Effects of gentamicin and tobramycin on calcium transport in human erythrocyte.

의학과/박사[한글] Aminoglycoside 항생제중 gentamicin과 tobramycin은 그람 음성균 감염치료에 흔히 사용되는 약물이나 큰 단점은 nephrotoxicity를 유발시키는 것이다(Bennett등, 1976; Gary등, 1976: Kaloyanides 및 Pastoriza-Munoz, 1980). 이와 같은 독성유발의 기전은 이들항생제의 poly-cationic group이 Ca**++ 대신 세포막의 polar lipid에 결합하므로써(Hostetler 및 Hall, 1982) 세포막의 정상기능과 integrity가 변화되어 (Johansson등, 1982)양이온의 투과도가 달라지기 때문에 세포가 손상되는 것이라고 보고되었다(Trump등, 1973; Schanne등, 1979: Humes 및 Weinberg, 1980). 그러므로 항생제 사용시 Ca**++ 이나 Mg**++을 병행해서 투여하면 nephrotoxicity를 경감시킬 수 있다고 하는데, 그 기전은 이들이 신세뇨관 세포막에서 항생제의 결합과 항생제의 uptake론 경쟁적으로 억제하기 때문이라고 하였다(Humes등, 1984: Quarum등, 1984). 따라서 저자는 이들 항생제가 세포막의 기능을 변화시키고 막 효소의 활성도를 억제한다면 세포막을 통한 물질이동도 변화시킬 가능성이 있을 것으로 생각되어 이들 항생제가1. 적혈구의 삼투성 취약성, 2. 적혈구막에서 Ca**++ 결합과 3. 적혈구막을 통한 Ca**++의 능동적 및 수동적 이동에 미치는 영향을 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. Gentamicin 및 tobramycin은 공히 적혈구의 삼투성 허약성을 증가시켰으며, 그 증가정도는 약물의 농도에 비례하였다. 그러나 이와 같은 삼투성 취약성의 증가는 incubation용액에 Ca**++ 또는 Mg**++ 을 첨가하므로써 억제되었으며 그 억제효과는 Ca**++ 이 같은 농도의 Mg**++ 보다 더 컸다. 2. Gentamicin 및 tobramycin은 적혈구막 소편에서 Ca**++ 결합을 상경적으로 억제시켰다. 3. Resealed RBC막을 통한 능동적인 (45)**Ca 유출은 낮은 농도의 gentamicin 및 tobramycin에 의해서는 영향을 받지 않았으나 높은 농도에서는 억제되었다. 그러나 이들 항생제는 수동적인 (45)**Ca 유입에는 별 영향을 미치지 않았다. 4. Gentamicin 및 tobramycin은 적혈구막 소편에서 Ca**++ -ATPase의 활성도를 억제시켰다. 이상의 성적으로 미루어 볼 때 gentamicin 및 tobramycin으로 야기된 적혈구의 삼투성취약성의 증가는 이들 항생제가 적혈구막에 결합된 Ca**++ 의 양을 변화시켜 나타난 것으로 생각되며 resealed R8C막을 통한 능동적 (45)**Ca 유출의 감소는 막효소인 Ca**++ -AT Pase 활성도의 감소에 의한 것이라고 사료되는 바이다. [영문] Gentamicin and tobramycin are aminoglycoside antibiotics used frequently for the treatment of gram-negative infections. Nephrotoxicity is a side effect of these agents(Kalo-yanides and Pastoriza-Munoz, 1987). There is no simple explanation of the mechanism for this side effect, but the first step in the pathogenesis is thought to alter a variety of membrane events. Polycations of aminoglycosides as a group are recognized as potential nephrotoxins(Schanne 등 1979: Humes 및 Weinberg, 1980) and these compounds are capable of binding to negative charge along the membrane(Humes 및 Weinberg, 1980). Cations interacting with Ca**++ in the membrane promotes disturbance of normal membrane function and integrity(Johansson 등, 1982). A recent study demonstrated that the divalent cations, Ca**++ and Mg**++, inhibit a large number of aminoglrcoside-membrane interaction(Bennett et at., 1982). Ca**++ prevents the nephrotoxic effect by the action of Ca**++ to inhibit the effect of gentamicin at subcellular membrane sites of the renal proximal tubular cells. It huts been reported that aminoglycosides reduce Na**+ -K**+ ATPase activity in the human erythrocyte ghost, and the microsomal fractions of the cortex and the outer medulla of the guinea pig kidney(Chahwala and Harpur, 1982). The present study was undertaken to elucidate the mechanisms of action of gentamicin and tobramycin on the human erythrocyte by examining their effects on osmotic fragility, Ca**++ binding to the membrane fragments and calcium transport across red blood cell membrane. The results are summarized as follows: 1) Gentamicin and tobramycin increased osmotic fragility at all concentrations tested, the effects being similar for both antibiotics. The concentration of NaCl solution for 100% hemolysis was 1/13∼1/16M in the presence of 0.2mg/ml of the antibiotios and 1/18M in the absence of the antibiotics(control). 2) When erythrocytes were suspended in 1/14 M NaCl solution. 62±3.5% of the cells were hemolyzed. The degree of hemolysis was enhanced by the addition of bott antibiotics. 3) When, Ca**++ and Mg**++ were added to the suspending medium, the degree of hemolysis was inhibited. Calcium was more effective than magnesium in protecting against hemolysis. 4) In the Presence of gentamicin and tobramycin the passive binding of Ca**++ to RBCMF exponentially inhibited. Lineweaver-Burk plot of theme inhibitory effects demonstrated that both antibiotics were competitive inhibitors of the binding reactions. 5) Gentamicin and tobramycin did not affect active calcium extrusion across resealed RBC at concentrations below 0.1 mg/ml but inhibited it by about 40% at concentrations above 0.5mg/ml. When gentamicin and totramrcin were added to inside and outside red blood cell simultaneously, the inhibitory effect of active (45)**Ca extrusion was more pronounced. This suggests that these antibiotics inhibit not only active outward Ca**++ transport but also inhibit passive (45)**Ca-Ca**++ exchange diffusion through the red blood cell membrane. 6) Ca**++ -activates ATPase activity of RBCMF was inhibited significantly by both antibiotics at concentrations above 0.5 mg/ml but baa not influenced by these agents at concentration below 0.25 mg/ml. From the above results, it mar be speculated that aminoglycoside antibiotics induced hemolysis is related to alterations of Ca**++ content in the membrane. The inhibition of Ca**++ transport across red blood cells by these agents appears to be the blocking Ca**++ -activated ATPase activity which was been known to he linked with Ca**++ transport.restrictio

