다제내성
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1. 개요
다제내성은 여러 종류의 항생제에 동시에 내성을 보이는 세균, 진균, 바이러스, 원충 등 다양한 미생물에서 나타나는 현상이다. 주요 다제내성 세균으로는 반코마이신 내성 장구균, 메티실린 내성 황색포도상구균, ESBL 생성 그람음성균, 카바페넴 내성 장내세균, 다제내성 그람음성균 등이 있으며, ESKAPE 그룹도 중요성이 커지고 있다. 다제내성은 세균의 항생제 불활성화 효소 생성, 세포벽 투과성 감소, 유전자 전달 등을 통해 발생하며, 감염에 적합한 항균제 사용, 항균제 치료 기간 준수, 예방 접종 등을 통해 예방할 수 있다. 병원 내 감염 예방이 가장 중요하며, 새로운 항생제 개발과 함께 파지 치료법, 자외선 치료 등 새로운 전략도 연구되고 있다.
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| 다제내성 | |
|---|---|
| 개요 | |
| 정의 | 다제내성은 일반적으로 세 가지 이상의 약물 계열에 내성을 갖는 것을 의미한다. |
| 관련 용어 | 광범위 약물 내성 (XDR) 완전 약물 내성 (TDR) |
| 원인 | |
| 주요 원인 | 항생제의 부적절하거나 과도한 사용 |
| 기타 원인 | 의료 환경에서의 교차 감염 위생 불량 새로운 내성 메커니즘의 진화 |
| 내성 메커니즘 | |
| 약물 불활성화 | 세균이 약물을 분해하거나 변형시켜 효과를 없앰. |
| 표적 변형 | 약물 표적 부위의 돌연변이로 약물 결합력 감소. |
| 약물 유출 | 세균 세포막에 있는 유출 펌프를 통해 약물 배출. |
| 막 투과성 감소 | 세균 세포막 구조 변경으로 약물 침투 억제. |
| 우회 경로 | 기존 약물 표적을 우회하는 대사 경로 사용. |
| 다제내성균 (MDRO) | |
| 주요 다제내성균 | 메티실린 내성 황색포도상구균 (MRSA) 반코마이신 내성 장알균 (VRE) 카바페넴 내성 장내세균 (CRE) 다제내성 결핵균 (MDR-TB) 아시네토박터 바우마니 녹농균 |
| 임상적 영향 | |
| 치료 옵션 제한 | 사용 가능한 항생제 감소 |
| 치료 실패 증가 | 감염 치료의 어려움 증가 |
| 높은 사망률 | 특히 면역 저하 환자에게서 사망률 증가 |
| 의료 비용 증가 | 더 비싼 약물 및 장기간 치료 필요 |
| 예방 및 통제 | |
| 항생제 스튜어드십 | 항생제 사용량 최적화 및 적절한 처방. |
| 감염 통제 | 의료기관 내 위생 강화 및 격리 조치. |
| 백신 개발 | 다제내성균에 대한 예방 백신 개발 노력. |
| 진단 개선 | 신속하고 정확한 내성 진단 기술 개발. |
| 새로운 항생제 개발 | 새로운 작용 기전을 가진 항생제 개발. |
| 추가 정보 | |
| 관련 질병 | 감염병, 패혈증, 폐렴 |
| 관련 분야 | 미생물학, 약리학, 감염내과 |
2. 다제내성균의 종류
다제내성균(다약제내성균)은 항생제 내성을 가진 세균뿐만 아니라 항진균제 내성 진균, 항바이러스제 내성 바이러스, 항기생충제 내성 원충 등을 모두 포함한다.[3]
2. 1. 주요 다제내성 세균
- 반코마이신 내성 장알균(VRE, Vancomycin-Resistant Enterococci)
- 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA, Methicillin-resistant ''Staphylococcus aureus'')
- 확장 스펙트럼 베타락타마제(ESBL, Extended-spectrum β-lactamase) 생성 그람음성균
- KPC(''Klebsiella pneumoniae'' carbapenemase) 생성 그람음성균 (''Klebsiella pneumoniae'' 카바페넴 분해효소)
- 다제내성 그람음성균(MDR GNR, Multidrug-resistant Gram negative rods) 예: 엔테로박터속, 대장균, 클렙시엘라 뉴모니아, 아시네토박터 바우마니, 녹농균
- 다제내성 결핵
최근 특히 중요성이 커지고 있는 그람양성균과 그람음성균 그룹은 ESKAPE 그룹(엔테로코커스 파이시움, 황색포도상구균, 클렙시엘라 뉴모니아, 아시네토박터 바우마니, 녹농균, 엔테로박터속)으로 불린다.[4]
2. 2. 기타 내성균
