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감염질환과 항생제 사용

항생제, 개별 환자 나이·알레르기·간기능 등 고려해야

2021-09-06 05:50:58 주혜성 기자 주혜성 기자 hsjoo@kpanews.co.kr

서론
항생제는 세균에 의한 감염질환을 치료하기 위해 사용된다. 세균 외에 바이러스이나 다른 균종에 의한 감염질환에는 효과가 없다. 

항생제는 약력학적 특징에 따라 미생물을 죽이거나(살균작용, bactericidal activity) 또는 증식을 억제하는(정균작용, bacteriostatic activity) 효과를 나타낸다.

국내 항생제 사용현황
우리나라의 항생제 사용량 및 처방 패턴을 분석하기 위하여 2002년부터 2013년까지 총 12년의 국민건강보험공단 표본코호트 자료를 분석한 연구가 진행됐다.
 
일일 사용량 기준단위(daily defined dose, DDD)를 적용한 국내 총 항생제 처방량은 2002년 15.9 DDD/1000명/일에서 2013년 24.2 DDD/1000명/일로 꾸준하게 증가했다. 

항생제 성분 중에서는 penicillin 계열인 amoxicillin 또는 amoxicillin/clavulanate, cephalosporin 계열인 cefaclor 처방량이 가장 많았다. 

연구에서 항생제 처방량과 주요 내성균의 내성률간의 상관성을 확인하였으며, 특히 항생제 사용이 필요하지 않은 급성상기도 감염질환에서 여전히 항생제 사용이 많았다고 보고했다. 

항생제 분류
항생제는 화학구조와 기전에 따라 분류한다. 각 항생제 계열과 성분에 따라 특정 균에 대한 효과도 달라진다. 

예를 들어 vancomycin은 주로 그람 양성균(예. methicillin-resistant Staphylococcus aureus)을 치료한다. Aminoglycosides 계열 항생제는 주로 그람 음성균을 치료하며, ß-lactam 계열 항생제와 병용 투여 시 그람 양성균에 대한 상승작용(synergy)을 나타낸다.

<표1>은 빈번하게 사용되는 항생제 계열과 성분을 나타내고 있다. 


경험적 항균제 치료요법
일반적으로 감염질환을 치료하기 위해 경험적 항균제 치료요법(empiric antimicrobial therapy)을 시작한다. 경험적 항균제 치료요법은 감염 원인균이나 병원체의 항생제 감수성을 확인하지 않은 상태에서 항균요법을 시작하는 것을 의미한다. 

이후 감염 원인균을 동정하고 병원체의 감수성 검사 결과를 획득하면 이에 따라 항균요법을 변경하거나 유지하는 확정적 항균제 치료요법(definite antimicrobial therapy)을 시행한다.

항생제 선택
경험적 치료요법에서 적절한 항생제를 선택할 때에는 여러가지 사항을 고려해야 한다. 

각 항생제는 항균활성범위가 다르며, 감염질환을 치료하는 적응증도 다르다. 따라서 특정 감염질환을 일으키는 주요 원인균을 이해하고 이러한 원인균을 치료할 수 있는 항생제를 선택해야 한다. 

주요 원인균을 파악하기 위하여 환자의 과거병력, 감염이 발생한 부위(예. 객담, 소변, 혈액 등), 감염질환이 지역사회 또는 의료기관에서 발생했는지 여부를 고려해야 한다.

개별 환자의 나이, 성별, 면역기능, 약물 알레르기와 이상반응, 임신 및 수유, 간기능과 신장기능, 병용약물, 동반질환, 감염질환의 중증도, 내성 양상 등을 고려해야 한다.

중증의 심각한 감염질환, 특정 감염질환, 항생제 내성율이 높은 경우에는 항생제 병용요법을 사용할 수 있다.  

항생제 약동학적 특징
항생제의 치료효과는 항균활성범위 뿐 아니라 약동학적 특징에 의하여 영향을 받는다. 

예를 들어, 항생제를 경구로 복용한다면 개별환자의 동반질환이나 병용약물 등에 의하여 위장관에서 약물의 흡수와 혈중에 도달하는 생체이용률(bioavailability)이 달라진다. 

각 항생제의 단백결합은 약물의 분포에 영향을 준다. 약물이 혈액에서 감염이 발생한 조직으로 이동하는 정도도 고려해야 한다. 

