Aminoglycoside 아미노글리코사이드 계열 항생제 이해하기
Aminoglycoside 아미노글리코사이드
Aminoglycoside는 Streptomycin, Gentamycin, Kanamycin, Neomycin 등 흔히 사용되는 항생제 계열입니다. 당과 아미노기의 결합으로 이루어진 광범위 살균제입니다.
그러나 독성이 많은 것으로 알려졌기 때문에 aminoglycoside 계열 항생제를 사용할 때엔 주의를 기울여야 합니다.
Aminoglycoside의 작용 기전
Aminoglycoside는 세균의 30S 리보솜에 결합합니다. 리보솜은 단백질을 합성하는 분자이지요. 세균의 리보솜과 동물의 리보솜은 그 구조가 다릅니다. 30S 리보솜은 세균이 갖고 있고 동물에는 없는 리보솜이지요. Aminoglycoside 계열 항생제는 이 30S 리보솜과 결합하여 단백질 합성 과정을 방해합니다.
Aminoglycoside 계열 항생제가 세균의 30S 리보솜과 결합하면 30S 리보솜의 전자 밀도가 달라집니다. 그 결과 세균의 유전물질(핵산)의 설계대로 단백질이 합성되는 것이 아니라, 비정상 단백질이 합성됩니다.
비정상 단백질은 합성 이후 세균 세포막으로 이동합니다. 이들은 세포막에서 물질이 통과할 수 있는 구멍을 형성하지요. 세포막은 세포 밖과 안의 물질 교환을 차단하는 막입니다.
-> aminoglycoside 세균 내로 다량 유입 -> 리보솜 완전 차단 -> 세균 죽음
단백질 합성 억제이지만 정균이 아니라 살균!
세포벽 합성 억제하는 β-lactam, glycopeptide, phosphonate계열은
aminoglycoside과 함께 작용하여 synergy 일으킴
농도의존적 살균작용 : 일정 농도 넘어가면 한방에 죽임
cf. 페니실린 : 시간의존적 (일정 농도 이상을 일정 시간 동안 유지해야댐)
postantibiotic effect : MIC 이하로 감소되어도 살균작용 계속됨
극성 양이온
Active transport로 유입되기 때문에 에너지, 산소 필요함(혐기균에게 효과 없음)
Active transport는 칼슘, 마그네슘에 의해 억제
산성 pH, 무산소 상태에 효과 없음 -> 고름, 산성뇨에 효과 없음
염기성화 시키기 위해 중탄산나트륨 투여
저항성 발생 기전
약물 불활성화 효소 생성 : plasmid에 의해서 발생
세균 내로 약물 투과성 감소
ribosome의 약물 결합부위 변화
항균 범위
호기성 그람 음성균, 장내세균에 효과적
tobramycin은 녹농균에 효과적
streptomycin, kanamycin, amikacin은 결핵균에 효과적
혐기성 세균은 aminoglycoside에 저항성
그람양성균은 일반적으로 효과가 나쁘지만, penicillin, vancomycin과 같이 쓰면 synergy
약동학
강한 극성 양이온 -> 지방에 녹지 않고 세포막 통과 못함, 위장관 흡수 거의 X
콩팥 피질, 내이의 내림프, 외림프 제외 조직, 뇌척수액에 잘 분포하지 않음
대사되지 않고 대부분 사구체 여과로 배설됨
일부 재흡수되기 때문에 콩팥 피질에 높은 농도로 분포함
종류
streptomycin
최초의 aminoglycoside계 약물
저항성 균주의 발생
비가역적인 전정기관 독성을 강하게 나타냄
kanamycin
독성이 강함
neomycin
국소 적용 목적으로 연고, 크림으로 사용
polymyxin B, bacitracin 등과 함께 국소적용하면 항균 범위도 넓어지고 저항성 발생 감소
상처 부위에서 흡수되어 콩팥독성, 귀독성 나타날 수 있음
gentamicin, tobramycin, amikacin, netilmicin
녹농균, 포도상구균, 그람음성간균에 효과적
부작용
safety margin이 좁음
콩팥독성
비가역적인 귀독성(cochlea, vestibule 독성) -> 전정기능 장애, 청각 장애
cochlea와 vestibule의 sensory hair cell이 점진적으로 파괴되어서 독성 발생
양이온인 aminoglycoside는 음이온인 phospholipid와 결합 -> IP3, DAG 억제
절전신경에서 acetylcholine의 유리 억제