Bacterial Energy Metabolism

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준오 서문
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1 제 6 장소독, 멸균및화학요법

2 소독, 멸균및화학요법 학습성과 1. 미생물을제어할수있는방법들을설명할수있다. 2. 멸균과소독의개념을설명할수있다. 3. 멸균법의종류를나열하고특성을설명할수있다. 4. 소독법의종류를나열하고특성을설명할수있다. 5. 항균제의작용기전 5가지를나열하고해당항균제를예시할수있다. 6. 항균제내성출현기전을설명할수있다. 7. 항균제감수성검사법을설명하고시행할수있다.

3 소독과멸균

4 소독과멸균 멸균 (Sterilization) 모든미생물을제거하거나사멸시키는것 화염멸균, 건열멸균, 고압증기멸균, 여과멸균, 가스멸균등 소독 (Disinfection) 병원성미생물을죽이거나감염력을없애는것 비병원균이아직살아남아있을가능성이있음 화학약품 ( 소독제 ), 자비소독, 저온살균 (pasteurization) 등 방부 (Antisepsis) 음식물, 약품등이부패하지않도록부패균을죽이거나증식을억제시키는것

5 살균기전 DNA의손상 단백질의변성과응고작용 세포막또는세포벽의파괴 화학적길항작용 유리 sulfhydryl group의제거

6 멸균 (Sterilization) 멸균이란 저항성이높은세균의아포 (spore) 나, 미코박테륨, 외피비보유바이러스및진균등을모두사멸시키는조작 멸균방법 가열멸균 여과멸균 가스멸균 자외선멸균 방사선멸균 초음파멸균

7 가열멸균 1/2 화염멸균 소각 가스버너, 알코올램프의불꽃으로백금이등멸균 미생물에의한오염물소각 건열멸균 건열멸균기 (dry oven) 로 160, 30분 ~1시간, 또는 180 로가열후자연냉각 유리기구, 플라스크의멸균 고온에서변성되지않는화합물의멸균 고압증기멸균 고압증기멸균기 (autoclave) 로 2기압 (atm) 121, 15~20분간가열증기멸균 아포를포함한대부분의미생물이사멸되나일부바이러스, 프리온은사멸 변성되지않는다.

8 가열멸균 2/2 평압증기멸균 Koch 솥사용. 100 의평압증기로 15~30분간멸균 일반적병원성세균은사멸되나아포와일부바이러스는사멸되지않는다. 엄밀한의미에서멸균법이아니고, 현재는사용되지않는다. 간헐멸균 100 로 20분간하루한번씩 3일간연속하여끓여서아포를사멸시키는방법 첫째날-영양형세포사멸, 둘째날-일찍발아한아포사멸, 셋째날-늦게발아한아포사멸 일부혐기성아포생성균과고온균은사멸시킬수없다. 아포가자랄수있는배지가들어있는대상에만적용이가능하다.*

9 화염멸균 Alcohol Lamp Bunsen Burner Loop Sterilizer

10 의료폐기물소각로 (medical waste incinerator)

11 건열멸균

12 고압증기멸균, (Autoclaving, Steam Sterilization) 고압증기멸균의원리 - 고압증기 (2기압) 가대상물체로침입 (121 에서물은 2 기압에끓음 ) - 응축되었던수분이음압을형성하면서다시고압증기로변함 - 습열 (moist heat) 이미생물에작용하여단백질을변성시킴 Pressure (psi) Temp ( ) 0 psi psi psi psi psi psi 135

13 고압증기멸균기

14 Autoclaving 할수있는것들 수술도구 유리그릇 ( 초자 ) 플라스틱시험관, 피펫팁 용액, 물, 배양배지 동물사료, 침구류 폐기물

15 Autoclaving Pouch

16 Autoclave Indicating Tape

17 간헐멸균 (Intermittent Sterilization =Tyndalization)

18 여과멸균 (Filtration) 여과멸균은가열하면변질되는용액의멸균에이용 의약품, 점안액, 배양배지, 기름, 항생제등 세균은제거되지만바이러스는여과막을통과 ( 세균중미코플라스마는통과 ) 세균을농축하기위한목적으로도사용 바이러스를분리하기위한목적으로사용하기도함 μm 구멍을가지고있는막을이용 사용중여과기가막히거나흡착으로인해성분의활성이저하될수있다.

