항생제

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1. 개요

항생제는 감염병 치료를 위해 사용되는 화학 물질로, 세균 등 병원체의 생장을 억제하거나 죽이는 역할을 한다. 화학요법의 역사와 함께 발전해 왔으며, 파울 에를리히의 살바르산 개발과 페니실린의 발견이 중요한 기점으로 작용했다. 항생제는 작용 기전에 따라 세포벽 합성 억제, 단백질 합성 억제, 핵산 합성 억제 등 다양한 방식으로 세균을 공격하며, 살균 또는 정균 작용을 한다. 그러나 항생제 오·남용은 항생제 내성 균의 출현을 가속화시켜 심각한 문제를 야기하고 있으며, 이에 대한 대체 요법과 항생제 사용 규제가 논의되고 있다.

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항생제
일반 정보
분류	약물
투여 경로	경구 국소 주사
법적 지위	처방전 필요
대사	간
배설	신장, 담즙
생체이용률	10~90% (경구)
단백질 결합	10~90%
약리학 정보
ATC 코드	J01 (전신용 항균제)
화학 정보
PubChem CID	54679837

2. 역사

화학요법은 숙주인 사람에게는 해롭지 않고 병원체에만 큰 손상을 주는 물질로 감염병 환자를 치료하는 것을 말한다. 그러나 이러한 요법은 화학요법이라는 말이 생기기 훨씬 이전부터 시행되었다. 조충 치료에 고사리의 일종인 malferin을, 회충증에는 santonin을, 말라리아에는 quinine을, 아메바감염증에는 emetine을 사용한 역사는 미생물학의 역사보다 훨씬 앞선다.

전염병의 원인이 미생물에 의해 생긴다는 것이 로베르트 코흐와 루이 파스퇴르에 의해 알려지면서, 사람들은 병을 치료하기 위해 미생물을 죽이는 물질을 찾기 시작했다.

근대 화학요법은 파울 에를리히로부터 시작되었다고 해도 과언이 아니다. 에를리히는 조직염색표본에서 원충이 특이하게 염색된다는 사실로부터 염색약품이 원충과 특이한 친화성, 즉 선택독성이 있다는 사실에 착안하여 염료가 치료에 사용될 수 있으리라는 생각으로 염료를 연구하여 1909년에 염료는 아니지만 살바르산(salvarsan)을 만들어 근대 화학요법의 선구자가 되었다.^[4]

최초의 항생제로서 매독 치료제인 살바르산은 세균 성장을 억제하는 작용을 한다.^[5] 페니실린은 최초로 만들어진, 미생물을 직접 파괴하는 종류의 항생제이다.

2. 1. 기원

화학요법은 숙주인 사람에게는 해롭지 않고 병원체에만 큰 손상을 미치는 물질로 감염병 환자를 치료하는 것을 말한다. 그러나 이러한 요법은 화학요법이라는 말이 생기기 훨씬 이전부터 시행되었다. 즉, 조충 치료에 고사리의 일종인 malferin을, 회충증에는 santonin을, 말라리아에는 quinine을, 아메바감염증에는 emetine을 사용한 역사는 미생물학의 역사보다 훨씬 앞선다.

전염병의 원인이 미생물에 의해 생긴다는 것이 로베르트 코흐와 루이 파스퇴르에 의해 알려지면서, 사람들은 병을 치료하기 위해 미생물을 죽이는 물질을 찾기 시작했다.

근대 화학요법은 파울 에를리히로부터 시작되었다고 해도 과언이 아니다. 에를리히는 조직염색표본에서 원충이 특이하게 염색된다는 사실로부터 염색약품이 원충과 특이한 친화성, 즉 선택독성이 있다는 사실에 착안하여 염료가 치료에 사용될 수 있으리라는 생각으로 염료를 연구하여 끝내는 1909년에 염료는 아니지만 살바르산(salvarsan)을 만들어 근대 화학요법의 선구자가 되었다^[4].

최초의 항생제로서 매독 치료제인 살바르산은 세균 성장을 억제하는 작용을 한다.^[5] 또한, 페니실린은 최초로 만들어진 미생물을 직접 파괴하는 종류의 항생제이다.

