장내 미생물은 보호하고 병원성 세균만 공격하는 항생제

(A medical illustration of Clostridioides difficile bacteria, formerly known as Clostridium difficile, presented in the Centers for Disease Control and Prevention (CDC) publication entitled, Antibiotic Resistance Threats in the United States, 2019. Credit: CDC)

항생제는 수많은 사람의 생명을 살린 약이지만, 역설적으로 생명을 죽이는 약이라는 이름을 지니고 있습니다. 일단 투여하면 피아 식별 없이 세균을 죽이기 때문입니다.

물론 나쁜 세균을 죽이는 것은 당연히 환영할 일이지만, 우리 몸에는 수많은 공생 미생물이 살고 있습니다. 따라서 항생제를 오래 사용할 경우 공생 미생물, 특히 장내 미생물이 크게 줄어 여러가지 문제를 일으킵니다.

이 세균들은 우리 몸에 필요한 영양분을 공급할 뿐 아니라 다른 나쁜 세균이 침투하는 것을 막는 방어 기능도 담당하고 있습니다. 이것이 파괴되면 여러가지 염증에 시달리게 됩니다.

대표적인 항생제가 그람 음성균에 광범위하게 작용하는 콜리스틴 (colistin)으로 항생제 내성균에 대해서 최후의 보루로 사용하는 항생제이지만, 사용 후 장내 미생물 파괴로 각종 부작용과 감염에 시달릴 수 있습니다.

일리노이 대학 어바나 캠퍼스의 폴 허젠로더 교수 (University of Illinois Urbana-Champaign chemistry professor Paul Hergenrother)가 이끄는 연구팀은 주요 장내 미생물은 건드리지 않으면서 그람 음성균을 제거하는 항생제를 연구했습니다.

다국적 제약회사인 아스트라제네카가 개발한 Lol 억제제인 롤라마이신 (Lolamicin)은 병원성 그람 음성균의 지단백 운반 시스템 lipoprotein-transport system에만 선택적으로 작용하는 새로운 기전의 항생제입니다.

연구팀은 쥐를 이용한 동물 모델에서 다제 약제 내성 병원성 대장균, 폐럄 구균, 엔테로박터 클로아카 (Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae and Enterobacter cloacae) 감염에 테스트한 결과 폐혈증 100% 생존을 보였으며 폐렴에도 70% 생존을 기록했습니다.

그러면서도 유익한 장내 미생물에 큰 타격을 입히지 않았기 때문에 항생제 내성 그람 음성균 치료에 새로운 희망을 주고 있습니다. 임상 시험을 거쳐 장내 미생물 관련 부작용이 적은 항생제로 승인 받을 수 있을지 미래가 주목됩니다.

참고

https://phys.org/news/2024-05-antibiotic-pathogenic-bacteria-healthy-gut.html

Paul Hergenrother, A Gram-negative-selective antibiotic that spares the gut microbiome, Nature (2024). DOI: 10.1038/s41586-024-07502-0. www.nature.com/articles/s41586-024-07502-0

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