학문
박테리아와 바이러스는 둘 다 감염을 일으키는데 치려 접근은 왜 다른가요?
항셍제는 세균에만 듣고 바이러스에는 잘 쓰지 않는다고 합니다. 박테리아와 바이러스는 둘 다 감염을 일으키는데, 어떤 구조적 차이 때문에 이런 차이가 생기게 되나요?
4개의 답변이 있어요!
결론부터 말씀드리면 박테리아와 바이러스는 생물학적 구조와 증식 방식이 완전히 다르기 때문입니다.
먼저 박테리아, 즉 세균은 스스로 에너지를 만들고 번식하는 독립된 단세포 생물입니다.
그래서 항생제를 사용하여 치료하며, 항생제는 인간 세포에는 없는 박테리아의 세포벽 합성을 방해하거나 특정 단백질 공장을 마비시켜 박테리아만 선택적으로 제거합니다.
반면 바이러스는 숙주 세포 안으로 침투해야만 증식할 수 있는 단순한 유전 정보 덩어리입니다.
그래서 항바이러스제를 사용하거나 백신으로 예방하는데, 바이러스는 우리 몸의 세포 시스템을 빌려 쓰기 때문에, 바이러스만 골라 죽이려다 우리 정상 세포까지 손상될 위험이 있어 치료제 개발이 더 까다롭습니다.
그래서 바이러스성 감기에 항생제를 처방해도 효과가 없는 이유는 항생제가 공격할 세포벽 같은 표적이 바이러스에게는 아예 없기 때문입니다.
채택 보상으로 18.99AHT 받았어요.
채택된 답변안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
박테리아는 세포벽, 리보솜 등 독립적인 세포구조를 갖고있어서
페니실린같은 항생제가 세포벽 합성이나 단백질 합성을 선택적으로
억제해서 증식을 막을 수 있습니다.
반면 바이러스는 세포구조가 없고, 숙주세포의 기구를 이용해서 복제되기때문에
항생제가 작용할 표적이없고, 코로나같은 감염에는 주로 항바이러스제나 면역반응 조절 치료가 사용됩니다.
감사합니다.
안녕하세요.
말씀해주신 것처럼 박테리아와 바이러스는 모두 인체에 감염을 일으킬 수 있는 병원체인 것은 맞지만 이 둘의 생물학적 구조와 증식 방식에서 근본적인 차이가 있기 때문에 치료 방식 역시 다른 것입니다. 우선 박테리아는 세균이라고 하며 완전한 세포 구조를 가진 단세포 생물인데요, 세포막, 세포질, 리보솜, 그리고 DNA를 가지고 있으며 스스로 에너지를 생산하고 단백질을 합성하며 독립적으로 증식할 수 있습니다. 많은 세균은 펩티도글리칸이라는 다당류로 구성된 세포벽을 가지고 있어서 외부 환경으로부터 세포를 보호합니다. 이때 인간은 이러한 펩티도글리칸을 가지고 있지 않기 때문에 세균만 선택적으로 공격하는 약물을 개발할 수 있는 것입니다. 대표적인 항생제인 페니실린은 세균 세포벽 합성을 저해하는 약물인데요, 세균은 세포벽이 제대로 형성되지 않으면 삼투압 때문에 쉽게 파괴됩니다. 이외에 다른 항생제들은 세균의 리보솜을 공격하여 단백질 합성을 막거나, DNA 복제를 방해하기도 하는데요, 이때 중요한 점은 이러한 표적 구조가 세균에는 있지만 인간 세포에는 없거나 구조가 크게 다르다는 것입니다. 그래서 항생제가 세균을 선택적으로 억제할 수 있습니다.
반면 바이러스는 세균과 달리 세포로 이루어져 있지 않고 핵산과 단백질 껍질로만 구성된 입자입니다. 즉 인플루엔자 바이러스나 SARS-CoV-2 같은 바이러스는 스스로 에너지를 생산하거나 단백질을 합성할 수 없고 반드시 살아있는 숙주 세포 안으로 들어가 숙주 세포의 리보솜과 효소를 이용해 자신의 유전물질을 복제하고 새로운 바이러스를 만들어냅니다. 이러한 특성 때문에 바이러스는 세균처럼 독립적인 대사 과정이나 세포벽 같은 구조가 존재하지 않는데요, 따라서 항생제가 공격하는 세포벽 합성, 세균 리보솜, 세균 대사 효소 같은 표적이 바이러스에는 없는 것입니다. 게다가 바이러스는 숙주 세포 내부에서 증식하기 때문에 이를 공격하려면 숙주 세포의 기능 역시 영향을 받을 수 있어서 바이러스 치료제는 개발이 더 어려운 것입니다. 감사합니다.
박테리아는 스스로 대사와 증식이 가능한 독립된 세포 구조를 갖춘 생명체인 반면 바이러스는 유전 정보와 이를 둘러싼 단백질 껍질로만 구성되어 반드시 숙주 세포를 빌려야만 증식할 수 있는 비세포성 존재라는 근본적인 차이가 있습니다. 항생제는 박테리아의 세포벽 합성을 억제하거나 단백질 제조 공정을 방해하여 사멸시키는데 바이러스는 이러한 세포벽이나 자체적인 대사 기구가 존재하지 않아 항생제의 공격 대상이 되지 않습니다. 따라서 바이러스 감염에는 바이러스의 복제 단계를 직접 차단하거나 숙주 침입을 막는 별도의 항바이러스제를 사용해야 하며 박테리아와는 생물학적 기작 자체가 다르기 때문에 치료 접근법을 분리합니다.