항생제 작용기전 5가지와 계열별 항생제 분류 및 종류 완벽 정리

현대 의학에서 항생제는 감염병 치료의 핵심적인 역할을 담당합니다. 간호 실무 현장에서 항생제는 가장 빈번하게 투여되는 약물 중 하나이며, 환자의 안전과 직결되는 중요한 요소입니다. 단순히 처방된 약물을 투여하는 것을 넘어, 항생제 작용기전을 깊이 있게 이해하는 것은 간호사에게 필수적인 역량입니다.

 

항생제가 세균의 어떤 부위를 공격하고, 어떻게 증식을 억제하는지 이해할 때 비로소 투약 후의 부작용을 예측하고 환자에게 정확한 복약 지도를 수행할 수 있습니다. 

 

오늘은 간호 실무의 필수 지식인 항생제 작용기전을 중심으로, 복잡한 항생제 분류 체계와 임상에서 자주 쓰이는 항생제 종류를 상세히 분석해 보겠습니다!

 

1. 항생제 작용기전의 5대 메커니즘

세균은 인간의 세포와 다른 고유한 구조와 대사 과정을 가지고 있습니다. 항생제는 이러한 차이점을 표적으로 삼아 작용합니다. 이를 '선택적 독성'이라 하며, 크게 다섯 가지 기전으로 구분됩니다.

1-1. 세포벽 합성 저해 (Inhibition of Cell Wall Synthesis)

세균은 내부의 높은 삼투압을 견디기 위해 단단한 세포벽(Peptidoglycan layer)을 가지고 있습니다. 인간 세포에는 세포벽이 없기 때문에, 이 기전은 인체에 미치는 독성이 적으면서도 세균을 효과적으로 사멸시킬 수 있는 가장 대표적인 방법입니다.

• 작용 원리: 세균이 증식하며 새로운 세포벽을 만들 때, 교차 결합을 방해하여 벽을 약하게 만듭니다. 결국 압력을 견디지 못한 세균은 용균(Lysis)되어 사멸합니다.
• 관련 항생제: Penicillins, Cephalosporins, Carbapenems, Vancomycin 등.

1-2. 단백질 합성 저해 (Inhibition of Protein Synthesis)

세균의 생존과 증식에 필요한 단백질이 만들어지는 곳인 리보솜(Ribosome)을 공격합니다. 인간의 리보솜(80S)과 세균의 리보솜(70S)은 구조적으로 다르기 때문에 선택적 공격이 가능합니다.

• 작용 원리: 리보솜의 소단위체(30S 또는 50S)에 결합하여 유전 정보가 단백질로 번역되는 과정을 차단합니다.
• 관련 항생제: Aminoglycosides, Tetracyclines(30S 저해), Macrolides, Lincosamides(50S 저해).

1-3. 세포막 기능 저해 (Disruption of Cell Membrane)

세포막은 세포 내외의 물질 이동을 조절하는 문지기 역할을 합니다. 이 막이 손상되면 세포 내부의 필수 성분들이 밖으로 빠져나가 세균이 사멸하게 됩니다.

• 작용 원리: 세균 세포막의 투과성을 변화시켜 구조적 파괴를 유도합니다. 주로 다른 항생제에 반응하지 않는 다제내성균 치료에 사용됩니다.
• 관련 항생제: Polymyxin B, Colistin, Daptomycin.

1-4. 핵산 합성 저해 (Inhibition of Nucleic Acid Synthesis)

세균의 증식을 위해서는 DNA 복제와 RNA 전사가 필수적입니다. 이 유전적 과정을 방해하여 세균의 번식을 막습니다.

• 작용 원리: DNA 복제에 관여하는 효소(DNA Gyrase)를 억제하거나 RNA 중합효소의 활동을 방해합니다.
• 관련 항생제: Quinolones(Fluoroquinolones), Rifampin.

