항생제는 어떻게 작용합니까?

우리가 항생제를 사용 하기 전에는 감염을 치료할 때 선택할 수 있는 방법이 거의 없었습니다. 기다리면서 감염이 저절로 호전되는지 확인하거나 감염을 몸에서 차단할 수 있습니다. 1928년이 되어서야 최초의 항생제가 발견되었습니다. 우연히 그 당시 연구원 Alexander Fleming이 주말에 연구실을 떠나 일하러 돌아왔을 때 특정 유형의 곰팡이인 Penicillium notatum이 멈추는 것을 발견했습니다. 그의 페트리 접시에서 포도상 구균(포도상구균 - 피부 감염, 폐렴 및 기타 감염 중 일부 식품 매개 질병을 유발할 수 있는 박테리아)의 성장. 그리고 그것은 Staphylococcus를 죽였을 뿐만 아니라 그가 Streptococcus, Meningococcus 및 Diphtheria bacillus를 포함한 다른 박테리아에 대해 시도했을 때도 효과가 있었습니다.

항생제는 박테리아 감염에 작용합니다. 우리 중 많은 사람들이 패혈성 인두염에서 방광 감염 및 다양한 유형의 피부 감염에 이르는 감염을 치료하는 데 사용했습니다. 그러나 감기와 대부분의 기침, 인플루엔자 또는 위장염(종종 "위 독감"이라는 잘못된 명칭으로 언급됨)을 포함한 바이러스 감염에는 아무런 효과가 없습니다 . 모든 항생제가 박테리아를 죽이거나 성장을 멈추게 할 수 있지만 모든 항생제가 동일한 박테리아에 대해 효과적인 것은 아니며 모든 항생제가 동일한 방식으로 박테리아와 싸우는 것도 아닙니다.

의사가 감염을 치료하기 위해 처방하는 항생제의 유형은 감염을 일으키는 박테리아의 유형에 따라 다릅니다. 대부분의 박테리아는 그람 양성과 그람 음성의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 이러한 분류는 기본적으로 박테리아가 가지고 있는 세포벽의 유형을 기반으로 합니다. Streptococcus와 같은 그람 양성 박테리아는 얇고 쉽게 투과되는 단층 세포벽을 가지고 있습니다. 대장균과 같은 그람 음성 박테리아는 더 두껍고 덜 침투할 수 있는 2층 세포벽을 가지고 있습니다. 항생제가 박테리아 감염을 성공적으로 치료하려면 박테리아 세포벽 중 하나 또는 둘 모두를 관통할 수 있어야 합니다.

항생제가 박테리아를 어떻게 파괴하는지 알아보자.

항생제는 손상된 DNA를 복구하는 박테리아의 능력을 방해하거나, 새로운 세포를 성장시키는 데 필요한 것을 만드는 박테리아의 능력을 멈추거나, 박테리아가 파열될 때까지 박테리아의 세포벽을 약화시키는 몇 가지 방법 중 하나로 작용합니다.

시장에 나와 있는 대부분의 항생제 는 광범위한 스펙트럼 으로 간주되며 , 이는 그람 양성 및 그람 음성을 포함한 다양한 유형의 박테리아에 대해 효과적임을 의미합니다. 플루오로퀴놀론 (요로 감염에서 폐렴 및 탄저병에 이르는 감염을 치료하는 데 사용됨) 및 테트라사이클린 (여드름에서 임질 및 위궤양에 이르기까지 모든 것을 치료하는 데 사용됨)은 모두 광범위한 항생제의 예입니다. 이러한 항생제는 여러 유형의 박테리아 감염. 반면에 좁은 스펙트럼의 항생제는 특정 표적 박테리아 그룹에 대해 효과적입니다. 그람 음성 또는 그람 양성이지만 둘 다에는 효과가 없습니다.

예를 들어, 퀴놀론 은 세포막을 구성하는 지질과 단백질을 파괴하고 세포 DNA를 손상시켜 복제를 중단시키는 분자인 하이드록실 라디칼로 박테리아를 죽이는 광범위한 항생제 유형입니다 .

