몸과 생물 · 자연 선택 · 이야기 23/24

왜 항생제가 점점 듣지 않게 될까?

권장 경로: 고등학생 (참고용)

1928년 알렉산더 플레밍은 푸른곰팡이 주변에서 세균이 자라지 못하는 것을 보고 페니실린을 발견했어요. 항생제는 세균 감염으로 목숨을 잃던 수많은 사람을 살렸어요. 그런데 플레밍은 1945년 노벨상 강연에서 이미 약을 잘못 쓰면 세균이 약에 버티게 될 수 있다고 경고했어요. 지금 세계보건기구(WHO)는 항생제 내성을 세계 보건의 큰 위협 가운데 하나로 꼽아요.

흔한 오해는 '내 몸이 항생제에 익숙해진다'는 거예요. 내성이 생기는 쪽은 사람의 몸이 아니라 세균이에요. 또 세균이 약을 겪고 나서 버티는 법을 '배우는' 것도 아니에요. 세균 무리 속에는 원래부터 유전자가 조금씩 다른 개체가 섞여 있고, DNA를 복제할 때 약과 상관없이 우연한 돌연변이가 계속 새로 생겨요.

항생제를 쓰면 약에 약한 세균은 대부분 죽고, 우연히 버티는 유전자를 가진 세균이 살아남아요. 경쟁자가 사라진 자리에서 살아남은 세균이 빠르게 불어나요. 조건이 좋으면 어떤 세균은 20~30분마다 수가 2배가 되니, 내성 세균이 금세 무리의 대부분을 차지할 수 있어요. 환경이 특정 형질을 가진 개체를 골라 남기는 이 과정이 바로 자연 선택이에요.

세균이 버티는 방법은 여러 가지예요. 약을 분해하는 효소(예: 페니실린 계열을 부수는 베타-락타마제)를 만들거나, 약을 세포 밖으로 퍼내는 펌프를 늘리거나, 약이 달라붙는 표적의 모양을 바꿔요. 게다가 세균은 '플라스미드'라는 작은 고리 모양 DNA를 다른 세균, 때로는 다른 종에게도 건네줄 수 있어요. 이것을 수평 유전자 이동이라고 해요. 그래서 내성 유전자는 부모에서 자손으로만이 아니라 옆으로도 퍼져요.

그래서 항생제는 꼭 필요할 때만 써야 해요. 감기는 대부분 바이러스가 일으켜서 항생제가 듣지 않는데, 이때 먹으면 몸속 다른 세균에게 선택 압력만 줘요. 항생제는 의사가 정한 약과 양, 기간대로 먹고, 스스로 끊거나 남은 약을 나중에 먹거나 남에게 주지 않아요. 가축에게 성장을 빠르게 하려고 항생제를 쓰는 일을 여러 나라가 금지하거나 줄이는 것도 같은 까닭이에요.

직접 확인해 보기

  1. 흰 콩 18개와 검은 콩 2개를 그릇에 섞어요. 검은 콩은 우연히 항생제에 버티는 유전자를 가진 세균이에요(흰 콩과 검은 콩은 각각 20개 넘게 준비해 둬요).
  2. '항생제 투여': 흰 콩은 2개만 남기고 모두 빼요. 검은 콩은 그대로 둬요.
  3. '번식': 남은 콩마다 같은 색 콩을 하나씩 더해 수를 2배로 만들어요. 투여와 번식을 세 번 되풀이하며 매번 검은 콩의 비율을 기록해요.

안전 콩은 먹지 않고, 어린 동생이 코나 입에 넣지 않게 해요. 이 모형은 실제 세균을 기르지 않아요.

생각 확인

2문항 · 고르면 바로 알려 줘요 · 아직 기록이 없어요

  1. 항생제 내성이 생기는 것은 누구일까요?

  2. 항생제를 쓴 뒤 내성 세균의 비율이 높아지는 가장 알맞은 설명은 무엇일까요?

0/2 문항을 풀었어요.

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