2. 2. 발전

사람에게는 해롭지 않고 병원체에게만 큰 손상을 주어 감염병 환자를 치료하는 것을 화학요법이라고 한다. 그러나 이러한 요법은 화학요법이란 말이 생기기 훨씬 이전부터 시행되었다. 조충 치료에는 고사리의 일종인 malferin을, 회충증에는 santonin을, 말라리아에는 quinine을, 아메바감염증에는 emetine을 사용한 역사는 미생물학의 역사보다 훨씬 앞선다.

전염병의 원인이 미생물에 의해 생긴다는 것이 로베르트 코흐와 루이 파스퇴르에 의해 알려지면서, 사람들은 병을 치료하기 위해 미생물을 죽이는 물질을 찾기 시작했다.

근대 화학요법은 파울 에를리히로부터 시작되었다고 해도 과언이 아니다. 에를리히는 조직염색표본에서 원충이 특이하게 염색된다는 사실로부터 염색약품이 원충과 특이한 친화성, 즉 선택독성이 있다는 사실에 착안하여 염료가 치료에 사용될 수 있으리라는 생각으로 염료를 연구하여 1909년에 염료는 아니지만 살바르산(salvarsan)을 만들어 근대 화학요법의 선구자가 되었다.^[4]

최초의 항생제로서 매독 치료제인 살바르산은 세균 성장을 억제하는 작용을 한다.^[5] 페니실린은 최초로 만들어진, 미생물을 직접 파괴하는 종류의 항생제이다.

3. 작용 기전

항생물질이 인체 감염을 치료하려면 선택적 독성을 가져야 한다. 즉, 병원체에는 손상을 입히면서도 인간 세포에는 영향을 미치지 않아야 한다. 세균 등 원핵생물을 표적으로 하는 항생물질은 원핵생물과 진핵생물의 구조적·기능적 차이 덕분에 비교적 찾기 쉽다. 반면 곰팡이, 원생생물, 기생충처럼 진핵세포로 이루어진 병원체를 표적으로 하는 항생물질은 개발하기 어렵고, 따라서 그 종류도 다소 한정적이다.^[6]^[7]

3. 1. 항균 방식

항생제는 종류에 따라 살균 작용과 정균 작용을 수행한다. 살균 작용(bactericidal effect)은 미생물을 직접 죽이는 것이고, 정균 작용(bacteriostatic effect)은 미생물이 더 이상 번식하지 못하도록 억제하는 것이다. 정균 항생제를 사용하는 경우 미생물은 결국 식균작용이나 항체 등 숙주의 방어기전에 의해 제거된다.^[6]

3. 2. 작용 범위

항생제마다 항균 스펙트럼이 다르다. 광범위항생제(broad spectrum antibiotic)는 다양한 그람양성균과 그람음성균에 효과를 나타내는 반면, 특정한 종류의 미생물에 대해서만 효과를 나타내는 좁은범위항생제(narrow spectrum antibiotic)도 존재한다.^[6]

3. 3. 표적

항생물질이 인체 감염을 치료하기 위해 사용되려면, 선택적 독성을 가져 병원체에 손상을 입히면서도 인간 세포에는 영향을 미치지 않아야 한다. 세균 등 원핵생물을 표적으로 하는 항생물질을 찾기는 비교적 쉬운데, 이는 원핵생물과 진핵생물의 구조적·기능적 특징이 상당히 다르기 때문이다. 반면 곰팡이, 원생생물, 기생충처럼 진핵세포로 이루어진 병원체를 표적으로 하는 항생물질은 개발하기가 한결 어렵고 따라서 그 종류도 다소 한정적이다.^[6]^[7]

3. 3. 1. 원핵세포

세균 등 원핵생물을 표적으로 하는 항생물질은 원핵생물과 진핵생물의 구조적·기능적 차이 덕분에 찾기가 비교적 쉽다.^[6]^[7] 세균을 표적으로 하는 항생물질의 작용 기전과 그 대표적인 예시는 다음과 같다.^[7]^[8]

