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항생제를 임상에 도입한 것은 틀림없이 20세기의 가장 위대한 의학적 돌파구였다. 수막염과 세균혈증을 포함한 다양한 박테리아 감염을 치료하거나 예방하기 위해 광범위하게 사용되는 항생제는 심각한 질병과의 싸움에서 필수적인 역할을 한다. 그러나 항생제는 모든 것에 적합하지 않다. 그렇다면, 항생제는 정확히 무엇이며, 어떻게 작동할까?
사진을 통해 항균 물질이 어떻게 개발되었는지, 그리고 무엇에 효과가 있는지 알아보도록 하자!
항생제는 생각하는 것보다 더 오래되었다. 에버스 파피루스라는 이름의 이집트 약초 지식이 적힌 파피루스는 가장 오래된 보존 의학 문서이다. 치료법 목록 중에는 약용 토양도 포함되어 있다.
역사는 또한 고대 그리스인들이 감염을 치료하기 위해 특별히 선별된 곰팡이와 식물 재료를 사용했다고 기록하고 있다.
"의학의 아버지"로 알려진 그리스 의사 히포크라테스는 감염된 상처를 치료할 때 몰약이나 무기염과 같은 항균성을 가진 약제를 일상적으로 사용했다.
그리고 고대 이집트인들은 그리스 의학 지식을 바탕으로 곰팡이가 핀 빵과 다양한 식물 재료로 감염된 상처를 치료하기도 했다.
중세 시대의 감염에 대한 치료법은 주로 의학 민속에 기초를 두었는데, 그 결과는 매우 다양했다.
1890년대 독일 세균학자 루돌프 에메리치(사진)와 오스카 뢰브가 녹농균(당시 바실러스 피시아네우스로 알려짐) 추출물을 병원에서 수백 명의 환자를 치료하기 위해 사용했을 때, 항생제의 첫 임상 사용이 보고되었다. 피시아네우스는 오늘날 더 이상 사용되지 않는다.
현대 항생제 개발의 초기 선구자는 독일 의사 파울 에를리히(1854–1915)였다. 1909년, 그는 매독에 대한 최초의 효과적인 약효인 살바르산으로 판매된 항생제 아르페나민을 발견했다.
항생제 개발 역사에서 다음으로 중요한 단계는 1928년 스코틀랜드의 의사이자 미생물학자인 알렉산더 플레밍이 페니실린을 발견한 것이다. 이는 세계 최초로 널리 효과가 있는 천연 항생제 물질이었다.
유대인-우크라이나 생화학자이자 미생물학자인 셀먼 왁스먼 (1888–1973)이 수행한 토양에서 사는 유기체의 분해에 대한 연구는 1930년대 후반에 스트렙토마이신과 다른 항생제의 발견을 가능하게 했다.
1940년대 후반, 50년대, 60년대는 항생제 연구 개발의 황금기로 여겨진다. 이 20년 동안 인공 항생제뿐만 아니라 방선균 천연물, 곰팡이 천연물 및 기타 박테리아 제품이 임상에 나왔다.
항생제는 박테리아의 번식을 막거나 박테리아를 완전히 파괴하여 특정 감염을 치료하는 강력한 약물이다.
항생제는 토양 박테리아와 곰팡이에 의해 자연적으로 만들어진다. 특정 서식지에서 음식과 물 그리고 다른 제한된 자원을 놓고 경쟁할 때, 항생제가 그들의 경쟁을 없애기 때문에, 이것은 미생물에게 유리하다. 예를 들어, 페니실린은 곰팡이에 의해 생산된다.
간단한 답은 발효이다. 발효 과정을 통해 항생제를 생산하는 것은 산업 미생물학에서 가능하며, 여기서 원천 미생물은 액체 성장 매개물이 담긴 커다란 용기에서 성장한다.
보통 우리 면역체계는 해로운 박테리아를 죽임으로써 감염을 막을 수 있다. 하지만 때때로 박테리아의 수가 너무 많아 면역체계가 압도된다. 바로 그때 항생제가 그 가치를 증명한다.