(A) study of health service for university students : focusing on use of health care system.

의학과/석사[한글] 본 연구는 연세대학교의 재학생 3,771명을 대상으로 건강신념모형 (Health Belief Model)을 이용한 설문조사를 통해 특정집단의 건강관리 및 의료전달체계 이용양상을 알아봄으로서, 앞으로의 의료전달체계 이용에 효율적인 관리를 할 수 있게 하는데 그 목적이 있다. 이러한 목적을 위하여 건강신념모형상 질병의 심각인식도와 각 질병간의 의료부문 이용양상 및 적극적인 예방활동행위와 취약인식도등을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 건강신념모형에 근거한 가설검증에서 질병이환시 「어떠한 질병에 대해 쉽게 걸린다고 생각할수록 또 심각하게 생각할수록 전문의료전달 체계를 더 이용할 것이다」라는 가설에 대해서는 질병이환시 심각하게 느끼는 정도가 의료전달체계 이용양상과 상관관계가있음을 나타내었으나, 결핵과 성병은 80% 이상이 잘 걸리지 않을 것이라고 했지만 이 두질환이 발병했을 때는 90% 이상이 전문의료체계인 (professional sector) 병원이나 보건진료소를 이용하겠다는 것은 발병은 잘 안되어도, 일단 발병하면, 매우 심각한 질환이라고 인식하고 있는 것으로 나타났다 2. 감기나 위장질환과 같이 비교적 덜 심각하다고 느끼는 질환일수록, 경제상태가 질병이환시 전문의료체계 이용에 많은 영향을 미치고 있음에 반해, 결핵이나 성병과 같이 심각하다고 인식되고 있는 질환은, 경제상태에 상관없이 대다수가 전문의료체계를 이용하고 있는 것으로 나타났다. 3. 감기, 기관지질환. 위장질환, 피부과질환, 치과질환과 같이 비교적 덜 심각하다고 인식되는 질환은 의료보험의 혜택을 받는 집단이 못하는 집단보다 전문의료체계를 이용하는 율이 전체적으로 약간 높으나, 결핵이나 성병과 같이 매우 심각하다고 인식되는 질환에서는 전분의료체계 내에서도 의료보험혜택을 받는 집단에 비해서 못 받는 집단이 보건진료소를 이용하겠다는 율이 전체적으로 높았다. 4. 경제적인 요인 이외에도 의료전달체계 이용에 영향을 미치는 중요한 요인은 적극적인 생활태도, 어머니의 교육수준. 질병을 심각하게 느끼는 정도 질병의 취약인식도와 같은 사회, 문화, 심리적인 요인들을 틀 수 있다. 본 연구 결과에서 나타나듯이 적극적인생황태도를 갖는 사람일수록, 질병이환시 전문의료체계를 제일 많이 이용하고 있는 것으로 나타났다. [영문] The purpose of this study is to establish the effective management of the utilization of health care system for a particular group of university students , based on an investigation of the health service and health care system utilization of a sample of 3,771 Yonsei University students in 1982 using a "Health Belief Model" questionnaire. The responses from students were analyzed according to the perceived seriousness of the diseases, the utilization of the health care system according to each disease, the positive prevention attitude toward diseaseand the perceived vulnerability to disease, respectively. The results were as follows: 1. In the verification of an assumption, "The more and deeper we think about a disease which we are subject to, the more we are going to prevent it actively", and intercorrelation between the degree of perceived seriousness of contracting a disease and the utilizing phase of health care system was found as the fact. Briefly, 80% of the respondents thought that they are not likely to contract tuberculosis or a venereal disease, but they answered that of they suffered from them they perceive them more that if they suffered from them they perceive them more seriously, and would go to the professional sector: hospital or university student health service. 2. In general, respondents perceive a cold or stomachache as less serious, so they are affected by their economic condition in utilizing a professional sector, but in the case of tuberculosis or a venereal disease, which they perceive as more serious, they always use a professional sector regardless of their economic condition. 3. In the diseases perceived as less serious, such as cold, bronchitis, a stomachache, a skin infection or dental problem, the rate of utilizing the professional sector of the insured group is higher than that of others. For the diseases perceived as more serious, such as tuberculosis an venereal disease, these is no difference in the utilization rate of the professional sector between the insured and non-insured group of our students usually preferred to go to the university students health service rather than other professional sectors. 4. The important factors influencing the utilization of professional sectors, besides the economic conditions, are the social, cultural and psychological ones, such as the positive attitude toward living, educational level of their parents, the degree of perceived seriousness of the disease and the perceived vulnerability toward the disease. Finally, the persons with a positive attitude toward living always use the professional sector when they contract a disease.prohibitio