'''세포벽 합성 억제''' : 원핵생물은 진핵생물과 달리 펩티도글리칸으로 이루어진 세포벽을 갖는다. 페니실린, 세팔로스포린 등 베타-락탐 계열 항생제는 펩티도글리칸 교차결합을 억제한다. 반코마이신 등도 세포벽을 표적으로 한다.
'''단백질 합성 억제''' : 원핵생물은 진핵생물과 다른 리보솜을 갖는다. 하지만 미토콘드리아 역시 70S 리보솜을 갖기 때문에 부작용이 발생할 수 있다.
아미노글리코사이드 계열 항생제 : 스트렙토마이신 등이 있으며, 30S 소단위체가 mRNA를 인식하는 과정을 방해한다.
테트라사이클린 계열 항생제 : 독시사이클린 등이 있으며, 30S 소단위체가 tRNA와 결합하는 과정을 억제한다.
마크로라이드 계열 항생제 : 에리트로마이신 등이 있으며, 50S 소단위체의 23S rRNA에 결합한다.^[9]
린코사마이드 계열 항생제 : 클린다마이신이 대표적이며, 50S 소단위체에 결합하여 단백질 합성 개시를 방해한다.
옥사졸리디논 계열 항생제 : 리네졸리드가 대표적이며, 50S 소단위체에 작용하여 30S 소단위체와의 결합을 억제한다.
클로람페니콜 : 50S 소단위체의 23S rRNA에 결합하여 펩타이드 결합 형성을 억제한다.
'''핵산 합성 억제''' : 리팜핀 등 리파마이신 계열 항생제는 세균의 RNA 중합효소에 작용한다. 시프로플록사신, 레보플록사신 등 퀴놀론 계열 항생제는 DNA 합성에 필요한 국소이성화효소 작용을 억제한다.
'''세포대사 억제''' : 술폰아미드 약물은 엽산 합성에 필요한 효소의 경쟁적 억제제로 작용한다. 트리메소프림/술파메톡사졸 조합이 대표적이다.
'''세포막 변경·파괴''' : 폴리믹신 B와 콜리스틴은 세균의 세포막 투과성을 변화시킨다.

3. 3. 2. 진핵세포

항생물질이 인체 감염을 치료하는 데 사용되려면, 선택적 독성을 지녀 병원체에는 손상을 입히면서도 인간 세포에는 영향을 주지 않아야 한다. 세균과 같은 원핵생물을 표적으로 하는 항생물질은 비교적 찾기 쉬운데, 이는 원핵생물과 진핵생물의 구조적·기능적 특징이 상당히 다르기 때문이다. 반면 곰팡이, 원생생물, 기생충처럼 진핵세포로 이루어진 병원체를 표적으로 하는 항생물질은 개발이 훨씬 어렵고, 따라서 그 종류도 다소 한정적이다.^[6]^[7]

많은 항생제가 진핵세포 생물에게도 작용할 수 있다. 이러한 항생제는 곰팡이로 인한 질병이나 암에 대해 강력한 효과를 발휘할 수 있지만, 사람 또한 진핵세포 생물이므로 이러한 항생제에 의해 피해를 입을 수 있다. 항암성 항생제에 대해서는 화학요법 계열의 안트라사이클린 항목을 참고하면 된다.

4. 항생제 내성

항생제는 자연적으로 존재하던 것이었으므로, 이에 대한 저항성이 있을 것이라는 예측은 쉽게 가능하다. 현재는 항생제 내성을 가진 내성균이 매우 많으며, 이는 병의 치료 및 원내 감염 상황에서 어려움을 야기한다. 페니실린 개발 이후 항생제 사용이 증가하면서 내성균의 비율이 크게 늘었고, 이에 따라 메티실린 등의 대체 항생물질이 필요하게 되었다. 그러나 이러한 대체 항생물질에도 내성을 가지는 슈퍼 박테리아가 등장하면서 문제는 더욱 심각해지고 있다.

4. 1. 내성균

항생제 내성이 있는 미생물이 매우 많다. 이러한 미생물을 내성균이라 하며, 병의 치료 및 원내 감염이라고 불리는 상황에서 어려움을 주고 있다.

내성균의 비율은 자연적으로는 그리 많지 않았다. 그러나 페니실린 개발 후 많은 사용에 따라 내성균의 비율이 크게 증가하였고, 이에 따라 페니실린만이 아닌 메티실린 등의 다른 항생물질이 필요하게 되었다. 또, 대체 항생물질에 내성을 가지는 슈퍼 박테리아가 발생되어 그 위험이 많이 증가하고 있다.

4. 2. 항생제 남용

폴 L. 마리노(Paul L. Marino)는 ''The ICU Book''에서 "항생제 사용에 첫 번째 규칙은 그것을 사용하지 않는 것이고, 두 번째 규칙은 되도록이면 그것들을 많이 사용하지 않는 것이다."라고 하였다.^[10]

항생제 남용은 내성균 출현의 주요 원인 중 하나로, 전 세계적인 문제로 인식되고 있다. 항생제 내성은 인류의 건강을 위협하는 심각한 문제로, 적절한 항생제 사용과 관리가 매우 중요하다.

