기생충에 작용하는 약물(1) 기생충

기생충 감염증(parasitism)이란 한 생물학적 종이 다른 종과 의존적인 연관성으로 사는 관계이다. 세균과 같은 미생물도 그런 관계로 간주될 수 있지만, 단지 원충(protozoa)과 윤중(helminths)만을 일반적으로 기생충(parasites)이라고 한다. 이들은 전형적인 진핵(eukaryotic)세포이고, 복잡한 생활사를 가지고 있다. 단지 2-3 가지 기생충 질환만이 영국에서 많지만(예, 요충<threadworms>, giardiasis, 42장), 그러나 열대와 아열대 지역에서는 풍부한 물과 높은 기온이 유충(Larva)과 중간 매개 숙주(예, 모기)에게 최적의 환경을 제공해주므로 기생충 질환이 많고, 널리 분포되어 있다. 높은 인구, 영양 부족 및 소독의 결핍으로 질병이 확산되어 10억 정도의 인구가 기생충에 감염되어 있다. 기생충 감염증의 치료와 조절에 약물이 중요하지만, 그러나 다른 방법들. 예를 들면, 살충제와 하수도 처리로 매개체(vector)를 조절하는 것도 역시 중요하다.
윤중(helminths)은 둥글고(선종류, nematodes, 左), 넓적(편형동물, platyhelminths, 右)한 기생충이다. 넓적한 기생충은 조충(cestodes)과 흡충(trematodes)으로 분류한다. 기생충의 신경계는 척추동물의 신경계와 중요한 차이가 있으며, 이러한 차이가 기생충 감염을 치료하는데 사용되는 대부분 약물(구충제, anthelmintics)의 선택적인 독성의 기초가 된다. 선충류(nematodes)의 근육은 흥분성과 억제성 신경근접합부 둘다 가지고 있고, 전달 물질로는 각각 acetylcholine(신경절형의 니코틴수용체)과 GABA가 있다.
Pyrantel과 levamisole(左中)은 니코틴 수용체를 흥분시키고, 경련성 마비를 일으켜 기생충을 퇴출시킨다. Ivermectin(左下)은 대부분의 선충류에 대해 유효한 새로운 약물이며, 신경근접합부에서 GABA에 의한 억제 작용을 증강시키는 반면에, piperazine(左中)은 GABA작용약으로서 작용한다. 이들 두 약물은 모두 기생충의 이완성 마비를 일으킨다. GABA 작용 약물들은 흡충류와 조충류에 대해서 효과가 없다. 왜냐하면 이들은 말초작용성 신경이 없기 때문이다. Praziquantel(右)은 매우 유효한 약물이며 칼슘 유출을 증가시킴으로서 이들 기생충의 근수축과 경련성 마비를 일으킨다.
일부 구충제는 매우 잘 특성화된 생화학적 작용을 가지고 있다. 특히 benzimidazole 유도체들, 예를 들면, mebendazole(左中)은 사람의 tubulin보다 선충 세포에 훨씬 높은 친화력을 가지고 B-tubulin에 결합하여 분비 과립과 다른 소기관들의 수송을 차단한다. 일부 구충제, 예를 들면, 림프성 사상충증(lymphatic filariasis)의 치료에 쓰이는 diethylcarbamazine의 작용 기전은 알려져 있지 않다.

 

선충류(Nematodes, 선충 Roundworms)

 

Ascaris lumbricoides(선충이 많다)는 세계 인구의 약 25%가 장내강에 감염되어 있다. 이 기생충은 10-30cm길이로 특히 위생 시설이 빈약한 지역에서 흔하다. 경구용 metendazole, levamisole 또는 pyrantel. Piperazine도 역시 유효하지만 구토와 설사를 일으킬 수 있다.
십이지장충(구충, Hookworm)은 Aneylostoma duodenale(두비니 구충) 또는 Necator americanus(아메리카구충)로 장에 감염된다. 이 작은 기생충(약 1cm 길이)은 점막에 매달려서 매일 숙주로부터 소량의 피를 섭취한다. 십이지장충은 열대나 아열대 국가에서 철결핍성 빈혈에 대한 공통적인 원인으로 되어있다. Mebendazole과 pyrantel이 유효하다.