19 여과기 (Filters) 셀룰로즈여과막 세라믹여과기 토기 ( 질그릇 ) 여과기 주사기용여과기

20 셀룰로즈여과막

21 가스멸균 (Gas Sterilization) 가열하면변성되는고무제품, 플라스틱제품, 일회용제품, 내시경, 수술재료등의멸균에사용 산화에틸렌 (Ethylene oxide; EO) 가스가널리이용됨 EO gas는폭발력이강하여 90% CO 2 또는 fluorocarbon과섞어서사용 수소원자를 alkyl groups으로치환 세균, 진균, 바이러스등모든미생물에효과적 Ethylene Oxide

22 EO gas sterilizer

23 자외선멸균 (UV sterilization) 자외선은 260~280 nm 파장에서가장살균력이강하다. 외과수술실, 무균실의살균에이용 ( 특히결핵균살균에효과적 ) 주로고체 ( 액체 ) 의표면, 공기의살균에유효

24 자외선

25 방사선멸균 (Ionizing radiation sterilization) 이온화방사선 (Ionizing radiation) α 선, β 선, γ 선및 X 선은살균력을가짐 투과력이극히강하여복잡한물체의내부에있는미생물도살균가능

26 초음파멸균 초음파를세균부유액에작용시켜균체를파괴하는조작 수술전손세척, 수술기구, 연구기자제의세정, 균체파괴에의한균체내용물추출등 에쓰임

27 소독 (Disinfection) 소독 감염이나전염을막기위해병원균을죽이는일 아포는사멸시키지못하나병원미생물의사멸또는성장억제를위해사용 소독법 자비소독 (boiling disinfection) 저온살균법 (Pasteurization) 화학적소독법 (chemical disinfection) 소독제 (disinfectant) 를이용한소독 알코올류, 페놀과그유도체, 중금속화합물, 할로겐및그화합물, 아세틸화제제, 계면활성제등 소독제의효력은페놀 (phenol) 의살균력을기준으로한석탄산계수 (phenol index) 를사용한다.

28 화학적소독법 소독제 소독의목적으로쓰이는화학적약품 소독제의종류 알코올류 페놀과그유도체 중금속화합물 할로겐및그화합물 아세틸 (Acetyl) 화제제 계면활성제 (detergent) 그밖의소독제

29 최초의소독약 페놀 을사용한 Joseph Lister

30 알코올류 알코올류작용기전 단백질변성, 막지질용해 효소활성억제 에틸알코올 (Ethyl alcohol, Ethanol) 70%~80% 에서살균력이가장강하다. 여러세균, 결핵균, 바이러스불활성화 아포에는효과가없다. 손소독, 주사시피부소독에사용 이소프로필알코올 (Isopropyl alcohol, Isopropanol) 30~70% 용액사용 에틸알코올보다살균력이강하며, 피부자극도강하다.

31 페놀과그유도체 석탄산 (phenol) 소독제효력의기준으로사용됨 세균, 진균에유효, 아포에작용약함 3~5%, 단백질응고, 변성, 침전, 살균력약하고독성강함 클로르헥시딘 (Chlorhexidine) 일반세균, 진균에유효, 항산성균, 아포, 바이러스에효과없음 헥사클로로펜 (Hexachlorophene) 그람양성균에만효력 손, 피부소독에사용 ( 근래에는거의쓰지않음 ) 기타 Irgasan DP300(2,4,4 -trichloro-2 -hydroxydiphenylether): 피부, 손소독에사용

