항생제 내성균들 ...

 항생제(antibiotics)

감염증을 일으키는 대표적인  것은 바이러스, 세균, 곰팡이, 기생충이며 이로 인해 생기는 질병을 말합니다.  20세기 중반까지 인류에게서 가장 큰 사망원인인 세균감염에 의한 사망이었는데 항생제의 발견으로 획기적인 변화를 맞이한 것입니다. 항생제는 감염된 사람에게는 해가 없지만 감염원인 세균을 죽이거나 세균 성장을 억제하여 세균 감염을 치료하거나 예방하는 역활을 합니다. 항생제는 심각한 감염의 치료부터 외과적 수술의 감염을 막고 면역체계가 약한 사람이나 환자들을 보호하는 수단으로 사용되고 있고 또한, 가축의 질병을 막고 성장을 촉진하는 방편으로도 널리 사용되기도 합니다. 1940년대부터 항생제가 도입된 이후 항생제는 건강관리의 중심이 되었으며 인류의 수명연장에 대단한 공헌을 하게 됩니다.

 

하지만 좋은 효과 뒤에 역효과도 있다는 사실을 우리는 항생제를 사용하면서 알게 되었습니다. 만병통치약처럼 보여진 항생제의 오. 남용으로 인해 항생제에 저항하는 세균이나 바이러스가 출현하였기 때문입니다. 항상제에도 죽지 않은 세균에 감염된 사람은 무방비상태로 세균의 공격을 받게 되고 심할 경우에는  생명을 잃을 수 밖에 없습니다. 이렇게 항생제에 저항하여 죽지 않는 세균을 항생제 내성균이라고 부르고 있습니다. 항생제 내성균은 항생제를 투여해도 죽지 않고 살아남는 무시무시한 세균이여서 면역력이 약한 사람이 이런 세균에 감염되면 의학이 발달한 지금도 치료 방법이 없다는 것입니다. 1940년대에 항생제가 개발되면서 사람들은 세균 감염으로부터 안전하게 치료를 받을 수 있는 세상이 되었다고 생각했었지만 지금은 어떠한 항생제도 죽일 수 없는 세균들이 조금씩 퍼지고 있음을 자각해야 합니다. 이런 세균들이 널리 퍼진다면 항생제가 개발되기 전의 시대로 되돌아간 것과 마찬가지가 됩니다.

기적의 약 '항생제'의 발견

항생제가 개발되기 전에는 병을 일으키는 세균에 감염되면 손쓸 방법이 없었고 그래서 아주 작은 상처로 인해 세균에 감염되어 목숨을 잃기도 했습니다. 최초의 항생제는 1928년 영국의 과학자 알렉산더 플레밍이 푸른곰팡이에서 우연히 발견하였고 이것을 페니실린이라 불렸으며 1943년부터 의약품으로 사용되면서 몸속에 침입한 세균을 죽이는 기적의 약으로 수많은 생명을 구했습니다. 페니실린이 개발을 계기로 후에도 20종류의 항생제가 더 개발되어 세균 감염으로 인해 일어나는 다양한 질병을 치료하고 있습니다.

항생제의 기능

항생제는 종류에 따라 세 가지 방법으로 효력을 발휘하는데 먼저 세균이 분열할 때 세균 세포벽이 생기지 못하도록 방해하는 항생제가 있는데 최초의 항생제인 페니실린이 이런 방법으로 세균을 물리칩니다. 그리고 세균이 단백질을 만들 수 없도록 방해하는 항생제 종류가 있으며 세균이 분열할 때 DNA 복제를 방해하는 항생제 종류로 크게 3가지로 나눌 수 있습니다.

항생제의 역기능

그런데 항생제는 우리 몸에 침입한 세균뿐만 아니라 우리 몸에도 영향을 미친다는 사실을 알게 되었습니다. 우리 몸에는 전체 세포 수 약 60조 개보다 훨씬 많은 100조 개가 넘는 다양한 세균이 살고 있다는 사실을 아십니까? 우리 몸은 세포들과 세균들이 공생하는 하나의 생태계라고 할 수 있는데, 항생제가 우리 몸에 있는 좋은 균들도 죽이는 것이 문제입니다. 특히 우리 장에는 많은 종류의 유익한 균들이 살고 있는데 항생제로 인해 피해를 보게 됩니다. 그래서 사람들이 항생제를 복용하는 동안 부작용으로 복부팽만과 설사를 경험하는 것은 항생제로 인해 장 안 세균들이 밸런스가 깨지는 문제가 일어났기 때문입니다.