4. 2. 1. 원인

부적절한 항생제 처방과 항생제 과용은 항생제 내성 균들의 출현을 가속화했다. 의료 지식을 갖추지 못한 일반인들의 자가 처방과 농업에서 성장 촉진제로 항생제를 사용하는 것은 문제를 더욱 악화시켰다.^[11] 항생제는 사용상 안정성이 보장되지 못한 상태에서 종종 처방되거나, 환자에게 맞지 않는 약이 처방될 때도 있다. 몇몇 경우에는 항생제를 사용할 필요가 없는 상황에서도 처방되기도 한다.^[11]^[12] 1950년대에는 기적의 치료약으로 불리던 페니실린과 에리스로마이신에 대한 내성이 나타났다.^[13] 병원에서 치료 목적으로 항생제를 광범위하게 사용한 것 역시 다양한 항생제에 내성을 가진 세균들이 등장하는 데 영향을 주었다.^[13]

여행자들이 예방 목적으로 항생제를 사용하는 것을 포함하여 항생제 오용은 대개 환자의 몸무게와 이전 항생제 사용 이력을 고려하지 못한 데서 비롯된다. 이 두 변수는 항생제 처방 효과에 큰 영향을 미친다. 다른 오용 사례로는 처방자의 투약 지시를 정확하게 따르지 않는 경우가 있다. 예를 들어, 8시간마다 복용해야 하는 약을 단순히 하루 세 번 투약하는 것이다. 처방된 약을 끝까지 복용하지 않고 중간에 중단하는 것도 문제가 된다. 이러한 습관은 항생제 내성 세균의 등장을 가속화한다. 부적절한 처방 역시 문제인데, 대표적인 예로 일반적인 감기와 같은 바이러스 감염 질환에 효과가 없는 항생제를 사용하는 것이다. 호흡계 감염성 질환에 대한 한 연구에 따르면, 의사들은 항생제 처방을 원하는 환자에게 더 많은 항생제를 처방하는 경향이 있으며, 실제로 항생제가 필요한 환자는 처방받은 환자 4명 중 1명뿐이었다고 한다. 다원적인 항생제 사용 감시 체제는 오남용을 막기 위해 환자와 의사 모두에게 적용된다.

이 포스터는 미국의 병원 진료소에 게시된 것으로, 바이러스성 질환에는 항생제가 도움이 되지 않는다는 점을 강조한다.

다양한 관련 기구들이 규제 강화를 위한 로비 활동을 하고 있다. 미국에서는 항생제 오남용에 대한 지속적인 관심 촉구를 위해 항생제 내성 대비 통합 태스크 포스(Integracy Task Force on Antimicrobial Resistance)가 만들어졌으며, 미국 질병 예방 관리 본부(US Centers for Disease Control and Prevention), 식약청(FDA), 국립 보건원(NIH)과 협력하고 있다. NGO 단체들도 꾸준히 캠페인 활동을 벌이고 있다. 프랑스에서는 2002년에 "항생제는 만병통치약이 아닙니다"("Antibiotics are not automatic")라는 캠페인이 시작되어 불필요한 항생제 사용을 획기적으로 줄였다. 영국 병원 진료소에는 NHS가 제작한 '항생제는 당신의 감기를 낫게 할 수 없을 겁니다'라는 포스터가 붙어 있어, 바이러스 감염에 항생제를 처방해야 한다는 환자들의 오해를 바로잡는 데 기여했다. 대한민국에서는 법원이 항생제 과다 처방 병원 명단을 공개하라는 판결을 내려 항생제 오남용 비율이 상당히 줄어들었으며, 국민들의 인식도 크게 개선되었다.^[14]