 

분선충증(Strongyloidiasis)은 장관 기생충증이지만 이들 작은 기생충(2mm 길이)에 감염된 많은 사람들은 증상이 없다. 치료제로는 abendazole이나 albendazole이 있다.

 

Threadworms(요충, pinworms). Enterobius vermicularis(약 1cm 길이) 감염이 매우 흔하며, 특히 소아에게 많다. 항문 소양증이 주증상이다. 암컷 기생충이 항문 주위 피부에 충난을 저장시켜놓으며, 이것이 자극을 일으킨다. 유충은 손가락을 통해 종종 재감염되며, 이것이 자가감염 (autoinfection)의 생활환을 유지시킨다. 온 가족이 통상적으로 mebendazole이나 pyrantel로 치료하며, 이들 약물은 매우 유효하다.

 

편충(whipworms)은 Trichuris trichiauria가 종종 회충과 십이지장충과 함께 장내강의 감염을 일으킨다. 가벼운 무증상 감염이 많다. Mebendazole이 유효하지만 pyrantel은 효과가 없다.

사상충 감염증 (Filarial infections). 사상충의 성충과 유충(microfilariae, 사상충자충) 형태가 다같이 사람에서 발생한다. 기생충(모기)에 물려서 전염된다. 성충의 수명이 매우 길어서 수년 동안 사상충자층을 확산시킨다. 질병의 심한 정도는 숙주에 대한 성충의 부하(burden)량에 따라 좌우된다.

 

림프 사상충증(Lymphatic filariasis)은 통상 Wuchereria bancroft/(반크롭트사상충), Brugia malayi(말레이사상충) 또는 B timori(티몰사상충)에 의한 감염증이며, 모기에 물려서 감염된다. 림프관에 사는 성충이 병리학적인 변화를 일으켜 결과적으로 폐쇄성 림프부종(lymphodema)을 일으킨다. 중국, 인도, 인도네시아에서 살고 있는 인구의 2/3인 9억 정도가 감염되어 있다.

 

최선사상충증(onchocerciasis)은 Onchocerca volvulus(회선사상충)에 의한 감염증이며, 열대 아프리카와 중앙 아메리카에서 주로 발생한다. Simulium 먹파리 (blackfly)에 의해서 전염된다. 대부분 인체 감염은 먹파리(blackfly)가 번식하기 위해 필요하기 때문에 강 근처에서 발생한다. 피부 내에서 사상충자층의 사멸로 만성 소양증을 일으키고, 결국에는 각막에 상처를 일으켜 실명을 일으킨다(river blindness).

Diethylcarbamazine과 ivermectin은 사상충감염에 사용한다. 회선사상충증(onchocerciasis)은 오랫동안 diethyl cerbama-

zine으로 치료하였으며, 이 약물은 사상충자층을 사면시키지만, 성충은 죽이지 못한다. 불행하게도, 사상충자충의 사밀로 질병을 악화시키며, 심한 반응으로 종종 눈에 병소를 볼수 있다. Ivermeetin은 질병을 덜 악화시키므로 현재 치료의 선택약이다.

개회충증(독소카라증, Toxocariasis)은 Toxocara canis(개회충) 또는 T. catf(고양이회충)의 유충형의 감염으로 발생한다. 개나 고양이의 배설물에 있는 충란을 섭취하게 되어(대부분 소아에 의해서), 유충을 방출하여 이것이 눈을 포함한 많은 장기로 이행된다. 죽은 기생충이 육아종(granulaoma)을 형성하여 실명을 일으키게 된다. Diethylcarbamazine로 치료시 이동하는 기생충을 사멸시키지만, 이미 존재하는 섬유화된 병소에는 영향을 주지 못한다.