항생제에 대항하는 항생제 내성균의 등장

항생제 '페니실린' ≫  내성균 '포도상구균' ≫ 항생제 '메티실린'  ≫ 메티실린내성포도상구균(MRSA) ≫반코마이신  ≫ 반코마이신내성포도상구균(VRSA)

페니실린이 처음 의약품으로 쓰이고 몇 년이 지난 후에 페니실린에 내성을 가진 세균이 발견되었고 얼마 후 이 세균을 제압하는 새로운 항생제가 개발되었는데 다시 이 새로운 항생제에 내성을 가진 세균이 발견되었습니다. 그 대표적인 예가 포도상구균입니다. 포도송이 모양으로 모여 자라기 때문에 포도상구균이란 이름이 붙은 이 세균은 폐, 소화기관, 비뇨기관, 피부 등 몸의 거의 모든 곳에서 질병을 일으킵니다. 페니실린은 포도상구균을 제압할 수 있었지만 페니실린의 사용이 늘면서 페니실린을 분해하는 포도상구균이 생긴 것입니다. 그러자 1960년에 그 세균(포도상구균)을 박멸할 수 있는 새로운 항생제 메티실린이 개발됐습니다. 그런데 메티실린의 사용이 늘어나자 곧바로 메티실린에 내성을 가진 메티실린내성포도상구균(MRSA)이 등장한 것입니다. 1970년대에 들어서면서 과학자들은 MRSA를 퇴치할 수 있는 항생제인 반코마이신을 개발했지만 역시 1980년대 중반을 넘어서면서 다시 반코마이신내성포도상구균(VRSA)이 등장하게 된 것입니다. 이제는 VRSA에 감염되면 더 이상 치료 방법이 없는 상태라고 합니다. 항생제에 대항하여 극복하는 내성균이 지금은 항생제에게 승리한 것이라고 말할 수 있습니다.

항생제 내성균은 왜 생길까?

세균은 전체 유전자 수가 적을뿐만 아니라 분열을 통해 자주 번식을 하므로 DNA의 복제 오류를 통한 다양한 돌연변이가 생기게 됩니다. 따라서 돌연변이 중에는 항생제에 내성을 가진 세균이 탄생할 가능성도 있게 됩니다. 수백만 마리의 세균 중에 한두 마리는 항생제에 내성을 가진 돌연변이일 수 있다는 뜻입니다. 일반적으로 돌연변이 세균은 보통 환경에서는 특별히 생존에 유리할 것이 없으므로 전체 무리에서 극소수만 존재하지만 항생제가 자주 사용되는 환경에서 이런 돌연변이는 절대적으로 생존에 유리하게 됩니다. 항생제가 투여되면 다른 세균들은 모두 죽고 이 돌연변이만 살아남게 되는 것입니다. 항생제를 이겨낸 이 돌연변이가 우리 몸 면역세포의 공격에도 살아남는다면 본격적으로 증식을 할 수 있고 세균은 짧은 시간에 많은 수로 증식할 수 있으므로 이 돌연변이 세균은 널리 퍼져나갈 수 있게 되는 것입니다. 코로나가 지속적으로 변형이 되며 살아가는 것과 비슷하다고 할 수 있습니다. 

게다가 세균은 다른 개체로 옮겨갈 수 있는 플라스미드라는 조그만 고리 모양의 DNA를 가지고 있는데 만약 어떤 세균이 항생제에 내성을 일으키는 유전자가 포함된 플라스미드를 갖고 있다면 이 세균은 다른 개체에게 이 플라스미드를 옮겨줄 수 있게 됩니다. 그러면 다른 개체도 항생물질에 내성을 가질 수 있게 되는 것입니다.

병원과 같이 여러 종류의 항생제가 많이 사용하는 곳에서는 여러 항생제에 내성을 가진 슈퍼 박테리아가 탄생할 수도 있는 이유가 여기에 있습니다. 하지만 아무리 강력한 슈퍼 박테리아라고 해도 우리 몸의 면역 체계가 튼튼하다면 두려워할 필요가 없습니다. 슈퍼 박테리아는 항생제 내성 외에 다른 능력이 있는 게 아니기 때문입니다. 하지만 면역력이 떨어진 환자가 이 세균에 감염되면 마땅한 치료 방법이 없어 매우 위험하게 되는 것입니다.