동물 성장 촉진제로 항생제를 사용하면서 항생제 내성 균이 발생함에 따라, 1970년 영국에서는 이를 금지했다(Swann report 1969). 현재 유럽 연합은 성장 촉진제로서의 항생제 사용을 광범위하게 금지하고 있다. 미국에서는 70% 이상의 항생제가 병이 없는 가축(소, 돼지, 닭)에게 사료와 함께 투여되는 것으로 추정된다.^[15] 가축에 사용된 항생제는 살모넬라(Salmonella spp), 캄필로박터(Campylobacter spp), 대장균(Escherichia coli), 엔테로코커스(Enterococcus spp) 등의 내성 균주 출현에 기여했다.^[16]^[17] 미국과 유럽의 연구 결과에 따르면, 이렇게 발생한 내성 균주들은 인간을 감염시킬 수 있으며, 기존 항생제로는 치료가 불가능하다고 한다. 이러한 문제 때문에 미국 미생물학회(ASM), 미국 공중보건협회(APHA), 미국 의사협회(AMA) 등 일부 조직들은 축산물을 포함한 비치료 목적의 항생제 사용 금지를 요청하고 있다. 그러나 법제화에는 여러 이해관계로 인한 난관이 있어 계속 미뤄지고 있다. 특히 항생제 판매 업체들의 불만이 크며, 축산물에 대한 항생제 사용과 치료 불가능한 세균성 질병 발생 사이의 직접적인 연관성을 파악하는 데 시간이 오래 걸린다는 점도 걸림돌이다. 대한민국에서도 2011년 7월부터 가축용 사료에 대한 항생제 사용이 전면 금지되었다.

4. 2. 2. 문제점

부적절한 항생제 처방과 항생제의 과용은 항생제 내성 균들의 출현을 가속화시켰다. 의료 지식을 갖추지 못한 일반인들이 스스로 처방하는 것과 농업에서 성장 촉진제로 항생제를 사용하는 것은 더욱 더 문제를 악화시켰다.^[11] 더욱이 항생제는 그 사용상의 안정성이 보장되지 못한 상태에서 종종 처방되기도 하며, 때로는 환자에게 맞지 않는 약이 처방될 때도 있다. 몇몇 경우에는 굳이 항생제를 사용할 필요가 없는 상황에서도 처방되기도 한다.^[11]^[12] 1950년대에 들어서면서, 기적의 치료약으로 불리던 페니실린(penicillin)과 에리스로마이신(erythromycin)에 대한 내성이 모습을 드러냈다.^[13] 병원에서 치료 목적으로 광범위하게 항생제를 사용한 것 역시 다양한 항생제에 내성을 가진 세균(antibiotic-resistant bacteria)들이 등장하는 데에 일조했다.^[13]

Paul L. Marino^영어는 ''The ICU Book''에서 "항생제 사용에 첫 번째 규칙은 그것을 사용하지 않는 것이고, 두 번째 규칙은 되도록 이면 그것들을 많이 사용하지 않는 것이다."라고 하였다.^[10]

여행자들이 예방 목적으로 사용하는 항생제를 포함하여 항생제를 오용하고 있는 경우는 대개 환자의 몸무게와 이전에 환자가 사용한 항생제들을 고려하지 못한 데에서 비롯한다. 두 변수 모두 항생제 처방 효과에 중대한 영향을 미치기 때문이다. 다른 오용의 경우는 처방자가 내린 투약 지시를 정확하게 따르지 않아서 생기는데, 예를 들어 8시간마다 복용한다고 할 때 그냥 하루에 세 번 투약하는 것을 들 수 있다. 또 처방된 약을 끝까지 다 복용하지 않고, 중간에 투약을 중단하는 것도 문제가 된다. 이러한 습관은 항생제 내성 세균의 등장을 가속화한다. 부적절한 처방 역시 문제가 된다. 그 대표적인 예로, 일반적인 감기와 같은 바이러스 감염으로 인한 질환에 아무 효과 없는 항생제를 사용하는 것이다. 호흡계 감염성 질환에 대한 한 연구는 의사들이 항생제 처방을 원하는 환자에게 더 많은 항생제 처방을 한다고 발표했다. 처방받은 환자들 4명 중 1명만이 실제적으로 항생제가 필요한 환자였다고 한다. 다원적인 항생제 사용 감시 체제는 오남용을 막기 위해 환자와 의사 모두에게 적용된다.