항진균제 내성 진균에는 Candida|칸디다영어와 클라도스포리움 프로리피칸스(로멘토스포라 프로리피칸스) 등이 있다. 특히 Candida|칸디다영어는 아졸제제로 장기간 치료할 경우 내성이 생길 수 있으며, 클라도스포리움 프로리피칸스 감염은 여러 항진균제에 대한 내성 때문에 종종 치명적이다.[14]HIV는 단일요법 하에서 빠르게 돌연변이를 일으키므로 항바이러스제에 대한 다제내성의 대표적인 예이다. 인플루엔자 바이러스는 뉴라미니다제 억제제(예: 오셀타미비르)에 대한 다제내성이 점점 증가하고 있으며, 면역력이 약한 사람들에게서 더 흔하게 나타난다. 거대세포바이러스는 특히 면역억제 환자에서 치료 중 간시클로버와 포스카르넷에 대한 내성이 생길 수 있다. 단순포진 바이러스는 대부분 면역억제 환자에서 아시클로버 제제에 대한 내성이 생기는 경우는 드물며, 주로 파마시클로버와 발라시클로버에 대한 교차내성의 형태로 나타난다.[15]
항기생충제 내성의 대표적인 예는 말라리아이다. 수십 년 전에 ''피로즈말라리아 원충''은 클로로퀸과 술파독신-피리메타민에 대한 내성이 생겼고, 2012년에는 아르테미시닌 내성 열대열말라리아 원충이 캄보디아 서부와 태국 서부에서 나타났다.[16]
''톡소플라즈마 곤디'' 또한 아르테미시닌뿐만 아니라 아토바쿠온과 술파디아진에도 내성이 생길 수 있지만, 일반적으로 다제내성은 아니다.[17]
구충제 내성은 주로 수의학 문헌에서 보고되는데, 예를 들어 가축 구충제 사용과 관련이 있다.[18]
3. 다제내성 발생 기전
미생물은 수천 년 동안 항균제에 적응하며 생존해 왔으며, 이는 자발적 돌연변이나 DNA 전달을 통해 이루어진다. 이 과정에서 일부 박테리아는 특정 항생제에 저항하여 항생제를 무력화하기도 한다.[5]
현재 포도상구균속, 장구균속, 임균속, 연쇄구균속, 살모넬라균 등 다양한 종류의 박테리아와 여러 그람 음성균, ''결핵균'' 등이 다제 내성을 나타내고 있다.
3. 1. 세균의 항생제 내성 기전
다양한 미생물은 수천 년 동안 항균제에 적응하는 능력을 통해 생존해 왔습니다. 이들은 자발적 돌연변이 또는 DNA 전달을 통해 그렇게 합니다. 이 과정을 통해 일부 세균은 특정 항생제의 작용에 저항하여 항생제를 무력화할 수 있습니다.[5] 이러한 미생물은 다제 내성을 얻는 데 여러 가지 메커니즘을 사용합니다.- 항생제의 효소적 불활성화[6]
- 항생제에 대한 세포벽 투과성 감소[7]
- 항생제의 표적 부위 변화[8]
- 항생제를 제거하기 위한 유출 메커니즘[9]
- 스트레스 반응으로 증가된 돌연변이율[10]
항생제 내성 세균은 내성 메커니즘을 암호화하는 DNA 사본을 심지어는 먼 친척인 다른 세균에게도 전달할 수 있으며, 이러한 세균은 다시 내성 유전자를 전달하여 항생제 내성 세균의 세대를 만들어냅니다.[11] 이러한 초기 DNA 전달을 수평적 유전자 전달이라고 합니다.[12]
3. 2. 기타 미생물의 내성 기전
다양한 미생물은 수천 년 동안 항균제에 적응하는 능력을 통해 생존해 왔다. 이들은 자발적 돌연변이 또는 DNA 전달을 통해 그렇게 한다. 이 과정을 통해 일부 세균은 특정 항생제의 작용에 저항하여 항생제를 무력화할 수 있다.[5] 이러한 미생물은 다제 내성을 얻는 데 여러 가지 기전을 사용한다.- 항생제에 대한 세포벽 투과성 감소[7]
- 항생제의 표적 부위 변화[8]
- 항생제를 제거하기 위한 유출 기전[9]
- 스트레스 반응으로 증가된 돌연변이율[10]
현재 많은 종류의 세균이 다제 내성을 나타내고 있으며, 여기에는 포도상구균속, 장구균속, 임균속, 연쇄구균속, 살모넬라균뿐만 아니라 수많은 다른 그람 음성균과 ''결핵균''이 포함된다. 항생제 내성 세균은 내성 기전을 암호화하는 DNA 사본을 심지어는 먼 친척인 다른 세균에게도 전달할 수 있으며, 이러한 세균은 다시 내성 유전자를 전달하여 항생제 내성 세균의 세대를 만들어낸다.[11] 이러한 초기 DNA 전달을 수평적 유전자 전달이라고 한다.[12]
인체 연구에서 파지 내성 세균 변종이 관찰되었다. 항생제와 마찬가지로, 파지 내성의 수평적 전달은 플라스미드 획득을 통해 이루어질 수 있다.[13]
4. 다제내성균의 예방 및 관리
항생제 내성은 선택을 완전히 방지할 수 없기 때문에 시간이 지남에 따라 새로운 항생제를 개발하는 것이 필요하다. 특정 항생제를 사용할 때마다 이미 해당 물질에 대한 내성 유전자를 가지고 있는 소수의 세균의 생존이 촉진되고 관련 세균 집단이 증폭되기 때문이다. 따라서 내성 유전자는 유기체와 환경에서 더 멀리 분포되며, 더 높은 비율의 세균은 더 이상 이 특정 항생제로 치료에 반응하지 않는다. 새로운 항생제를 개발하는 것 외에도 대중을 완전한 내성으로부터 안전하게 유지하기 위해 완전히 새로운 전략을 구현해야 한다. 자외선 치료 및 박테리오파지 활용과 같은 새로운 전략이 시험되고 있지만, 이러한 목적에 더 많은 자원을 할당해야 한다.