32 중금속화합물 중금속화합물 수은 (Hg), 은 (Ag), 동 (Cu) 등이이온상태에서강한살균작용나타냄 아포에는효력이없음 중금속화합물소독제 염화제2수은 ( 승홍 ) 머큐로크롬 (mercurochrom) 질산은 (silver nitrate) 은이온이비특이적으로세포표면에부착하여세포막의기능을파괴하고, 더많은은이온들이세포내로침투할수있도록한다. 은이온은 DNA 의염기쌍과 반응하여 DNA 복제를방해한다. 은이온은전자수용기와강하게결합하는데, 세포내에서는효소에서흔히발견되는 치올기 (-SH) 가표적이된다.

33 중금속화합물 승홍 (HgCl 2 ) Mercury(II) chloride Mercuric chloride 머큐로크롬 Mercurochrome 질산은 (AgNO 3 ) Silver Nitrate

34 할로겐 (Halogen) 및그화합물 유리성할로겐 (halogen) 은염소 (Cl, chloride), 브롬 (Br, brome), 요오드 (I, iodine), 불소 (fluoride, F) 의순서로살균력이강하다. 염소 (Chlorine) 수돗물의소독 차아염소산나트륨 (Sodium hypochlorite) 일반세균, B 형간염바이러스에유효, 수술실, 병실, 가구등소독 요오드팅크 (Iodine tincture) 강한살균작용, 강한자극으로피부염유발, 피부소독에사용 요오드포어 (Iodophor) 비이온계계면활성제와요오드복합체 : 포비돈 (Povidone), 베타딘 (Betadine) 일반세균, 결핵균, 진균, 바이러스에효과, 잔류성이강하여효과지속

35 할로겐화합물 차아염소산나트륨 Sodium hypochlorite 옥도정기 Iodine Tincture Iodophor ( 포비돈, 베타딘 )

36 아세틸 (Acetyl) 화제제 포르말린 (Formalin) 37% 포름알데히드 (formaldehyde) 수용액 세균, 아포, 바이러스에강한살균력 밀폐상태에서증기소독에사용 글루타르알데히드 (Glutaraldehyde) 탄산완충액으로완충한 2% 알칼리성 (ph 7.5~8.5) 수용액 일반세균, 아포, 바이러스에효과

37 아세틸화제제들 Formalin 37% Formaldehyde Glutaraldehyde

38 계면활성제 (Detergents) 음성비누 (Anionic soap) 보통비누, 음성 (-) 하전일띠고있는계면활성제 살균작용은낮고, 세정에의한균제거목적으로사용 양성비누 (Cationic soap) 역성비누 (Invert soap) 라고도함 양성 (+) 으로하전된계면활성제 자극성, 독성약하고강한살균력 일반세균, 진균, 바이러스에유효하지만아포및결핵균에는효과가없음 10% 원액을 배희석하여손, 피부점막, 식기, 금속기구소독에사용 벤잘코니움 (Benzalkonium chloride), 벤제쏘니움 (benzethonium chloride)

39 계면활성제 Benzalkonium Chloride Benethonium Chloride

40 그밖의소독제 산화제 (Oxidizing agents) 발생기산소를유리하여세포구성성분을산화 과산화수소수 (hydrogen peroxide, Oxyful) : 3% 수용액 과망간산칼륨 (potassium permanganate) : 0.1~0.5% 수용액, 요도, 질, 진균소독 붕산 (boric acid) 초산 (acetic acid) 살리실산 (salicylic acid) 수산화나트륨 (sodium hydroxide) 생석회 ( 산화칼슘, calcium oxide)*

41 소독약의종류 중금속화합물 수은 은 HgCl2 : 피부소독 Mercurochrome AgNO3 : 1% AgNO3 : 임균에의한신생아의안염예방에사용 그외의소독약 Chlorhexidine : 피부자극없으나점막에사용하면안된다 Arcinol : 황색색소, 피부, 점막자극없어국소의외용살균제로사용 붕산 (Boric Acid) : 1~5% 용액을구강및안결막세척및소독에사용

42 소독제 (Disinfectant) 이상적소독제의조건 높은살균작용력, 석탄산계수 (phenol coefficient) 가높아야한다. 화학적으로분해되기어려운유기화합물이나금속에도효과적이여야한다. 용해성 (solubility) 과안전성 (stability) 이높아야한다. 부식성과표백성이없어야한다 사용방법이용이하고값이저렴해야한다.