다양한 연관 기구들이 규제 풍조의 강화를 위한 로비 활동을 하고 있다. 미국에서는 항생제의 오남용에 대한 지속적인 관심 촉구를 위해 항생제 내성 대비 통합 테스크 포스 (Integracy Task Force on Antimicrobial Resistance)팀이 만들어졌으며 미국 질병 예방 관리 본부(US Centers for Disease Control and Prevention)와 식약청(FDA), 국립 보건원(NIH)과 협력하고 있다. NGO 단체들도 꾸준히 캠페인 활동을 하고 있다. 프랑스에서는 “항생제는 만병통치약이 아닙니다.”(“Antibiotics are not automatic”)라는 캠페인이 2002년에 시작되어, 불필요한 항생제의 사용을 획기적으로 줄였다. 영국의 병원 진료소에는 NHS가 제작한 포스터가 붙어 있는데 ‘항생제는 당신의 감기를 낫게 할 수 없을 겁니다’ 라고 쓰여있다. 이것은 바이러스 감염에 항생제를 처방해야 된다는 환자들의 무지를 일깨워 주는데 도움이 되었다. 대한민국에서는 법원이 항생제의 과 처방 병원 명단을 공개하라는 판결을 내려 항생제 오남용의 비율이 상당히 줄어들었으며 국민들의 인식도 크게 개선되었다.^[14]

동물의 성장 촉진제로 항생제를 사용하여 결국 항생제 내성 균이 발생함에 따라 1970년 영국에서는 그것을 금지시켰다.(Swann report 1969). 현재 유럽 연합은 광범위하게 성장 촉진제로서의 항생제 사용을 금지하고 있다. 미국에서는 70% 이상의 항생제가 병이 없는 가축(소, 돼지, 닭)에게 사료와 함께 투여되는 것으로 추정된다.^[15] 가축에 사용된 항생제는 Salmonella spp, Campylobacter spp, Escherichia coli and Enterococcus spp 등의 내성 균주들의 출현에 기여했다.^[16]^[17] 미국과 유럽에서 나온 연구 결과에 따르면 이렇게 발생한 내성 균주들이 인간을 감염시킬 수 있으며, 기존에 처방되던 항생제로는 치료가 불가능하다고 한다. 이런 문제들 때문에 일부 조직들 (The American Society for Microbiology (ASM), American Public Health Association (APHA) and the American Medical Association (AMA))이 축산물을 포함한 비치료 목적의 항생제 사용의 금지를 요청하고 있다. 하지만 법제화에는 몇 가지 이해관계에서 비롯된 난관이 존재하여 계속 미루어지고 있다. 특히 항생제를 파는 사업체들의 불만도 많으며 축산물에 대한 항생제 사용과 치료 불가능한 세균성 질병의 출현 사이의 직접적인 관계를 파악하는데 시간이 많이 걸린다. 대한민국에서도 가축용 사료에 대한 항생제 사용이 2011년 7월부터 전면 금지되었다.

4. 2. 3. 대한민국 현황

대한민국에서는 법원이 항생제의 과다 처방 병원 명단을 공개하라는 판결을 내려 항생제 오남용 비율이 상당히 줄어들었으며 국민들의 인식도 크게 개선되었다.^[14] 또한, 가축용 사료에 대한 항생제 사용은 2011년 7월부터 전면 금지되었다.

4. 2. 4. 국제적 노력

부적절한 항생제 처방과 항생제의 과용은 항생제 내성 균들의 출현을 가속화시켰다. 의료 지식을 갖추지 못한 일반인들의 자가 처방과 농업에서 성장 촉진제로 항생제를 사용하는 것은 문제를 더욱 악화시켰다.^[11]

여러 관련 기구들이 규제 강화 로비 활동을 하고 있다. 미국에서는 항생제 오남용에 대한 지속적인 관심 촉구를 위해 항생제 내성 대비 통합 태스크 포스(Integracy Task Force on Antimicrobial Resistance)팀이 만들어졌으며, 미국 질병 예방 관리 본부(US Centers for Disease Control and Prevention), 식약청(FDA), 국립 보건원(NIH)과 협력하고 있다. NGO 단체들도 꾸준히 캠페인 활동을 하고 있다. 프랑스에서는 2002년에 “항생제는 만병통치약이 아닙니다.”(“Antibiotics are not automatic”)라는 캠페인이 시작되어 불필요한 항생제 사용을 획기적으로 줄였다. 영국 병원 진료소에는 NHS가 제작한 ‘항생제는 당신의 감기를 낫게 할 수 없을 겁니다’라는 포스터가 붙어 있어, 바이러스 감염에 항생제를 처방해야 한다는 환자들의 무지를 일깨워 주었다. 대한민국에서는 법원이 항생제 과다 처방 병원 명단을 공개하라는 판결을 내려 항생제 오남용 비율이 상당히 줄어들었으며, 국민들의 인식도 크게 개선되었다.^[14]