문화적 배경에 따라 정부가 인간 임상 사용을 위한 항생제의 제한적인 사용의 중요성에 대한 대중 교육을 지원할 수 있다는 주장이 있지만, 마약과 달리 현재 전 세계 어디에도 사용 규제가 없다. 예를 들어 덴마크에서는 사람이 소비하는 동물을 치료하기 위한 항생제 사용이 성공적으로 제한되거나 규제되었다.[19]
4. 1. 항생제 내성 발생 억제
다양한 미생물은 수천 년 동안 항균제에 적응하는 능력을 통해 생존해 왔으며, 일부 박테리아는 특정 항생제의 작용에 저항하여 항생제를 무력화할 수 있다.[5] 항생제 내성 발생을 억제하기 위한 방법은 다음과 같다.- 감염에 적합한 항균제를 사용한다. 예를 들어, 바이러스 감염에는 항생제를 사용하지 않는다.
- 가능한 경우 원인균을 확인한다.
- 광범위 항균제 대신 특정 균주를 표적으로 하는 항균제를 선택한다.
- 적절한 기간과 용량으로 항균제 치료를 완료한다. 치료 부족 용량은 내성과 관련이 있다.
- 처방자의 행동이 전 세계적으로 미치는 영향에 대한 교육 및 처방자에 의한 교육이 필요하다.
- 폐렴구균 백신이나 인플루엔자 백신과 같은 예방 접종을 실시한다.
의료계는 처방자 교육과 자발적인 항균 약제 관리에 대한 호소 형태의 자율 규제에 의존하며, 병원에서는 항균 약제 관리 프로그램 형태를 취할 수 있다.
4. 2. 병원 내 감염 예방
병원 내에서 다제내성균 감염을 예방하는 가장 효과적인 방법은 감염 예방이다.[20] 광범위 내성 또는 전반적 내성 감염의 경우 항생제 외에는 다른 방법이 거의 없기 때문이다. 감염이 국소적인 경우에는 제거하거나 절제할 수도 있지만(예: MDR 결핵의 경우 폐), 전신 감염의 경우에는 면역글로불린으로 면역 체계를 강화하는 것과 같은 일반적인 조치만 가능하다. 박테리오파지(세균을 죽이는 바이러스)의 사용은 가능한 치료법으로 개발 중인 분야이다.[20]5. 새로운 치료법 개발
의료계는 처방자 교육과 자발적인 항균 약제 관리에 대한 호소라는 형태의 자율 규제에 의존하며, 병원에서는 항균 약제 관리 프로그램의 형태로 나타난다. 광범위 내성 또는 전반적 내성 감염의 경우 항생제 외에는 대안이 거의 없기 때문이다. 감염이 국소적인 경우, 제거 또는 절제를 시도할 수 있지만(예: MDR 결핵의 경우 폐), 전신 감염의 경우 면역글로불린으로 면역 체계를 강화하는 것과 같은 일반적인 조치만 가능할 수 있다. 박테리오파지(세균을 죽이는 바이러스)의 사용은 가능한 치료법의 개발 분야이다.[20]
내성균의 선택을 완전히 방지할 수 없기 때문에 시간이 지남에 따라 새로운 항생제를 개발하는 것이 필요하다. 새로운 항생제를 개발하는 것 외에도 대중을 완전한 내성으로부터 안전하게 유지하기 위해 완전히 새로운 전략을 구현해야 한다. 자외선 치료 및 박테리오파지 활용과 같은 새로운 전략이 시험되고 있지만, 이러한 목적에 더 많은 자원을 할당해야 한다.
참조
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[2]
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2023-12-15
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Modelling the short- and long-term impacts of drenching frequency and targeted selective treatment on the performance of grazing lambs and the emergence of antihelmintic resistance
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Reduced Antibiotic Use in Livestock: How Denmark Tackled Resistance
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Development and Use of Personalized Bacteriophage-Based Therapeutic Cocktails To Treat a Patient with a Disseminated Resistant Acinetobacter baumannii Infection
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