항균제의 작용기전과 분류

문서 내 토픽

1. 세포벽 합성 억제

항균제의 가장 흔한 기전으로, 세균의 세포벽은 형태 유지와 삼투압 지탱 역할을 한다. 베타락탐 항균제(페니실린, 세팔로스포린, 카바페넴 등)는 펩티도글리칸 합성 과정 중 교차결합을 담당하는 페니실린결합단백효소(PBPs)를 억제하여 세균을 용균시킨다. 반코마이신은 펩티도글리칸 교차연결을 저해하며, 바시트라신은 펩티도글리칸 전구체 이동을 억제한다. 항결핵제인 이소니아지드는 미콜산 합성을 억제하여 결핵균에 활성을 나타낸다.
2. 세포질막 기능 억제

세포질막은 삼투압 장벽, 대사물 농도 조절, 호흡, 생합성 기능을 수행한다. 폴리엔과 암포테리신 B는 진균의 ergosterol에 부착하여 이온 채널을 생성하고 삼투압을 파괴한다. 아졸제제도 ergosterol을 표적으로 한다. 그람음성균에 대해 폴리믹신은 외막의 LPS와 인지질 상호작용을 방해하여 투과성을 증가시킨다.
3. 단백합성 억제

세균의 70S 리보솜에 작용하여 단백질 합성을 억제한다. 30S 리보솜에 작용하는 테트라사이클린은 가역적으로 결합하여 정균 효과를 나타내고, 아미노글리코사이드류는 불가역적으로 결합하여 살균 효과를 보인다. 50S 리보솜에 작용하는 마크로리드계(에리트로마이신, 아지트로마이신), 클로람페니콜, 린코마이신, 클린다마이신, 리네졸리드 등은 펩티드 사슬 연장을 억제한다.
4. 핵산합성 억제

DNA 합성 억제제로는 퀴놀론계(나알리딕산, 시프로플록사신, 레보플록사신, 목시플록사신)가 DNA 자이레이스와 국소이성화효소 4를 억제한다. 메트로니다졸은 세균의 니트로환원효소에 의해 환원되어 DNA를 파괴하는 독성물질을 생성하며, 무산소세균 감염증 치료에 사용된다. RNA 합성 억제제인 리팜핀은 DNA의존성 RNA중합효소와 결합하여 RNA 합성을 방지한다.
5. 엽산합성 억제

세균은 자체적으로 엽산을 합성하므로 사람에게 영향을 주지 않는다. 술폰아미드는 엽산의 기본 성분인 PABA와 구조가 유사하여 경쟁적으로 작용하고, 트리메토프림은 dihydrofolate reductase를 억제하여 엽산 전환을 차단한다. 술폰아미드와 트리메토프림의 병용 사용은 각기 다른 대사과정을 억제하여 상승작용을 나타낸다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 세포벽 합성 억제

세포벽 합성 억제는 항생제 개발에서 중요한 전략입니다. 페니실린과 세팔로스포린 같은 베타-락탐 항생제들이 박테리아의 펩티도글리칸 합성을 방해함으로써 세포벽을 약화시키고 세균을 사멸시킵니다. 이 방식은 선택적 독성이 우수한데, 인간 세포는 세포벽이 없기 때문입니다. 다만 내성 박테리아의 증가로 인해 새로운 세대의 항생제 개발이 지속적으로 필요합니다. 세포벽 합성 억제제는 그람양성균과 그람음성균 모두에 효과적이며, 임상에서 광범위하게 사용되고 있습니다.
2. 세포질막 기능 억제

세포질막 기능 억제는 항균제 개발의 또 다른 중요한 표적입니다. 폴리펩타이드 항생제들이 세포질막의 구조를 파괴하거나 기능을 방해하여 세균을 사멸시킵니다. 이 방식은 빠른 살균 효과를 제공하지만, 세포질막은 모든 생명체에 필수적이므로 선택적 독성 달성이 어려울 수 있습니다. 코리스틴 같은 항생제는 그람음성균의 외막을 파괴하여 효과적이지만, 독성 문제로 인해 제한적으로 사용됩니다. 세포질막 기능 억제제는 다제내성 박테리아 치료에 중요한 역할을 합니다.
3. 단백합성 억제

단백합성 억제는 가장 광범위하게 사용되는 항생제 작용 기전입니다. 스트렙토마이신, 테트라사이클린, 매크로라이드 등이 박테리아의 리보솜(70S)에 결합하여 단백 합성을 방해합니다. 이 방식은 선택적 독성이 우수한데, 박테리아 리보솜과 인간 리보솜(80S)의 구조 차이를 이용하기 때문입니다. 단백합성 억제제는 정균작용을 하여 세균의 성장을 멈추게 합니다. 다양한 종류의 항생제가 이 기전을 사용하며, 임상에서 매우 중요한 역할을 하고 있습니다.
4. 핵산합성 억제

핵산합성 억제는 DNA나 RNA 합성을 방해하여 세균의 유전정보 복제를 차단하는 방식입니다. 플루오로퀴놀론과 리팜핀 같은 항생제들이 DNA 자이레이즈나 RNA 폴리머라제를 억제합니다. 이 기전은 선택적 독성이 상대적으로 우수하며, 빠른 살균 효과를 제공합니다. 핵산합성 억제제는 결핵균 같은 어려운 감염증 치료에 효과적입니다. 다만 내성 발생이 빠를 수 있어 다른 항생제와의 병용 치료가 권장됩니다.
5. 엽산합성 억제

엽산합성 억제는 설폰아마이드와 트리메토프림 같은 항생제들이 사용하는 기전입니다. 이들은 엽산 합성 경로의 효소를 억제하여 핵산 합성에 필요한 엽산 생성을 차단합니다. 박테리아는 환경에서 엽산을 흡수해야 하므로 이 경로가 필수적이지만, 인간은 식이를 통해 엽산을 섭취하므로 선택적 독성이 우수합니다. 설폰아마이드-트리메토프림 병용제는 광범위 항균 활성을 보이며, 특히 요로감염 치료에 효과적입니다. 다만 내성 발생으로 인해 사용이 제한되고 있습니다.

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