동물 성장 촉진제로 항생제를 사용하여 항생제 내성 균이 발생함에 따라, 1970년 영국에서는 이를 금지했다(Swann report 1969). 현재 유럽 연합은 성장 촉진제로의 항생제 사용을 광범위하게 금지하고 있다. 미국에서는 70% 이상의 항생제가 병이 없는 가축(소, 돼지, 닭)에게 사료와 함께 투여되는 것으로 추정된다.^[15] 가축에 사용된 항생제는 살모넬라(Salmonella spp), 캄필로박터(Campylobacter spp), 대장균(Escherichia coli), 엔테로코커스(Enterococcus spp) 등의 내성 균주 출현에 기여했다.^[16]^[17] 미국과 유럽의 연구 결과에 따르면, 이렇게 발생한 내성 균주들이 인간을 감염시킬 수 있으며 기존 항생제로는 치료가 불가능하다고 한다. 이러한 문제 때문에 미국 미생물학회(ASM), 미국 공중보건협회(APHA), 미국 의사협회(AMA) 등 일부 조직들이 축산물을 포함한 비치료 목적의 항생제 사용 금지를 요청하고 있다. 그러나 법제화에는 몇 가지 이해관계에서 비롯된 난관이 있어 계속 미루어지고 있다. 특히 항생제 판매 사업체들의 불만이 많으며, 축산물에 대한 항생제 사용과 치료 불가능한 세균성 질병 발생 사이의 직접적인 관계를 파악하는 데 시간이 오래 걸린다. 대한민국에서도 2011년 7월부터 가축용 사료에 대한 항생제 사용이 전면 금지되었다.

5. 항생제 대체 요법

항생제 내성균이 증가함에 따라 기존 항생제를 대체할 수 있는 다양한 치료법이 연구되고 있다. 주요 대체 요법으로는 내성-변조 약물, 파지 테라피, 박테리오신, 영양분 차단 등이 있다.

5. 1. 다중 내성 세균 처리법

다중 내성 세균(Multi-drug-resistant organisms, MDRO)은 일반적인 항생제 처방으로 치료할 수 없는 세균을 의미한다. 이러한 상황에서는 항생제를 대체할 수 있는 방법이 필요하다.^[1]

5. 2. 내성-변조 약물

내성-변조 약물은 내성균에 맞서는 방법 중 하나로, 최근 개발되고 있는 기술이다. 다중 내성 세균을 약물학적 방법을 통해 다시 항생제에 영향을 받도록 하는 원리에 기반한다. 일반적으로 다음과 같은 것들이 이러한 약물의 목표가 된다.

Efflux inhibition: Efflux mechanism은 세균이 외부 물질을 체외로 배설하는 메커니즘이다. Efflux inhibition은 이 메커니즘을 방해해 항생제가 세균 바깥으로 빠져나가는 것을 막는다.
Beta-Lactamase inhibitors: Beta-Lactamase는 페니실린과 같은 Beta-lactam 계열의 항생제들을 소화시키는 효소이다. 이 효소를 억제함으로 인해 다시금 세균은 Beta-lactam 계열의 항생제에 감수성을 나타내게 된다.

5. 3. 파지 테라피

세균을 감염시킬 수 있는 바이러스인 파지를 이용하는 방법이 파지 테라피(Phage Therapy)이다. 파지는 세균에게 있어서 생태학적 동반자인데, 다양한 환경에 존재하는 세균의 개체 수를 통제해주는 역할을 한다. 이 치료법은 1920년대 미국과 동·서 유럽에서 인간에게 실제로 사용되었다. 이 때의 성공적인 치료는 사실 일회적인 것이었다. 신약의 효용성을 판단하는데 사용되는 엄격한 과학적 연구에서는 파지 테라피가 매우 제한적이라는 결론이 났다. 1940년대 페니실린이 발견된 이후, 미국과 유럽은 파지 테라피에 대한 연구를 포기했다. 그리고 세균 감염에 대한 대책으로 항생제 개발에 박차를 가했다. 하지만 구 소비에트 연방은 연구를 계속했고, 그루지야의 Eliava Institute of Bacteriophage, Microbiology & Virology에서 연구를 이어나갔다. 내성균의 등장에 따라, 다시금 서방 의학계에서는 파지 테라피에 대한 관심이 나타났다. 연구는 아직도 진행 중인데, 영국의 Intralytix, Novolytics, 인도의 Gangagen와 같은 회사와 대학 그리고 미국과 유럽의 다양한 재단이 파지 테라피에 대해 연구하고 있다. 하지만 유전자 변형에 대한 문제 때문에 연구에 제한이 가해지는 것이 걸림돌이 되고 있다. 아직까지 파지 테라피가 실재적인 효용을 가지기에는 많은 연구가 필요한 단계이다.