항생제의 종류는 다르지만 모두 박테리아의 중요한 과정을 차단함으로써 작용한다.
페니실린과 같은 살균 항생제는 박테리아 세포벽이나 세포 내용물의 형성을 방해하여 박테리아를 죽인다.
정균 항생제는 박테리아를 반드시 죽이는 것은 아니지만 박테리아가 증식하는 것을 막는다.
항생제는 감기나 독감과 같은 바이러스 감염증이나 대부분의 기침에는 효과가 없다.
마찬가지로, 항생제는 흉부 감염, 귀 감염 또는 인후통을 치료하는 데 일상적으로 사용되지 않는다.
항생제를 복용하는 것은 부작용을 일으킬 수 있다. 발진, 어지러움, 메스꺼움, 설사 또는 효모 감염이 포함될 수 있다. 이러한 부작용은 보통 경미하고 치료 과정을 거치면 사라져야 한다.
어떤 사람들은 항생제, 특히 페니실린에 알레르기 반응을 일으킬 수 있다. 약의 부작용으로는 발진이나 두드러기, 혀나 얼굴의 붓기, 기침, 호흡 곤란 등이 있다. 항생제에 알레르기가 있다고 생각되면 항상 의사에게 알려야 한다.
항생제 내성균의 출현은 주로 항생제의 남용에 의해 발생하는 일반적인 현상이다.
항생제 내성은 세균이 그에 대응해 변화하는 것이다. 사람이 아니라 세균이 항생제에 내성을 갖게 되는 것이다.
결과적으로, 이 박테리아들은 인간을 감염시킬 수 있고, 그들이 일으키는 감염은 내성이 없는 박테리아에 의한 감염보다 치료하기가 더 어렵다.
세계보건기구(WHO)에 따르면, 폐렴, 결핵(사진), 임질, 살모넬라증과 같은 심각한 감염들은 그들을 퇴치하는 데 사용되는 항생제의 효과가 떨어짐에 따라 치료하기가 점점 더 어려워지고 있다고 한다.
궁극적으로 WHO는 항생제에 대한 내성으로 인해 입원 기간이 길어지고 의료 비용이 증가하며 사망률이 증가한다고 경고한다.
질병통제예방센터(CDC)에 따르면 매년 약 23,000명의 미국인들이 17건의 항생제 내성 감염으로 사망한다. 하지만 화학자들은 새로운 슈퍼 항생제가 이 암울한 통계를 줄이는데 도움이 되기를 바라고 있다.
오늘날 가장 강력한 항생제 중 하나는 1958년부터 사용되고 있는 반코마이신이다. 하지만 이전 항생제들보다 25,000배 더 강력하다고 알려진 새로운 슈퍼 항생제 반코마이신 3.0이 현재 임상시험을 진행 중이라고 미국 국립과학원회보가 보도했다.
만약 반코마이신 3.0이 청신호를 받는다면, 캘리포니아 샌디에고에 있는 스크립스 연구소에서 일하는 화학자들은 위험한 감염에 대한 마지막 방어선이 상당히 강해질 것이라고 믿고 있다.
항생제는 정확히 무엇이며 어떻게 작용할까?
최초의 항생제는 언제 개발되었고, 그 다음에는 어떻게 되었을까?
건강 의학
항생제를 임상에 도입한 것은 틀림없이 20세기의 가장 위대한 의학적 돌파구였다. 수막염과 세균혈증을 포함한 다양한 박테리아 감염을 치료하거나 예방하기 위해 광범위하게 사용되는 항생제는 심각한 질병과의 싸움에서 필수적인 역할을 한다. 그러나 항생제는 모든 것에 적합하지 않다. 그렇다면, 항생제는 정확히 무엇이며, 어떻게 작동할까?
사진을 통해 항균 물질이 어떻게 개발되었는지, 그리고 무엇에 효과가 있는지 알아보도록 하자!