항생제
항생제
항생제는 미생물이 생성한 물질로, 다른 미생물의 성장을 저해하여 항균작용을 나타내며 인체에 침입한 세균의 감염을 치료한다. 작용기전, 항균범위 등에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 각각
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항생제는 미생물이 생성한 물질로, 다른 미생물의 성장을 저해하여 항균작용을 나타내며 인체에 침입한 세균의 감염을 치료한다. 작용기전, 항균범위 등에 따라 다양하게 분류될 수 있다. 각각의 약리학적 특성, 항균범위, 작용기전, 내성 양상, 약물 상호작용 등을 고려하여 의사의 처방에 따라 사용된다. 항생제의 오남용을 방지하기 위해 환자와 전문가 모두 주의가 필요하다.
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외국어 표기
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antibiotics( 영어 )
抗生劑 ( 한자 )
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세균 감염
세균 (bacteria) 은 미생물의 한 종류이다 . 핵막이 없는 대부분의 원핵생물이 여기에 속하며 세포벽의 형태에 따라 그람 양성균 ( 그람 염색에서 감청색이나 보라색으로 염색되는 세균 ) 과 그람 음성균 ( 그람 염색에서 적색으로 염색되는 세균 ) 으로 구분된다 . 세균은 일정한 크기로 자라면 둘로 분열되어 각각 독립적으로 성장하는 방식으로 증식되며 환경이 적절하면 매우 빠르게 번식한다 .
감염 (infection) 은 세균을 포함한 질병을 일으킬 가능성이 있는 미생물이 사람이나 동식물 등 숙주 * 의 조직 표면에 부착하거나 또는 내부에 침입하여 증식이 일어난 상태를 말한다 . 감염은 세균의 증식력과 숙주가 갖는 저항력의 상호 관계에 의해서 일어난다 .
* 숙주 : 기생충이나 균류 등이 침입하여 기생하거나 공생하는 생물이다 .
약리작용
항생제는 미생물이 생성한 물질로 , 다른 미생물 , 특히 세균의 증식과 성장을 억제하는 약물을 일컫는다 . 초기에는 미생물이 자연적으로 생성해 낸 물질이 사용되었으나 , 현재는 반합성 물질이나 합성 물질도 개발되어 많이 사용되고 있다 . 항생제를 마이신 (mycin) 이라고 부르기도 하는데 , 마이신이라는 용어는 결핵 치료에 이용하는 스트렙토마이신 (streptomycin) 에서 유래되었다 .
대부분의 항생제는 세균이 사람의 세포와 다른 부분에 특이적으로 작용하여 효과를 나타내는데 세균의 어느 부분을 저해하는가는 항생제 마다 다르다 . 좀 더 큰 분류로는 정균성 및 살균성 항생제로 구분될 수 있다 . 정균성 항생제는 세균의 성장과 번식을 억제하며 인체의 면역계가 함께 작용하도록 한다 . 살균성 항생제는 성장 중인 세균을 직접 죽이지만 증식하지 않는 휴지기 상태의 세균은 죽일 수 없다 .
종류
작용기전 , 화학구조 , 항균범위 등에 따라 다양하게 분류될 수 있다 . 이 중에서 작용기전을 기준으로 하면 세균 세포벽 합성 저해 항생제 , 세균 세포막 기능 저해 항생제 , 세균 증식 저해 항생제로 구분된다 . 세균 증식 저해 항생제는 좀 더 세부적으로 엽산 합성 저해 항생제 , 핵산 합성 저해 항생제 , 단백질 합성 저해 항생제로 나뉜다 .
세균 세포벽 합성 저해 항생제
세균은 인체 세포에 없는 구조인 세포벽에 둘러싸여 있는데 , 세포벽 합성을 저해하는 항생제는 세균의 세포벽의 합성을 저해하여 항균작용을 나타낸다 . 주로 증식 중인 세균에 대해서 작용을 나타낸다 .
페니실린 (penicillin) 계 항생제와 세팔로스포린 (cephalosporin) 계 항생제 등이 있다 . 둘 다 항생제 모두 베타락탐 ( β -lactam) 환 * 의 구조를 가지고 있어 베타락탐계 항생제라고도 한다 . 페니실린계 항생제는 광범위하게 효과를 나타내는 살균성 항생제이다 ( 예 , 아목시실린 ). 세균이 베타락탐 환을 분해하는 효소를 분비하여 내성 † 을 나타낼 수 있어 이런 내성을 극복하기 위해 클라불란산과 같은 베타락탐 분해효소 억제제가 복합되어 사용되는 경우가 많다 ( 제품 예 , 오구멘틴 ® , 아모크라 ® ). 세팔로스포린계 항생제는 구조와 기능이 페니실린계 항생제와 유사하며 항균범위 및 특징에 따라 1~4 세대로 나뉜다 . 세대에 따라 항균범위에 차이가 있는 것이므로 세대가 높다고 해서 항생제가 더 강력한 것은 아니다 . 세파클러 , 세파드록실 , 세파드린 , 세팔렉신 , 세픽심 , 세포탁심 등 다양한 세팔로스포린계 항생제가 있다 .
* 베타락탐 (β-lactam) 환 ( 環 ): 3 개의 탄소 원자와 1 개의 질소 원자로 이루어진 이종원자 환형 고리로 이러한 구조를 갖고 있는 항생물질을 베타락탐계로 분류한다 .
