염
Ⅵ. 항생제의 병용투여(Anti Combination)
항생제를 둘 이상 같이 쓰는 경우는 원인 균주가 한 종류의 항생제에는 저항력을 가지나
두 가지 이상 혼합시 감수성을 보이는 경우이다. 그러나 항생제를 복합하여 쓰는 경우는
한가지만 쓰는 경우에 비해 다음과 같은 불리한 점이 있다.
1) toxicity, allergy, side effects 그리고 내성을 가진 균주의 등장 가능성이 증가한다.
2) 원인균주를 알수 없는 상황에서 약제의 혼용이 synergistic할 것인가는 장담할 수 없다.
chlortetracycline, oxytetracycline은 특정 균주에 대한 penicillin의 작용을 억제시킨다.
따라서 single agent를 쓰는 경우보다 뚜렷한 이익이 없는 한, 약제의 혼용은 바람직하지
못하다.
【항생제 병용투여의 목적】
1. 원인 미상의 중증 감염을 치료할 때 항생제 치료 효과의 범위를 넓히기 위해
2. 혼합감염으로 인하여 단독요법 항생제로는 항균범위를 cover 하지 못할 때
3. 내성 bacteria 의 발현을 저지시키고자 할 때
4. 병용투여로 상가작용(additive effect)이나 상승작용(synergic effect)을 기대할 때
항생제의 병용사용은 미생물과 인체에 모두 영향을 미치게 되므로 항생제 병용사용시의
상호작용에 대한 영향을 이해하는 것이 중요하다. 여러 항생제는 미생물에 대해 각각 다른
작용기전을 나타내므로 한 가지 약물은 병용 투여된 약물의 작용을 저해하거나 상승시킬 수 있다. 예를 들어 vancomycin과 tobramycin이 각각 단독으로 주어졌을 때는 신독성의 발현
률이 낮지만 두 약물의 병용 투여시는 현저한 신기능 장애를 유발하게 된다.
항생제의 병용 중에서 정균작용을 나타내는 항생제( bacteriostatic agents : tetracyclines, erythromycin)는 흔히 살균 작용을 나타내는 항생제(bacteriocidal agents : β-lactam
antibiotics, vancomycin, aminoglycosides)의 작용을 길항하는 것으로 알려져 있다.
이것은 대부분의 살균항생제가 살균효과를 나타내는데 요구되는 세포분열, 단백합성 등의
과정을 정균항생제가 저해하기 때문이다. 다시말해 살균항생제는 활동이 활발한 상태의
세포에 대해 살균작용을 하는데 정균항생제는 세포의 활동을 억제하므로 두 약물의 병용시에는 정균작용만을 나타내게 된다. 이와는 달리 살균작용을 나타내는 항생제를 병용했을 때는 상승작용이 나타난다.
*상승작용이 있는 항생제*
병용항생제
대 상
Penicillin+Aminoglycoside제제
Enterococus, Gram 음성간균
St. aureus
Carbenicillin+Gentamicin (Tobramycin)
Ps. aeruginosa
한국미생물학회에서는 우리나라에서의 항생제 내성문제를 심각하게 생각하여 금번 제 38회 한국미생물학회에서 항생제 내성을 특별 심포지움으로 개최하였다. 우리나라의 항생제
내성균의 발생현황, 내성기전과 정부의 이애 대한 대책을 각 분야의 권위자들이 다루었으며
이를 이해하기 위한 기초지식들을 설명하였다.
1928년에 Fleming이 페니실린을 처음 발견하였을 때 페니실린은 거의 모든 박테리아를 죽일 수 있는 능력을 가지고 있었다. 제 2차 세계대전 당시 부상당한 많은 사람들의 생명을 살렸고, 우리나라에서도 페니실린 한 병은 만병통치약으로 여겨졌었다. 그러던 것이 1960년도에 들어서부터 전세계적으로 내성균이 출현하기 시작하였다. 항생제 내성균은 새로운 감염질병의 위협과 함께 세계적으로 증가하고 있으며 항생제 내성균의 빠른 확산은 어느 나라에서나 큰 문제가 되었다. 현재 중요한 사람병원균들은 항생제 내성을 가지고 있으며 간혹 거의 모든 약에서 내성을 보이고 있는 경우도 있다. 약의 오용, 감염질병에 약한 고령인구와 어린이의 증가, AIDS와 암과 장기이식 등으로 면역력이 저하된 환자가 증가하고 있어 이 문제는 더욱 심각해지고 있다.
또한 사람과 동물, 식물의 병원균은 서로 감염시킬 수 있어 현재 농수산에서 널리 쓰이는 항생제가 내성 확산 원인 중 하나로 여겨지고 있기도 하다. 항생제는 임상에서 감염증 치료에만 사용되는 것이 아니라, 여러가지 가축과 수산양식에도 사용되고 있다. 지난 20년간
닭과 돼지 사육은 작은 규모의 개인 농장보다는 큰 시설에 집중적으로 이루어지고 있다.
이 경우 작은 장소에 밀식하기 때문에 감염질병을 조절하기 위한 관리기술이 중요하다.
또한 감염된 동물을 골라내 항생제로 치료하려면 비용이 많이 들기 때문에 병의 징조가 보이면 전체 동물에 항생제를 예방목적으로 사용한다. 하지만 이 경우에는 식품내의 잔류 항
첫댓글 "항생제".. 정말 필요 불가피 하지만 그 뒷면에는 무서운 부작용을 초래 할 수 다는 것 때문에 무조건 신중을 기해야겠지요.. 좋은 정보 감사합니다.. 오랜만에 공부다운 공부를 했네요..


네..항생제~~조심해서 잘 써야겠네요~