43 석탄산계수 Phenolic Index(Coefficient) 페놀의살균력을기준으로소독제의효력을비교 피검소독제와석탄산을각각단계별로희석하여시험균 ( 보통장티푸스균 ) 을가하고 5분동안에살균되지않으면, 10분동안에완전살균되는최대희석배수를구한후계산

44 항미생물화학요법제

45 항미생물화학요법제 항미생물화학요법제 (Antimicrobial Chemotherapeutics) 생체에침투한병원성미생물을선택적으로억제하거나사멸시키기위하여사용하는약물 화학요법제의종류 항생물질 (antibiotics) 방선균이나진균등의미생물이생성한 2 차대사산물로 분자량이작고화학구성이단백질이아니면서 자기를제외한다른미생물의증식을억제하거나사멸시키는항균활성을가진물질 화학합성제 (synthetic chemical agent) 인공적으로합성한항균활성을가진물질 합성항균물질 항악성종양물질 (anti-cancer chemotherapeutics), 항바이러스물질 (anti-viral agent)

46 화학요법제의특성 항균범위 (antibacterial spectrum) 화학요법제나항생제가병원체에작용할때일정한범위의유효성 광범위항생제 (board spectrum antibiotics) 그람양성, 음성및각종미생물에작용 선택독성 (selective toxicity) 미생물에대한선택적독성 세균세포와동물세포간의차이를공격 선택독성이우수할수록부작용이적다. 정균작용 (bacteriostatic action) 과살균작용 (bactericidal action) 정균작용 : 세균의증식을저해, 가역적 살균작용 : 세균을용균시켜사멸, 비가역적 *

47 정균과살균 정균 (Bacteriostasis, Bacteriostatic) 세균의증식을저지하는성질 물질을제거하면증식을재개 살균 (Bactericide, Bactericidal) 세균을죽이는성질 살균작용은비가역적

49 항생제의선택기준 항생제선택의기준 숙주조직에독성이낮아야한다 : 선택독성 (selective toxicity) 숙주과민반응을나타내는부작용이없어야한다. 많은다른형태의미생물들에광범위한항생작용을나타내어야한다. 정균작용보다는살균작용을나타내어야한다. 쉽게항생제내성을나타내지않아야한다.*

50 항균제항균범위 (Antibiotics Spectrum)

51 Paul Ehrlich (1845~1915) 선택독성 (Selective toxicity) 개념정립 마법의탄환 (Magic Bullet) 1910년비소화합물을합성하여 606번째화합물이매독에는효과적이나인체에는독성이적음을확인 후에 Salvarsan으로명명됨

52 Gerhard Domagk (1895~1964) 독일의병리학자, 세균학자 빨간색아조염료인프론토실 (Prontosil) 이사슬알균 (Streptococ cus) 에감염된쥐를죽지않게하는작용이있음을밝힘. 후에프론토실이조직내에서 p-아미노벤젠술폰아미드 ( 술파닐아미드 ) 의형태로분해된다는것이밝혀졌다.*