5. 4. 박테리오신

박테리오신은 세균이 생성하여 다른 세균에 작용하는 물질이다. 저분자 항생제의 대체재로 각광받으며, 특이적 수용체에 흡착하는 방식으로 작용한다. 1입자가 1개의 세균을 죽일 정도의 높은 향균성을 지니기도 한다.^[18]

5. 5. 영양분 차단

영양분 차단은 항생제를 대체할 수 있다. 철분 공급을 제한하는 것은 인체 내에서 세균의 급증을 막는 한 가지 수단이다. 체내에서 철분을 빼내가는 메커니즘은 병원균 사이에서 거의 공통적이다. 이러한 것을 이용해서, 많은 연구진들이 철분을 제거하는 새로운 킬레이트제를 만들고 있다. 이 킬레이트는 다른 병원균들이 사용할 철분을 미리 없애버리는 것이다. 다만 균에만 작용하는 영양분 차단은 내성이 생길 수 있으며, 숙주 세포가 양분 부족으로 죽을 수도 있다는 위험성을 가지고 있다.

6. 생균제

생균제(프로바이오틱스)는 항생제의 대체재로 살아있는 생균 등을 섭취하여 병원균과 경쟁을 시켜 수를 줄일 수 있게 한다.

7. 항생제의 독성

항생제는 몸 속 미생물의 번식 및 작용을 억제하는 역할을 하기 때문에 몸에 유익한 미생물과 해로운 미생물의 작용을 구분하지 않고 억제한다. 이와 같은 항생제의 작용은 수많은 미생물들과 공존하는 인체 또는 동물에게 악영향을 줄 수 있다. 실제로 최근 밝혀진 바에 따르면 항생제 투여가 대장에 사는 유익한 세균인 유산균을 죽이고, 해로운 대장균의 작용을 촉진하여 대장염 등의 장 질환을 유발한다는 결과도 있다.

참조

_[1] 웹사이트 대한의협 의학용어 사전 https://www.kmle.co.[...]
_[2] 웹사이트 분당서울대학교병원 감염내과 김홍빈 교수 https://www.snubh.or[...]
_[3] 웹인용 Utilizing antibiotics agents effectively will preserve present day medication http://newsghana.com[...] News Ghana 2015-11-21
_[4] 서적 감염질환 수문사 1987-07-04
_[5] 서적 역사를 바꾼 17가지 화학2 (Napoleon's Buttons) 사이언스 북스
_[6] 서적 Microbiology : an introduction https://www.worldcat[...] ""
_[7] 서적 Microbiology : an introduction https://www.worldcat[...] ""
_[8] 서적 Antibiotics in laboratory medicine Lippincott Williams and Wilkins, a Wolters Kluwer business 2015
_[9] 저널 Macrolide myths https://www.ncbi.nlm[...] 2008-10
_[10] 서적 The ICU book Lippincott Williams & Wilkins
_[11] 저널 Community factors in the development of antibiotic resistance. ""
_[12] 저널 A clinician's guide to the appropriate and accurate use of antibiotics: the Council for Appropriate and Rational Antibiotic Therapy (CARAT) criteria "" 2005-07
_[13] 저널 The growing burden of antimicrobial resistance "" 2008-09
_[14] 뉴스 항생제 과처방 명단 공개 기사 https://news.naver.c[...]
_[15] 간행물 Hogging It!: Estimates of Antimicrobial Abuse in Livestock Union of Concerned Scientists 2001
_[16] 웹사이트 http://whqlibdoc.who[...] 2008-11-12
_[17] 웹사이트 http://whqlibdoc.who[...] 2008-11-12
_[18] 웹사이트 국제발효한의학 연구학회 http://www.green114.[...] 2015-02-17

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