슈퍼 박테리아의 생존전략에 대하여 질문
슈퍼박테리아는 여러 항생제에 내성이 있잖아요
그러면 슈퍼 박테리아는 따로 생존 전략이 있나요?
예를 들면 항생제를 분해하는 다른 방법이 있거나 그런가요?
안녕하세요.
슈퍼박테리아는 말 그대로 여러 종류의 항생제에 내성을 지닌 '다제내성균(MDR, Multi-Drug Resistant bacteria)'으로, 의학적 치료가 어려운 매우 강력한 병원균을 말하는데요, 이런 슈퍼박테리아가 살아남는 비결은 단순한 ‘운’이 아니라, 진화 과정에서 획득한 정교하고 다양한 생존 전략 덕분이라고 할 수 있습니다. 슈퍼박테리아는 항생제 분자를 직접 파괴하거나 비활성화시키는 효소를 만들어내는데요, 대표적인 효소가 β-락타마제(β-lactamase)입니다. 이 효소는 페니실린, 세팔로스포린 같은 β-락탐 계열 항생제의 구조를 파괴하는데요, 카바페넴 분해 효소(NDM-1 등)는 극소수 항생제에도 내성을 부여하여 치료를 거의 불가능하게 만듭니다. 또한 일부 박테리아는 세포막 구조를 변형시켜 항생제가 안으로 들어오지 못하게 막는 전략을 사용하는데요, 예를 들어 그램음성균은 이중막 구조를 가지고 있어 항생제 투과 자체가 어렵고, 이 구조를 더 강화하거나 막단백질(porin)의 발현을 줄여 항생제 유입을 줄입니다. 반면에 어떤 박테리아는 항생제가 안으로 들어오더라도 곧바로 밖으로 내보내는 ‘배출 펌프’를 가동합니다. 이는 세포 안의 항생제 농도를 낮추어 치명적인 영향을 받지 않게 하는 생존 전략인데요, 예를 들어서 테트라사이클린, 플루오로퀴놀론 계열 항생제에 저항성을 보이는 균에서 잘 나타납니다.
안녕하세요. 정준민 전문가입니다.
맞아요
슈퍼박테리아는 효소로 항생제를 분해하거나
세포벽을 막아 약물이 못들어오게 하기도 하는데요
유전자 교환도 전략 중 하나랍니다.
슈퍼박테리아는 여러 항생제에 내성을 보이는 세균으로, 다양한 생존 전략을 가지고 있습니다. 대표적으로 항생제를 분해하는 효소를 생산하거나, 항생제가 세균 안으로 들어오는 것을 막거나, 들어온 항생제를 다시 밖으로 퍼내는 펌프를 과도하게 발현시키는 방법 등이 있습니다. 또한, 항생제의 목표물 자체를 변형시켜 항생제가 제 기능을 하지 못하게 하거나, 내성 유전자를 다른 세균에게 전달하여 내성을 확산시키기도 합니다.
슈퍼박테리아도 여러 종류가 있으며, 여러 항생제에 내성을 가지는 독특한 생존 전략을 가지고 있습니다.
말씀하신대로 항생제 분해 효소 생산학기도 하고, 항생제가 공격해야 할 자신의 중요한 부분을 바꿔서 항생제가 듣지 않게하는 표적 부위의 변경 같은 전략을 사용하기도 하며, 세포 안으로 들어온 항생제를 다시 밖으로 퍼내서 효과를 줄이기도 합니다.
일부 슈퍼박테리아는 다른 세균들과 끈적한 막을 만들어 항생제의 접근을 막고 자신을 보호하는 물리적인 보호막을 만들기도 합니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 슈퍼박테리아는 항생제를 분해하는 효소를 만들거나, 항생제 표적을 변형하고, 세포벽 투과성을 낮추며, 약물 배출 펌프로 항생제를 밖으로 내보냅니다. 또한, 생물막을 형성해 항생제 침투를 막는 등 여러 생존 전략을 동시에 사용할 뿐만 아니라 유전자 수평전달을 통해 내성 유전자를 빠르게 퍼뜨려 치료를 어렵게 만듭니다. 감사합니다.