항생제가 간에서 cytochrome P450 (CYP450) 효소에 의해 대사되는지, CYP450 약물대사유도제 또는 저해제로 작용하는지 여부는 약물상호작용을 설명하는 요인이 된다. 항균제 중 clarithromycin, erythromycin, fluconazole, itraconazole, ketoconazole는 대표적인 CYP450 효소 저해제이다.

항생제는 간에서 대사되거나 신장으로 배설된다. 신장기능이 감소된 환자가 신장으로 배설되는 항생제를 복용한다면 용량 조절이 필요할 수 있다. 

항생제 내성
항생제 사용이 증가하면서, 항생제에 대한 저항(resistance)도 증가하고 있다. 항생제 저항이 발생하는 것은 항생제의 광범위한 사용, 남용 및 오용과 관련이 있다.
 
예를 들어 50여년 전 그람 양성균인 Staphylococcus aureus는 penicillin에 감수성이 있었으나 시간이 지나면서 세균의 변종이 페니실린을 분해하는 효소(ß-lactamase)를 생성하여 더이상 페니실린 항생제가 효과를 나타내지 않게 되었다. 이에 페니실린 분해효소를 저해하는 항생제(ß-lactamase inhibitors와 병용제제)를 개발하였으나 다시 내성을 나타내고 있다. 

항생제 내성은 전세계적으로 주요한 문제이며, 우리나라도 예외는 아니다. 항생제 내성 감염질환은 이환율과 사망률을 증가시키는 원인이기도 하다. 

항생제를 복용하는 동안 전체 치료기간을 지키는 것은 약물의 효과를 최적화하고 내성을 최소화하는데 매우 중요하다. 항생제를 정해진 기간동안 복용하지 않고 필요할 때만 복용하거나, 바이러스 질환이나 감기에 항생제를 복용하는 것은 항생제 내성을 증가시키는 요인이다. 

알레르기 반응
항생제 사용은 알레르기 반응을 일으킬 수 있다. 경증의 피부발진이나 가려움증, 심각한 경우 아나필락시스(anaphylaxis) 반응으로 생명을 위협할 수 있다. 아나필락시스 반응은 인후부종, 호흡장애, 혈압 감소 등의 증상을 포함한다. 

따라서 항생제를 사용하기 전, 과거 특정 약물에 대한 알레르기가 있었는지, 알레르기 반응이 무엇이었는지 확인해야 한다.

항생제 이상반응
항생제 사용과 관련한 흔한 이상반응은 위장관장애, 설사 등이다. 심한 이상반응이 발생한 경우 신장, 간, 골수 등 장기 기능의 손상을 일으킬 수 있다.
 
Aminoglycoside계 항생제, vancomycin, 항진균제인 amphotericin B는 신장에서 급성세뇨관괴사를 일으키는 대표적인 항균제이다. 

일부 항균제의 사용은 심전도에서 QT 간격을 연장하여 부정맥의 일종인 torsades de pointes 발생 위험을 증가시킬 수 있다. 이러한 항균제의 예는 macrolides, fluoroquinolones, fluconazole, hydroxychloroquine 등이다. 

Penicillins, cephalosporins, clindamycin, fluoroquinolones 계열의 항생제를 복용하는 경우 장염과 이로 인한 심한 설사가 발생할 수 있다. 이는 Clostridioides difficile이라는 장내 혐기성 균과 이 균이 생산하는 독소가 장내 세균총을 파괴하여 발생하는 항생제 이상반응이다. Clostridioides difficile은 여러 항생제에 저항을 나타내어 치료하기 어렵고 생명을 위협하는 중증 질환으로 발전할 수 있다.  


김현아 교수. 숙명여자대학교 약학대학

참고문헌
1) Lee GC, Burgess DS. Antimicrobial Regimen Selection. In: DiPiro JT, Talbert RL, Yee GC, et al, eds. Pharmacotherapy: A Pathophysiologic Approach. 11th ed. New York, NY: McGraw-Hill Inc; 2020. 
2) 국민건강보험공단 일산병원 연구소. 국내 항균제 사용 실태 및 주요 병원균의 항균제 내성에 관한 연구. 연구보고서 2016-20-001.

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