세포탁심
1. 개요
세포탁심은 광범위 항생제로, 다양한 그람 양성균과 일부 그람 음성균에 작용하여 폐렴, 비뇨생식기 감염, 부인과 감염, 패혈증, 복강 내 감염, 뼈와 관절 감염, 중추신경계 감염 등 다양한 감염 치료에 사용된다. 3세대 세팔로스포린 계열 항생제로, 세균 세포벽 합성을 억제하여 살균 작용을 나타낸다. 세포탁심은 근육 주사 또는 정맥 주사로 투여하며, 간과 콩팥 기능에 문제가 있는 환자는 투여 용량을 조절해야 한다. 주사 부위 통증, 발진, 위장관계 부작용 등이 나타날 수 있으며, 세포탁심 또는 다른 세팔로스포린에 과민증이 있는 환자에게는 금기이다. 식물에는 독성이 낮아 식물 조직 감염 치료에도 사용된다.
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케톡심 -
세푸록심
세푸록심은 포도상구균, 연쇄상구균 등에 효과적인 2세대 세팔로스포린계 항생제로, 헤모필루스 인플루엔자, 임균, 보렐리아 등에 효과가 있고 백내장 수술 후 안구내염 예방에도 사용되며, 설사, 메스꺼움 등의 부작용이 있을 수 있고 페니실린 알레르기가 있는 경우 교차 알레르기 반응에 주의해야 하며, 세푸록심 아세틸은 경구 투여가 가능한 전구약물로 다양한 상품명으로 판매된다. -
케톡심 -
세프포독심
세프포독심은 임질, 편도염, 폐렴, 기관지염 치료에 사용되는 항생제이며, 다양한 제약 회사에서 여러 상품명으로 판매된다. -
아세트산 에스터 -
아스피린
아스피린은 아세틸살리실산으로, 해열, 진통, 항염 작용을 하는 비스테로이드성 항염증제이지만, 출혈 위험 증가와 같은 부작용이 있어 소아에게는 사용이 금기시되며, 다양한 제형으로 출시된다. -
아세트산 에스터 -
빈크리스틴
빈크리스틴은 정맥 주사 항암제로, 림프종, 백혈병, 콩팥모세포종 등의 치료에 사용되며 튜불린 결합을 통한 미세소관 형성 억제로 세포 분열을 막지만, 신경병증, 저나트륨혈증, 변비, 탈모 등의 부작용이 있고 과거 로이코크리스틴으로 불렸으며 마다가스카르일일초에서 추출되나 현재는 합성된다. -
싸이아졸 -
세프트리악손
세프트리악손은 3세대 세팔로스포린 계열 항생제로, 다양한 미생물 감염 치료에 사용되며, 근육 또는 정맥 주사로 투여 가능하나 특정 환자군에게는 주의가 필요하고, 특히 고빌리루빈혈증 신생아에게는 금지된다. -
싸이아졸 -
티아민
티아민은 비타민 B군에 속하는 수용성 비타민 B<sub>1</sub>으로, 탄수화물 대사에 중요한 역할을 하며 티아민 결핍은 각기병, 베르니케-코르사코프 증후군과 같은 질병을 유발할 수 있다.
2. 의학적 사용
세포탁심은 다수의 그람 양성균과 일부 그람 음성균에 활성을 보이는 광범위 항생제이다. 그 활성 범위가 아주 넓어 다양한 감염 치료에 사용된다.
역사적으로 세포탁심은 세균성 뇌수막염, 하기도 감염, 피부와 연조직 감염, 비뇨생식계 감염, 혈류 감염의 치료와 복부 수술 감염 예방의 안전성 및 효과 면에서 같은 3세대 세팔로스포린인 세프트리악손과 자주 비교되어 왔다. 이들 감염의 대다수는 세포탁심과 세프트리악손 모두에 감수성을 가지는 병원균으로 인해 발생한다. 그러나 같은 효과를 내기 위해 반감기가 짧은 세포탁심은 하루에 2~3회 투여해야 하는 반면, 세프트리악손은 하루에 1회만 투여해도 된다. 또한 이전까지는 두 항생제의 내성 비율이 비슷했으나, 미생물의 항생제 내성 패턴이 시간이 지나 변화하면서 세포탁심의 내성 비율이 세프트리악손보다 높다는 주장이 제기되기도 한다. 수막염의 경우, 세포탁심은 세푸록심보다 혈액-뇌 장벽을 더 잘 통과한다.