53 Alexander Fleming (1881~1955) 영국의화학자 1928 년 Penicillium notatum 이생산한물질이포도알균 (Sta phylococcus) 의성장을억제함을발견.

54 항생제개발의역사 54 년도 명칭 비고 1911년 Arsphenamine Salvarsan으로알려짐 1935년 Prontosil Sulfanilimide의경구전구체, 최초의 sulfonamide 1942년 benzylpenicillin 최초의 penicillin 1942년 gramicidin S 최초의 peptide antibiotic 1944년 streptomycin 최초의 aminoglycoside 1948년 chlortetracycline 최초의 tetracycline 1949년 chloramphenicol 최초의 amphenicol 1952년 erythromycin 최초의 macrolide 1955년 vancomycin 최초의 glycopeptide 1958년 colistin 최초의 polymyxin 1960년 metronidazole 최초의 nitroimidazole 1961년 trimethoprim 최초의 dihydrofolate reductase inhibitor 1964년 Cefalotin 최초의 cephalosporin 1967년 Nalidixic acid 최초의 quinolone 1968년 clindamycin 두번째 lincosamide 1985년 imipenem/cilastatin 최초의 carbapenem 1987년 ciprofloxacin 최초의 2세대 fluoroquinolone 1987년 rifaximin 최초의 ansamycin

55 항생제개발의역사 55

56 항생제개발의역사 56 항생제발견의황금기 의용화학의황금기 퀴놀론 (quinolons), 스트렙토그라민글리코펩티드 (glycopeptides) 마크로라이드 (macrolids) 아미노글리코사이드 (aminoglycosides) 클로람페니콜 (chloramphenicol), 테트라사이클린베타락탐계 (β-lactams) 디아릴퀴놀론 (diarylquinolones)) 피닥소미신 (fidaxomicin) 머틸린 (mutilins) 리포펩티드 (lipopeptides) 옥사졸리디논 (oxazolidinones) 설폰아마이드 (sulfonamides)

57 화학요법제의주요표적과작용기전 세포벽합성저해 세포막기능저해 핵산합성저해 단백질합성저해 상경적대사길항 *

58 세포벽합성억제제 세균세포벽의주된구성성분은펩티도글리칸 세포벽합성억제제는펩티도글리칸의합성을억제 Penicillins, Cephalosporins : β-lactam ring 을가진다.* 페니실린 세팔로스포린

59 그람양성균과그람음성균의세포벽 59 그람양성균특이구조 지질테이코산 (Lipoteichoic acid) 공통적구조 편모 (Flagellum) 선모 (Pilus) 협막 (Capsule) 그람음성균특이구조 포린 (Porin) 세포벽 Cell wall 내독소 (Endotoxin/LPS) 외막 (outer membrane) 그람양성균 펩티도글리칸 세포질막 Cytoplasmic membrane 그람음성균 세포주위공간 (Periplasmic space) β-lactamase 가위치함

60 그람양성균의펩티도글리칸 60

61 페니실린의작용기전 61 베타락탐계항생제와 D-ananyl-D-alanine 구조의유사성

62 베타락탐계 공통적으로화학구조에베타락탐고리를가지고있는항생물질 페니실린 (Penicillin) 계 세팔로스포린 (Cephalosporin) 계 모노박탐 (Monobactam) 계 카바페넴 (Carbapenem) 계 작용기전 세포멱합성에작용하는펩티드전이효소 ( 페니실린결합단백 ) 에결합하여세포벽합성저해 살균작용 내성세균은베타락탐고리를분해하는베타락탐분해효소생산 베타락탐분해효소억제제 Clavulanic acid, sulbactam, tazobactam 등

63 세포막기능억제제 세포막은세포의생명유지에중요한역할 세포막기능장애 살균작용 삼투압간차이에의한세포손상 영양물질의흡수 대사산물의조절 호흡효소및생합성 세포막기능억제제 항진균제 Amphotericin B, nystatin, miconazole, ketoconazole, polymyxin B 아미노글리코사이드계항균제 스트렙토마이신 (Streptomicin, SM), 카나마이신 (Kanamycin, KM), 겐타마이신 (Gentamycin, GM), 토브라마이신 (Tobramycin, TOB) 등 *