† 내성 (resistance): 약물의 반복적인 사용에 의해 약효가 저하되는 현상으로 , 항생제에 내성을 나타낸다는 것은 세균이 항생제에 노출되어도 생존할 수 있다는 것을 의미한다 .
세균 세포막 기능 저해 항생제
세포막 기능을 저해하는 항생제는 세포막의 투과성을 변화시켜 세균의 세포가 균형을 잃게 하여 죽게 한다 . 세포막은 선택적 능동수송 * 을 수행함으로써 세포 내 구성물질을 조절하는데 , 이러한 투과성이 변화되면 고분자 물질이나 이온들이 세포 밖으로 빠져 나와 세포가 죽게 된다 . 폴리믹신 (polymyxin) 이 있으며 , 그람 음성균에 작용한다 . 폴리믹신은 전신투여 시 신장 ( 콩팥 ) 과 신경에 독성을 나타내므로 주로 다른 항생제와 복합되어 외용제 ( 연고 , 안약 등 ) 로 사용된다.
* 능동수송 : 세포막을 경계로 물질이 저농도에서 고농도로 이동하는 현상이다.
세균 증식 저해 항생제
세균이 증식하기 위해서는 엽산을 이용하여 생명체의 유전 물질인 DNA 와 RNA * 를 만들고 이 DNA 와 RNA 에서 단백질이 합성된다 . 이러한 단계 중 어느 부분을 저해하는가에 따라 엽산 합성 저해 , 핵산 합성 저해 및 단백질 합성 저해 항생제로 구분된다.
* RNA(ribonucleic acid): 핵산의 한 종류로 , DNA 의 일부가 전사되어 만들어지고 , 단백질을 합성하는 과정에 필요하다.
1) 엽산 합성 저해 항생제
사람은 엽산이 인체에서 생합성되지 않아 음식을 통해 외부로부터 섭취해야 하지만 세균은 내부에서 스스로 생합성하여 사용한다 . 엽산의 합성에 작용하는 효소를 저해하는 약물은 인체에는 영향을 미치지 않으면서 세균의 증식을 억제해 항균작용을 나타낸다 . 술폰아미드 (sulfonamide) 계열의 트리메토프림 등이 있다 .
2) 핵산 합성 저해 항생제
DNA 의 전사 및 RNA 형성을 방해하여 항균작용을 나타낸다 . 시프로플록사신 , 오플록사신 , 레보플록사신 등의 퀴놀론 (quinolone) 계 항생제와 리팜피신 (rifampicin) 등이 있다 . 퀴놀론계 항생제는 DNA 에 작용하고 , 리팜피신은 RNA 에 작용하며 모두 살균작용을 한다 .
3) 단백질 합성 저해 항생제
단백질 합성 저해 항생제는 세균과 사람의 리보솜 * 이 구조적으로 다르기 때문에 세균의 리보솜에 선택적으로 작용하여 단백질의 합성을 저해함으로써 세균의 증식을 억제해 항균작용을 나타난다 . 아미노글리코사이드 (aminoglycoside) 계열의 겐타마이신 , 마크로라이드 (macrolide) 계열의 에리트로마이신 , 아지트로마이신 , 클래리트로마이신 , 테트라사이클린 (tetracycline) 계열의 독시사이클린 , 미노사이클린 등이 있다 .
대부분의 경우 교대감염 † 과 내성 , 독성의 가능성을 최소화하기 위해 감염된 세균에 가장 특이하게 작용하는 항생제를 단일 약물로 치료한다 . 그러나 불가피한 경우 병용하여 사용한다 .
* 리보솜 (ribosome): 세포질에 존재하는 세포 소기관으로 RNA 를 인식하여 단백질을 합성하는 과정을 수행한다 .
† 교대감염 : 항생제를 대량 투여하면 인체에 존재하는 정상 세균의 균형이 깨지고 유해한 세균이나 항생제에 저항성이 있는 세균이 급격하게 증식해서 감염을 일으키는 경우를 말한다 .
Table 1. 대표적인 항생제의 종류
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종류
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약물군
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대표적 약물 예시
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세균 세포벽 합성 저해제
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페니실린계
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아목시실린 , 아목시시린 + 클라불란산 , 암피실린 등
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세팔로스포린계
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세파클러 , 세파드록실 , 세파드린 , 세팔렉신 , 세픽심 , 세포탁심 등
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세균 세포막 기능 저해제
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폴리믹신
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엽산 합성 저해제
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술폰아미드
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트리메토프림
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핵산 합성 저해제
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DNA 합성 저해제
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퀴놀론계
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시프로플록사신 , 오플록사신 , 레보플록사신 , 목시플록사신 등
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RNA 합성 저해제
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리팜피신
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단백질 합성 저해제
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아미노글리코사이드계
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겐타마이신 , 아미카신 , 토브라마이신 , 네오마이신 등
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마크로라이드계
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에리트로마이신 , 아지트로마이신 , 클래리트로마이신 등
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테트라사이클린계
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효능∙효과
항생제는 인체에 침입한 세균에 작용하여 감염 치료 효과를 나타낸다 . 항생제의 종류에 따라 유효한 균종과 작용하는 기전 등이 다르므로 , 이를 고려한 전문가의 처방에 의해 사용되어야 한다 . 유효한 균종 등 효능 ∙ 효과에 관한 상세한 정보는 제품설명서 또는 제품별 허가정보에서 확인할 수 있다 .