1-5. 대사 경로 저해 (Antimetabolites)

세균이 생존을 위해 스스로 합성해야 하는 필수 영양소의 통로를 차단합니다. 대표적으로 엽산(Folic acid) 합성 경로가 표적이 됩니다.

• 작용 원리: 엽산 합성 효소와 구조적으로 유사한 물질을 투입하여 효소가 가짜 물질과 결합하게 만듭니다. 엽산이 없으면 DNA 합성이 불가능해집니다.
• 관련 항생제: Sulfonamides, Trimethoprim.

 

2. 항생제 분류와 임상적 특징

항생제는 작용기전뿐만 아니라 화학적 구조와 항균 범위에 따라 체계적으로 분류됩니다.

2-1. 베타락탐계 (Beta-lactams)

가장 광범위하게 사용되는 분류입니다. 분자 구조에 '베타락탐 링'을 공통으로 가지고 있으며 세포벽 합성을 저해합니다.

• Penicillins: 최초의 항생제로 과민반응이 흔해 투여 전 AST(Skin test)가 필수입니다.
• Cephalosporins: 1세대부터 5세대까지 분류되며, 세대가 올라갈수록 그람 음성균에 대한 항균 범위가 넓어집니다.
• Carbapenems: 매우 넓은 항균 범위를 가지며, 중증 감염이나 내성균 감염에 사용되는 '최후의 보루' 중 하나입니다.

2-2. 아미노글리코사이드계 (Aminoglycosides)

단백질 합성을 저해하는 강력한 항생제 분류입니다.

• 특징: 그람 음성균에 효과적이나, 신독성(Nephrotoxicity)과 이독성(Ototoxicity)이라는 치명적인 부작용이 있어 혈중 농도 모니터링(TDM)이 수반되어야 합니다.

2-3. 퀴놀론계 (Quinolones)

핵산 합성을 저해하는 약제로, 호흡기 및 요로 감염에 자주 사용됩니다.

• 특징: 경구 흡수율이 매우 좋아 주사제에서 경구제로 전환하기 용이합니다.

 

3. 주요 항생제 종류별 간호 중재

임상 실무에서 간호사가 특히 주의 깊게 관리해야 할 항생제 종류들입니다.

항생제 종류	주요 작용기전	주요 간호 중재 및 주의사항
Vancomycin	세포벽 합성 저해	천천히 주입(레드맨 증후군 예방), 신기능 모니터링
Metronidazole	핵산 합성 저해	금주 교육 (Disulfiram-like reaction 방지)
Tetracyclines	단백질 합성 저해	임산부/소아 금기 (치아 변색 및 성장 저해)

 

 

※ 참고! 항생제 이름이 헷갈릴 때는 접두사와 접미사를 활용해 보세요!

• Cef-로 시작하면 대부분 세팔로스포린계 (세포벽 저해)
• -floxacin으로 끝나면 대부분 퀴놀론계 (핵산 저해)
• -mycin으로 끝나면 단백질 합성을 저해하는 계열이 많습니다 (단, Vancomycin 제외).

 

지금까지 항생제 작용기전을 바탕으로 다양한 항생제 분류와 항생제 종류를 살펴보았습니다. 항생제 치료의 성패는 정확한 약물을 정확한 시간에 투여하는 것에 달려 있습니다.

 

간호사는 항생제 투여 전 환자의 알레르기력을 반드시 확인해야 하며, 투여 중에는 작용기전에 따른 예상 부작용(예: 아미노글리코사이드의 신독성, 베타락탐의 아나필락시스 등)을 면밀히 관찰해야 합니다.

 

또한, 항생제 오남용으로 인한 내성균 발현을 막기 위해 환자가 임의로 복용을 중단하지 않도록 철저히 교육해야 합니다! 

 

오늘 게시글이 여러분들께 많은 도움이 되었으면 좋겠습니다.

 

(클릭) 국립보건연구원 항생제 내성균 자료 보러가기