64 핵산합성억제제 기전 뉴클레오티드의합성과복제를억제하거나전사를중지시켜핵산합성방해 항암제 : Actinomycin, mitomycin, bleomycin 항결핵제 : rifampicin (DNA 의존 RNA polymerase 억제 ) DNA 이중나선에교차결합 클로로퀸 (chloroquine) DNA 풀림효소 (DNA gyrase) 헬리카아제 (helicase) 억제 퀴놀론 (quinolone) 퓨린, 피리미딘유사체 아지도티미딘 (azidothymidine; AZT), 아시클로버 (acyclovir) : 항바이러스제 *

65 단백합성억제제 리보솜 : 단백질합성기구 포유동물 : 40S + 50S 80S 세균 : 30S + 50S 70S 기전 세균의단백질합성과정을방해 30S에작용 Tetracycline, Spectinomycin, Streptomycin, Gentamicin, Kanamycin, Amikacin, Nitrofurans 50S 에작용 Erythromycin (macrolides), Chloramphenicol, Clindamycin, Lincomycin* Bacterial 70S ribosome 50S 30S Erythromycin (macrolides) Chloramphenicol Clindamycin Lincomycin Tetracycline Spectinomycin Streptomycin Gentamicin Kanamycin Amikacin Nitrofurans

66 단백질합성억제제의작용기전 펩티드의신장 클로람페니콜 50S 리보솜에부착하여펩티드본드형성을억제 50S 리보솜 단백질합성부위 에리트로마이신 50S 리보솜에부착하여 mrna 의전위운동을방해 mrna 스트렙토마이신 30S 리보솜의변형으로 mrna 부호해독오류유도 30S 리보솜 70S 원핵세포리보솜 번역 Translation 리보솜의이동방향 테트라사이클린 trna 의 mrna- 리보솜복합체결합을방해

67 대사경로에영향을주는항균제 기전 대사에관여하는효소는기질과유사한구조를가진물질과결합 정상적인효소기질반응을저지하는물질이효소와결합하여대사중단 엽산 (folic acid) 생성에필요한 PABA (para amino benzoic acid) 대신설파제가효소와결합 종류 Sulfonamides, PAS, Isoniazid, Trimethoprim, Flucytosine 항암작용 : methotrexate(mtx), 6-mercaptopurine, 5-fluorouracil*

68 술폰아미드 (sulfonamide) 와트리메토프림 (trimethoprim) 세균 DNA 합성에필수적인엽산 (folic acid) 의합성을방해 Pteridine + P-Aminobenzoic acid (PABA) + Glutamic acid Dihydropteroate synthase Sulfonamides Dihydrofolic acid Dihydropteroate reductase Trimethoprim Tetrahydrofolic acid Purines DNA Sulfonamide Trimethoprim

70 항균제의작용기전요약 세포벽합성억제제페니실린, 세팔로스포린, 바시트라신, 반코마이신 단백질합성억제제클로람페니콜, 에리트로마이신, 테트라사이클린, 스트렙토마이신 전사 transcription 번역 translation 복제 replication 핵산복제및전사억제제퀴놀론, 리팜핀 효소활성, 필수대사물합성 세모질막기능저해제폴리믹신 필수대사물합성억제제설폰아마이드, 트리메토프림

항진균제 전신성항진균제 폴리엔계 아졸유도체 뉴클레오시드유도체 표재성항진균제 그리세오풀빈 아릴아민계 * 세포질막지질과결합하여세포질막구조파괴 Sertaconazole 글루칸생합성과정방해 Echinocandins (anidulafungin, caspofungin,

71 항진균제 전신성항진균제 폴리엔계 아졸유도체 뉴클레오시드유도체 표재성항진균제 그리세오풀빈 아릴아민계 * 세포질막지질과결합하여세포질막구조파괴 Sertaconazole 글루칸생합성과정방해 Echinocandins (anidulafungin, caspofungin, Micafungin) 에르고스테롤생합상과정방해 Azoles (fluconozole, miconazole, Sertaconazole) 에르고스테롤과결합하여세포질막구조파괴 Polyenes (amphotericin B, Nystatin) 핵산합성억제 Fluorocytosin