 

흡충류(Trematodes. Flukes)

 

주혈흡충증(Schistosomiasis <빌하르츠주혈흡충증,bilharziasis)은 Schistosoma속의 흡충류 감염증이다 : 이들 흡충류는 요로 및  방광(S. haematobium) 또는 장관(S. mansoni, S. japonicum)에 영향을 미친다. 제 2 숙주는 물달팽이로 물속에 유미유충(cercaria)을 방출한다. 아이들이 감염된 물에서 놀다 초기에 감염된다. 모든 흡충 감염증에 유효한 praziquantel로 치료한다.

조충류(Cestodes, 촌중 tapeworms)
Taenia saginata 와 T. solium 감염증은 요리하지 않은 소나 돼지고기를 먹은 후에 발생한다. 섭취한 낭미충 (cysticercus, 유충단계 larval stage)으로부터 두절(scolex)이 팽출(evagination)되어 장벽에 고정된다. 그 다음 자가 수정하는 절(self-fertile proglottid)을 발달시킨다. 이 기생충은 510m 길이로 되지만, 종종 증상을 일으키지 않은 경우가 많다. 광절열두조충(긴촌중, Diphyllobrothrium latum) 감염증은 감염된 요리하지 않은 생선을 섭취함으로써 발생한다. Praziquantel이 조충감염에 유효하다.

구충제(Anthelmintics)

Mebendazole과 albendazole은 경구용 benzimidazoles이며 작용 범위, 특히 장내 선충에 대해 광범위한 작용을 가지고 있다. Mebendazole과 albendazole은 거의 부작용이 없으며, 아마 전신 이용 효율이 낮기 때문이다.

Pyrantel은 탈분극성 신경근 차단약이며, 십이지장충(구충), 요충, 회충의 경련성 마비를 일으키는 anticholinesterase이다. 이 약은 경구로 투여하며 선택적인 독성이 있다. 왜냐하면 장에서 거의 흡수가 되지 않기 때문이다. 부작용으로 가벼운 위장관 장해를 일으킨다. Levamisole pyrantel과 유사한 작용이 있고, 회충 감염증에 매우 유효하다.

Ivermectin은 척추동물 수용체에서보다 약 100배 높은 친화성으로 무척추동물 GABA 수용체에 결합하여 GABA에 의한 억제 작용을 증가시켜 기생충을 마비시킨다. 그러나 현재 연구 결과에 의하면 ivermectin은 무척추동물에서만 발견되는glutamate-gated chloride channel을 활성화시킨다고 시사하고있다. 조충 및 흡충류는 ivermectin에 대해 높은 친화성 결합부위가 없다. 따라서 이들 기생충에 대해 효과가 없다. Ivermectin Onchocerca volvulus(회선사상충)의 사상충 자충에 대해 활성이 있지만 성충에 대해서는 무효하다. 이것은 또한 회충증(ascariasis), 요충증(enterobiasis), 편충증(trichuriosis), 문선충증(strongyloidiasis)에 매우 유효하다. Ivermectin 은 경구로 투여하며 부작용은 거의 없다. 매 6-12개월마다 투여된 단회 용량은 회선사상충증(onchocerciasis)을 억제시키지만 치료하지는 못한다.

Praziquantel은 경구로 투여하고 심한 부작용은 없으며, 많은 흠충류 조충류에 대해 매우 유효하다(선충류 제외). Praziquantel은 감수성 있는 기생충에 의해 섭취되어 calcium 에 대한 막투과성을 증가시킨다. 이것이 경련성 마비와 기생충의 분리를 일으킨다. 아마 더욱 중요하게도, praziquentel이 기생충의 표피( tegumentum)를 손상시켜 숙주 방어 기전을 활성화시키고, 기생충의 파괴를 일으킨다.