2.1. 적응증
세포탁심은 다음과 같은 다양한 감염증 치료에 사용된다.
* 하기도 감염: 폐렴 (가장 흔한 원인은 폐렴구균)
* 비뇨생식계 감염: 요로감염증 (대장균, 표피포도상구균, 프로테우스 미라빌리스 등), 자궁경부나 요도의 임질
* 부인과 감염: 골반염, 자궁내막염, 골반 연조직염
* 패혈증: 연쇄상구균, 황색포도상구균, 대장균, 클렙시엘라 등의 감염으로 발생
* 복강내감염: 복막염 등
* 뼈와 관절 감염: 황색포도상구균이나 연쇄상구균 감염으로 발생
* 중추신경계 감염: 뇌수막염, 뇌실염 (수막구균, 헤모필루스 인플루엔자, 폐렴구균 등의 감염으로 발생)
세포탁심이 이러한 감염에 효과가 있다는 것은 밝혀졌으나, 반드시 일차 치료제로 쓰이는 것은 아니다.
2.2. 활성 범위
세포탁심은 3세대 세팔로스포린 항생제로, 다양한 그람 양성 세균 및 그람 음성 세균에 효과가 있다. 페니실린 등 기존 베타-락탐계 항생제에 내성을 보이는 세균에도 효과적이다.
일반적으로 세포탁심은 다음의 미생물에 효과가 있다.
* 황색포도상구균 (단, MRSA 제외), 표피포도상구균
* 폐렴구균, 화농성연쇄상구균
* 대장균
* 헤모필루스 인플루엔자
* 임균, 수막구균
* 클렙시엘라
* 부르크홀데리아 세파시아
* 프로테우스 미라빌리스, 프로테우스 불가리스
* 엔테로박터
* 박테로이데스
* 푸소박테리움
반면, 슈도모나스와 엔테로코커스에는 효과가 없으며, 대표적인 혐기성 세균인 박테로이데스 프라길리스에 대한 효과는 크지 않다.
몇몇 주요 미생물의 최소 저지 농도(MIC)는 다음과 같다.
| 미생물 | 최소 저지 농도 (μg/mL) |
|---|---|
| H. influenzae | ≤0.007 – 0.5 |
| S. aureus | 0.781 – 172 |
| S. pneumoniae | ≤0.007 – 8 |
2.3. 최소 저지 농도 (MIC)
몇몇 주요 미생물에 대한 최소 저지 농도(MIC)는 다음과 같다.
| 미생물 | MIC 범위 (μg/mL) |
|---|---|
| H. influenzae | ≤0.007 – 0.5 |
| S. aureus | 0.781 – 172 |
| S. pneumoniae | ≤0.007 – 8 |
3. 작용 기전
세포탁심은 페니실린 결합 단백질(PBPs)에 결합해 세균 세포벽 합성을 억제한다. 항생제가 PBPs에 결합하면 세균 세포벽을 이루는 펩티도글리칸 합성 과정의 마지막 펩타이드 전이 단계가 차단되어 세포벽 합성이 억제된다. 세포벽이 만들어지지 못하면 세포벽의 자가용해효소 활성으로 인해 용균이 일어나 세균이 사멸한다.
3.1. 베타-락탐계 항생제
세포탁심은 베타-락탐 계열 항생제에 속하며, 세균의 세포벽 합성을 억제하는 방식으로 작용한다. 세균 세포벽을 구성하는 펩티도글리칸 합성 과정의 마지막 단계를 차단하여 세포벽 합성을 막는다. 세포벽이 제대로 만들어지지 않으면 세균은 자체적인 자가용해효소에 의해 용균되어 죽게 된다. 따라서 세포탁심은 세균을 죽이는 살균제로 분류된다.