72 항진균제 Polyene antibiotics Amphoterecin B ( 가장흔히사용 ) 전신적으로쓸수있는유일한약제 Nystatin : topical application Imidasol derivatives Miconazole, Ketoconazole, Itraconazole, Fluconazole Flucytosine 핵산합성억제 Amphoterecin B 와 Flucytosine 병합요법 신장기능감시필요 *

73 항바이러스제 항바이러스제의표적 비리온의파괴 : 계면활성제 부착저해 : 중화항체 투과및탈외피억제 : amantadine, rimantadine 바이러스 mrna 합성억제 : Rivavirin 바이러스유전자복제억제 : acyclovir 바이러스단백질합성억제 : interferon 비리온조합및방출억제 *

74 항바이러스제 선천면역방어반응자극제 가장좋은항바이러스제는숙주의선천적항바이러스반응 인터페론 항체 바이러스에감염된세포에서생산 다른세포를바이러스감염으로부터보호하는항바이러스기능 능동또는수동면역으로얻어진중화항체는바이러스감염을억제 바이러스비리온과결합하여바이러스가숙주세포에부착하는것을차단 *

75 AIDS 치료제

76 약제내성

77 약제내성 (drug resistance) 약제내성이란? 미생물이어떤약제에반응을나타내는것 : 감수성 (sensitivity) 감수성이매우낮아저항성이강한것 : 내성 (resistance) 내성의원인 유전자의변화 돌연변이 내성 Plasmid (R-plasmid) 의도입등외부로부터의내성도입 *

78 세균의돌연변이로인한내성출현 자외선, 방사선등의물리적조건이나화학적돌연변이원 (chemical mutagens) 및증식과정중에일어나는자연돌연변이의결과로원래의유전자와는다른돌연변이유전자가만들어진다. 발생한돌연변이는세포분열과정중에자손세포에게전달될수있다.

79 돌연변이로발생한내성의전파 내성유전자의전파 접합 (conjugation) 플라스미드 (plasmid) 유전자가성선모 (sex pili) 를통해다른세균으로전달됨 형질도입 (transduction) 박테리오파지 (bacteriophage) 가증식하고다른세균으로전파되는과정에내성유전자가다른세균으로전달됨 형질전환 (transformation) 내성을가진세균의염색체 (chromosome) 유전자일부가다른세균으로직접전달됨

80 약제내성성립과정 항생제내성 세균 항생제 항생제에내성이있는 세균이섞여있음 항생제가가해진상황에서감수성이 있는세균들은사멸되고, 저항성이 있는균들만살아남게됨 저항성이있는세균들만증식하여 새로운감염을유발하게됨

81 항생제에대한내성 81 1 항생제표적의변형 : 항생제의작용을방해하기위해리보솜을메틸화 (methylation) 시키거나작용기 (functional group) 를추가. 예 ) ribosomes와 transpeptidase의변형 2 항생제분해효소생산 : β-lactams ring 파괴 3 항생제변형효소생산 : 작용기 (functional groups) 추가를통한변형 4 항생제내성유전자도입 : 내성유전자를가진병원성유전자섬 (pathogenicity Island). 예 ) Efflux pump 항생제를외부로유출시킴

82 약제내성의기전과교차내성 약제내성의기전 항균제투과성의감소와능동적유출 항균제의불활성화 항균제표적의변화 항균제에길항작용을나타내는필수대사산물의합성증가 교차내성 (cross resistance) 미생물이어떤특정약물에대하여내성이나타날때그약물과화학적구조나작용기전이유사한다른약물에대해내성을나타내는것 *

