항균코팅제 개발에 대한 최근 연구동향

     경상대학교 조주현 교수

1. 개요
최근 들어 노인, 암환자, 장기이식환자, 면역억제제 사용 환자의 증가와 더불어 카테터 삽입 및 기타 시술 등 침습성 처치의 증가, 항생제 내성균의 출현 및 병원의 대형화로 인해 의료감염(Healthcare associated infection, HAI)이 증가하고 있는 추세이며, 미국의 경우 매년 약 200만 명의 의료감염 환자가 발생하고 그 중 10만 여명이 사망하고 있다 [1]. 질병관리본부에 따르면 국내에서도 한해 약 3,700여건의 의료감염이 보고되었으며, 감염 1건당 재원일수는 평균 12일, 치료비용은 65-635만원이 소요되는 것으로 나타났다(2010, 질병관리본부 통계치). 의료감염은 주로 세균 집락형성과 감염에 취약한 의료장비 또는 조직공학 구조물에 의해 유발되는데, 대표적인 예로는 중심정맥관 연관 혈류감염(central line-associated bloodstream infection, CLA-BSI), 카테터 연관 요로감염(catheter-associated urinary tract infection, CA-UTI), 수술부위 감염(surgical site infection, SSI), 인공호흡기 연관 폐렴(ventilator associated Pneumoniae, VAP) 등이 있다.

대부분의 세균은 고체표면에 부착하여 세포외 고분자물질(세포외 DNA, 다당류, 단백질)을 분비, 생물학을 형성하는데 이를 바이오필름(biofilm)이라 한다. 형성된 세균 바이오필름은 중이염, 골수염, 폐렴과 같은 광범한 감염증의 원인이 되며, 특히 인공삽입물이나 카테터와 같은 의료기구를 체내 삽입한 환자와 면역계 이상 환자는 바이오필름을 통한 세균 감염에 따른 합병증 문제가 더욱 심각하다. 바이오필름 내의 세균은 바이오필름 형성으로 인한 약물의 세균 내로의 유체역학적 전단력 저하, 양분 부족, 성장속도 저하, 세균의 스트레스 반응 등의 복합적 원인으로 인해 부유 상태의 세균보다 항생물질에 대한 저항성이 10배에서 1,000배 이상 높다 [2]. 이미 형성된 바이오필름을 제거하려면 고농도의 항생물질을 투여할 수 밖에 없는데, 이 경우 주변조직에 심각한 손상을 줄 뿐만 아니라 내성균을 출현의 위험성이 커진다. 따라서 의료감염을 효과적으로 억제하기 위해서는 바이오필름의 형성을 사전에 방지하는 것이 다른 어떤 치료보다 중요하다.