페니실린, 아목시실린과 같은 일반적인 베타-락탐계 항생제는 베타-락타메이스라는 효소에 의해 쉽게 분해될 수 있다. 하지만 세포탁심은 분자 구조 덕분에 베타-락타메이스에 의한 분해에 저항성을 가진다. 특히, 메톡시이미노 부분의 syn-입체구조는 세포탁심이 베타-락타메이스에 의해 분해되지 않고 안정적으로 유지되도록 돕는다.
세포탁심은 시아노박테리아 같은 세균뿐만 아니라, 회조류의 광합성 소기관인 시아넬과 선태식물의 엽록체 분열도 억제한다. 그러나 관다발식물의 색소체에는 영향을 미치지 않는다. 이는 세포 내 공생설을 뒷받침하며, 육상 식물에서 색소체 분열 과정이 어떻게 진화해왔는지 보여주는 한 예시이다.
3.2. 세포벽 합성 억제
세포탁심은 페니실린 결합 단백질(PBPs)에 결합해 세균 세포벽을 이루는 펩티도글리칸 합성 과정의 마지막 단계를 차단하여 세포벽 합성을 억제하는 베타-락탐 계열 항생제이다. 세포벽이 만들어지지 못하면 세포벽의 자가용해효소 활성으로 인해 용균이 일어나 세균이 사멸한다. 따라서 베타-락탐은 세균을 죽이는 살균제로 분류된다.
페니실린, 아목시실린 같은 베타-락탐은 베타-락타메이스라는 효소에 의해 쉽게 분해되지만, 세포탁심은 분자 구조 덕분에 베타-락타메이스에 의한 분해에 저항성을 가진다. 메톡시이미노 부분의 syn-입체구조는 세포탁심이 베타-락타메이스에 대항해 안정적으로 유지되도록 한다.
세포탁심은 시아노박테리아 같은 세균의 분열뿐만 아니라 회조류의 광합성 소기관인 시아넬과 선태식물의 엽록체 분열 역시도 억제한다. 그러나 관다발식물의 색소체에는 영향을 미치지 않는데, 이는 세포 내 공생설을 뒷받침한다.
3.3. 베타-락타메이스 내성
세포탁심은 분자 구조, 특히 메톡시이미노 부분의 syn-입체구조 덕분에 베타-락타메이스에 의한 분해에 저항성을 가진다. 이러한 구조적 특징은 세포탁심이 페니실린, 아목시실린과 같은 다른 베타-락탐 계열 항생제와 달리, 베타-락타메이스를 생성하는 세균에 대해서도 효과를 유지할 수 있게 해준다.
3.4. 세포 내 공생설 관련
세포탁심은 시아노박테리아를 포함한 세균의 분열뿐만 아니라 회조류의 광합성 소기관인 시아넬과 선태식물의 엽록체 분열도 차단한다. 반면에 관다발식물의 색소체에는 영향을 미치지 않는다. 이는 세포 내 공생설을 뒷받침하며 육상 식물에서 색소체 분열의 진화를 나타낸다.
4. 투여
세포탁심은 근육 주사나 정맥 주사로 투여한다. 간에서 활성 및 비활성 대사산물로 대사되며 대부분 소변으로 배설되므로, 간이나 콩팥 기능에 문제가 있는 환자는 투여 용량을 조절해야 한다.
5. 부작용
세포탁심 또는 다른 세팔로스포린에 과민증이 있는 환자에게는 투여를 금한다. 페니실린 알레르기가 있는 환자는 두 약물 계열 간의 교차 반응 가능성이 있으므로 주의해서 투여해야 하며, 잠재적 이점과 위험을 비교하여 신중하게 사용해야 한다.
흔하게 나타나는 부작용은 다음과 같다.