83 항생제개발과내성출현의역사 Penicillin ( 페니실린 ) Vancomycin ( 반코마이신 ) Methicillin ( 메티실린 ), oxacillin ( 옥사실린 ) Cephalosporin ( 세팔로스포린 ) 페니실린내성포도알균 페니실린내성폐렴알균 MRSA ( 메티실린내성황색포도알균 ) VISA ( 반코마이신중등도내성황색포도알균 ) VRE ( 반코마이신내성장알균 ) VRSA ( 반코마이신내성황색포도알균 )

84 항생물질의유해작용 항생제의남용은예기치않은부작용을가져올수있다. 즉시형및지연형과민증, 발열, 발진, 결합조직의질환 불완전한감염증치료로인한내성균출현 균교대증 (superinfection) 장기의장애 감각기와신경계장애 Aminoglycoside계 : 청신경 신경장애 Amphotericin B, Polymxyin B 간장애 Erythromycin, Tetracycline 조혈기장애 Chloramphenicol 기타장애 비타민결핍증 기타약물독성 *

85 화학요법제병용효과 병용사용의목적 항균스펙트럼확대 내성균출현방지 병용에의한협력작용기대 약세불활성화효소억제 부작용경감 병용의결과 살균작용항생제 + 살균작용항생제 = 협력 (synergism) 또는상승작용 (potentiation) 정균작용항생제 + 정균작용항생제 = 상가작용 (addition) 살균작용항생제 + 정균작용항생제 = 길항작용 (antagonism)

86 항균제감수성검사 항균제감수성검사의목적 감염을제어하기위하여적절한항균제를선택하고항균제농도를결정하는방법 최소억제농도 (minimum inhibitory concentration; MIC) 최소살균농도 (minimum bactericidal concentration; MBC) 항균제감수성검사방법 시험관희석법 계단희석된항균제함유액체배지에세균을접종하여세균의성장여부를확인 최소억제농도 (MIC) 와최소살균옹도 (MBC) 를확인할수있다. 복잡하고시간이많이걸린다. 원판확산법 고형배지에세균을고르게펴바르고일정량의항균제를함유한원판을올려놓고배양 증식억제대 (zone of inhibition) 를측정하여항균제감수성여부를판독, 항균제간감수성비교가쉽다.

87 시험관희석법 a) 최소억제농도 (MIC) 의측정 : 항균제를 2배씩계단희석한액체배지에세균을접종하고배양후, 발육여부를관찰한다. 이실험에서는 16배희석액에서부터세균이자라지않았기에 16배희석액의농도가곧최소억제농도가된다. b) 최소살균농도 (MBC) 의측정 : 새로운액체배지에각각의균액을다시접종하여배양하였더니 4배희석된배지에서부터세균이자라지않음을확인할수있었다. 이실험에서최소살균농도는 4배희석액의농도가된다.

88 원판확산법 고형배지를준비한다 검사할세균을 고르게펴바른다 디스크를올려놓는다. 증식억제대의 직경을측정한다. 배양한다. 가볍게디스크를두드려 배지에붙도록한다.

89 소독, 멸균및화학요법 학습성과 1. 미생물을제어할수있는방법들? 2. 멸균과소독? 3. 멸균법의종류와특성? 4. 소독법의종류와특성? 5. 항균제의작용기전 5가지와그예? 6. 항균제내성출현기전? 7. 항균제감수성검사법?*

90 수고하셨습니다.

제1부 제6장 소독, 멸균 및 화학요법

제1부 제6장 소독, 멸균 및 화학요법 제 6 장소독, 멸균및화학요법 소독, 멸균및화학요법 학습성과 1. 미생물을제어할수있는방법들을설명할수있다. 2. 멸균과소독의개념을설명할수있다. 3. 멸균법의종류를나열하고특성을설명할수있다. 4. 소독법의종류를나열하고특성을설명할수있다. 5. 항균제의작용기전 5가지를나열하고해당항균제를예시할수있다. 6. 항균제내성출현기전을설명할수있다. 7. 항균제감수성검사법을설명하고시행할수있다.