협역 항생제의 한 예인 페니실린 은 전체 세포를 함께 유지하는 층인 세포벽의 구조를 파괴함으로써 작용합니다. 글리코펩티드 항생제는 또한 세포벽의 구조에 작용하여 특히 그람 양성 박테리아가 새로운 벽을 만들 수 없도록 방지합니다.

일부 항생제는 페니실린과 같이 외부에서 세포를 파괴하는 대신 내부에서 외부로 증식하는 데 필요한 세포를 만드는 능력을 차단합니다. Macrolide 항생제는 단백질 합성 억제제입니다. 예를 들어, 일반적인 마크로라이드 항생제 에리트로마이신은 세포의 리보솜에 있는 특정 분자(서브유닛)에 결합하여 작용하여 세포 성장에 필요한 단백질을 형성하는 세포의 능력을 파괴합니다. 설파 항생제(설폰아미드)는 1930년대부터 세균 감염과 싸우기 위해 사용되었습니다. 그들은 DHPS(디히드로프테로에이트 합성효소)라는 효소에 결합하여 세포 내 특정 화학 반응, 즉 대사 경로를 표적으로 삼아 디히드로엽산을 합성하는 박테리아의 능력을 차단합니다. 이러한 유형의 박테리아 세포가 엽산을 대사할 수 없게 되면,더 이상 성장하거나 증식할 수 없습니다.

항생제는 한때 기적이라고 예고되었으며 실제로 여전히 치료적 행운을 가져다주는 반면, 항생제를 복용하는 것은 약간의 위험을 수반합니다.

일부 항생제는 불쾌한 부작용과 관련이 있습니다. 그들은 신체의 감염을 유발하는 박테리아를 죽이도록 설계되었지만 내부에 살고 있는 좋은 박테리아를 죽일 때 문제를 일으킬 수도 있습니다. 항생제는 질 감염(일반적으로 효모 감염이라고 함), 위장 장애 및 설사 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.

항생제를 남용하면 우리도 문제에 부딪힐 수 있습니다. 예를 들어, 의사가 항생제를 처방 하는 급성 호흡기 감염(예: 부비동 감염) 환자의 68% 중 20%만이 실제로 그러한 처방이 필요합니다[출처: CDC ]. 필요하지 않을 때 항생제를 복용하는 것은 부작용을 일으킬 수 있을 뿐만 아니라 더 큰 문제인 항생제 내성 박테리아의 원인이 될 수 있습니다.

처방된 대로 항생제를 사용하지 않을 때(약을 완전히 복용하지 않거나 항생제가 필요하지 않을 때 항생제를 복용하지 않으면) 항생제 내성 박테리아 문제에 기여하게 됩니다 . 이것이 의미하는 바는 특정 유형의 박테리아를 죽이도록 설계된 항생제가 해당 유기체에 대해 덜 효과적이라는 것입니다. 왜냐하면 그 유기체는 적응(노출 및 시간에 따라 진화)하여 치료에 대해 더 강해지기 때문입니다. 메티실린 내성 황색 포도구균(MRSA)은 반코마이신 내성 장구균(VRE)과 마찬가지로 소위 슈퍼버그의 잘 알려진 예입니다. 임질의 일부 ​​계통은 여러 약물에 대한 내성을 개발했으며 일부 유형의 결핵도 다중 약물 요법(이소니아지드 및 리팜피신)에 대한 내성을 개발했습니다.

항생제 내성 세균 감염은 치료하는 데 시간이 더 오래 걸리고 입원 기간이 점점 더 길어집니다. CDC는 매년 200만 명 이상의 미국인이 항생제 내성 감염에 걸리고 매년 23,000명 이상이 이러한 감염과 합병증으로 사망하는 것으로 추정합니다[출처: CDC ].

저자 노트: 항생제의 작용 원리

1939년의 뜨거운 직업? 항생제 생산을 위해 곰팡이 주스를 ​​추출하는 데 고용된 페니실린 소녀들. 어디에서 가입합니까?

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