황색포도알균 감염 환자에게는 일분일초가 중요하다. 장기 손상 가능성이 큰 패혈증에 걸릴 위험성이 상당히 높기 때문이다. 그러나 캘거리 대학의 연구팀이 이러한 위험성을 없앨 수 있는 핵심 정보를 발견했다.
패혈증의 황색포도상구균
메티실린 내성 황색포도알균(MRSA)은 여러 유형의 항생제에 내성이 있는 '슈퍼 박테리아'로 유발되는 질병이다. 질병통제예방센터(CDC)에 따르면, MRSA는 폐렴과 혈류 감염, 패혈증 등 여러 질환을 유발할 수 있다.
이번 연구에는 MRSA가 만들어내는 알파 독소(AT)에 관한 내용이 포함되어 있다. 연구팀은 AT의 가장 중요한 표적과 이를 중단하는 방법까지 발견했다.
과학자들은 그동안 AT가 패혈증을 빠르게 악화시킨다는 것은 알고 있었지만, 그 작용 기제는 알지 못했다.
황색포도알균과 가스괴저균, 녹농균을 포함해 여러 가지 다른 박테리아 계통에서 AT는 생성될 수 있다. 그중 MRSA의 AT는 세포막을 파괴해 용혈과 조직 손상을 유발한다.
"여러 해 동안, 시험관 내부에서 세포 독성의 영향을 조사해왔지만, 감염 정도에 따라 체내에서 정확하게 무슨 일이 벌어지는지는 알지 못했다"고 이번 연구의 수석 연구원인 바스 슈어워드 박사는 말했다.
실제로 발생하는 일을 평가하기 위해, 연구팀은 생쥐와 생체 내 현미경을 사용해 AT의 활동을 분석했다. 그리고 이 알파 독소가 생쥐의 혈소판에서 비정상적인 반응을 유발한다는 것을 확인했다. 혈소판이 비정상적으로 반응하자, 출혈을 멈추는 기능과 감염에 대항하는 중요 역할을 중단한 것이다.
정상적인 상황이라면, 혈소판은 박테리아를 덮고 체내로 확산되는 것을 막는 특정한 물질을 생성한다. 그러나 MRSA의 AT는 혈소판을 막고 응집하게 만들었다. 그 결과, 혈류를 따라 이동하는 혈소판은 응집되어 간과 신장 같은 주요 장기에 쌓이게 되고 패혈증 환자의 장기 부전은 가속되는 것이다.
"감염이 신체에 어떤 영향을 주는지 정확하게 이해하면, 감염을 완화할 수 있는 치료제를 개발할 수 있을 것"이라고 연구의 공동 저자인 폴 큐브 박사는 말했다.
MRSA 알파 독소 활동의 차단
MRSA 환자에게서 생성된 혈전의 위치와 이유를 확인한 연구팀은 혈소판 응고를 막기 위해 항체가 AT를 표적으로 삼고 차단할 수 있는지 확인했다. 그리고 AT에 대한 항체를 연구하기 위해 제약회사 메드이뮨(MedImmune)과 공동으로 임상시험을 진행했다.
임상시험은 2상 단계이며, 연구에는 호흡기의 장기 사용으로 MRSA에 취약한 집중치료 대상의 환자에게 항체 처방이 포함됐다. 임상시험의 조기 증상을 근거로 연구팀은 항체가 폐 손상을 예방하기 위해 작용한다는 사실을 확인했다.
캘거리 대학의 연구팀은 치료 항체의 표본을 채취해 패혈증에 걸린 생쥐에게 처치했다. 결과에 따르면, 혈전의 양이 즉각적으로 감소해 간 손상이 50%까지 줄어들었다. 중화 과적으로 혈소판은 정상 반응으로 회복했으며, 다시 혈류에서 정상적으로 흐르기 시작했다.
큐브 박사는 AT에 관한 정보로 다른 계통의 박테리아에 관한 유사한 패턴을 확인할 수 있을 것이라고 강조했다. 그리고 다른 사례에 효과적인 잠재적 항체를 개발할 수 있을 것이라고 전망했다.
MRSA의 현재 치료법
MRSA는 빠르게 치료하지 않으면, 신체를 혼란으로 몰아넣어 면역 체계가 과열 상태가 되고 패혈증으로 이어지게 된다. '클리니컬 어드바이저(Clinical Advisor)'에 따르면, MRSA에 대한 1차 치료는 복잡한 피부 감염이나 혈류 감염, 심막 대장염 같은 여러 박테리아 감염증에 사용되는 강력한 항생제인 반코마이신이다.
환자가 반코마이신에 반응하지 않는다면, 2차 치료는 신성 또는 치명적인 감염 치료에 사용되는 항생제 답토마이신이다. MRSA 치료 시 반코마이신의 대안으로 간주되기도 한다.
반코마이신과 답토마이신 모두 효과가 없다면, 의사는 리네졸리드를 선택할 수도 있다. 리네졸리드는 다른 항생제보다 사용이 제한적이며, 비용과 독성 문제가 있어 충분히 생각하고 선택해야 한다. 항생제는 젖산산증 및 혈소판 감소증 같은 여러 가지 부작용을 유발할 수 있다.
MRSA의 4차 요법이자 다른 항생제 내성 박테리아 치료로 티제시클린 정맥 내 항생제를 선택할 수 있다. 그러나 감염증이 4차 요법에도 살아남는 경우, 5차 치료로서 퀴누프리스틴과 달포프리스틴 조합을 사용할 수 있다.
황색포도알균은 기회감염성 미생물로 아프거나 면역체계가 약한 사람들에게 감염을 유발할 수 있다. 따라서 MRSA 감염 위험성을 줄이기 위해 건강을 유지하고 위생 상태도 관리해야 한다.
[메디컬리포트=김성은 기자]