플루오로퀴놀론 및 기타 항생제

플루오로퀴놀론은 DNA 위상수학을 관리하는 효소인 DNA 자이레이스(DNA gyrase)와 토포아이소머라아제 IV(topoisomerase IV)를 억제하여 세균을 사멸시키는 광범위 항균제입니다. 이 항목은 플루오로퀴놀론을 중심으로 다루며, 글리코펩타이드, 설폰아미드 및 트리메토프림, 폴리믹신을 포함하여 세포벽 및 리보솜 그룹에 속하지 않는 다른 항균제 계열도 함께 살펴봅니다.

Definition

플루오로퀴놀론은 세균의 제2형 토포아이소머라아제(DNA 자이레이스 및 토포아이소머라아제 IV)를 억제하여 DNA 복제를 차단하고 치명적인 이중 가닥 절단을 유도하는 합성 플루오르화 퀴놀론 항균제입니다.

Scope

이 항목은 플루오로퀴놀론의 작용 기전, 주요 내성 경로, 그리고 독특한 표적에 따라 분류된 몇 가지 추가 계열에 대한 간략한 개요를 다룹니다. 이는 참고 및 교육 목적의 주제이며, 투여량, 요법 또는 개별 치료 지침을 제공하지 않으며, 안전성 고려 사항은 계열 약리학 수준에서만 언급합니다.

Core questions

• 플루오로퀴놀론은 DNA 자이레이스와 토포아이소머라아제 IV를 어떻게 억제합니까?
• 플루오로퀴놀론 내성의 주요 기전은 무엇입니까?
• 세포벽과 리보솜 외부의 과정을 표적으로 하는 다른 항균제 계열은 무엇입니까?
• 글리코펩타이드, 엽산 경로 억제제, 폴리믹신은 표적에서 어떻게 다릅니까?

Key concepts

• DNA 자이레이스 및 토포아이소머라아제 IV
• 퀴놀론 내성 결정 영역 (QRDR)
• gyrA 및 parC의 표적 부위 돌연변이
• 플라스미드 매개 퀴놀론 내성 (qnr 유전자)
• 글리코펩타이드 (반코마이신) 및 D-Ala-D-Ala 결합
• 설폰아미드 및 트리메토프림 (엽산 경로 억제)
• 폴리믹신 및 외막

Mechanisms

플루오로퀴놀론은 DNA와 세균의 제2형 토포아이소머라아제(DNA 자이레이스(gyrA/gyrB에 의해 인코딩됨) 및 토포아이소머라아제 IV(parC/parE)) 복합체에 결합하여 절단된 DNA 중간체를 가두고 효소를 이중 가닥 절단의 매개체로 전환시켜 살균 효과를 나타냅니다(Hooper & Jacoby, 2016). 내성은 주로 gyrA 또는 parC의 퀴놀론 내성 결정 영역(quinolone resistance-determining region) 내 점 돌연변이, 유출(efflux) 및 변형된 포린(porin)을 통한 약물 축적 감소, 그리고 표적을 보호하는 플라스미드 매개 qnr 유전자로부터 발생합니다(Ruiz, 2003; Hooper & Jacoby, 2016). 여기에 언급된 다른 계열 중, 반코마이신과 같은 글리코펩타이드는 펩티도글리칸 전구체의 D-알라닐-D-알라닌 말단에 결합하여 세포벽 합성을 차단합니다(Rybak et al., 2009); 설폰아미드와 트리메토프림은 세균 엽산 합성의 연속적인 단계를 억제합니다; 그리고 폴리믹신은 그람 음성균의 외막을 파괴합니다.

Clinical relevance

플루오로퀴놀론과 여기에 요약된 다른 계열들은 항균 무기고의 중요한 부분이며, 이들의 독특한 표적과 내성 기전은 실험실 검사 및 관리(stewardship)에 정보를 제공합니다. 플루오로퀴놀론과 관련된 부작용과 같은 계열 수준의 안전성 신호는 이들의 사용이 신중하게 고려되는 이유 중 하나입니다(Owens & Ambrose, 2005). 이 항목은 교육 목적이며 투여량 또는 개별화된 치료 조언을 제공하지 않습니다.

Epidemiology

플루오로퀴놀론 내성은 많은 그람 음성 및 그람 양성 병원균에서 증가했으며, 이는 염색체 표적 돌연변이와 플라스미드 매개 qnr 결정인자의 확산에 의해 주도되었고, 이는 고수준 내성의 단계적 출현을 촉진할 수 있습니다(Ruiz, 2003; Hooper & Jacoby, 2016).

History

퀴놀론은 1960년대 날리딕스산(nalidixic acid)으로 시작되었습니다. 1980년대에 플루오르화 및 추가 치환을 통해 플루오로퀴놀론이 생산되었으며, 이는 현저히 넓은 스펙트럼과 개선된 조직 침투력을 가졌습니다. 이후 계열 관련 안전성 문제의 인식과 내성 결정인자의 꾸준한 축적은 이들의 역할을 완화시켰습니다(Owens & Ambrose, 2005; Hooper & Jacoby, 2016).

Key figures

• David C. Hooper
• George A. Jacoby
• Joaquim Ruiz

Seminal works

• hooper-jacoby-2016
• ruiz-2003

Frequently asked questions

플루오로퀴놀론은 세균 내부에서 무엇을 표적으로 합니까?

이들은 DNA 초나선(supercoiling) 및 분리를 관리하는 세균의 제2형 토포아이소머라아제인 DNA 자이레이스와 토포아이소머라아제 IV를 억제합니다. 이 효소들을 DNA에 가두면 치명적인 이중 가닥 절단이 발생합니다.

세균은 플루오로퀴놀론에 어떻게 내성을 갖게 됩니까?

가장 흔하게는 약물 결합력을 낮추는 gyrA 또는 parC의 퀴놀론 내성 결정 영역 내 돌연변이와 함께, 유출 증가, 흡수 감소, 그리고 플라스미드에 의해 운반되는 qnr 보호 유전자를 통해 내성을 갖게 됩니다.