Gentamicin이 수정체의 calcium이동에 미치는 영향

Abstract

[영문]

[한글]

세균성 안내염은 안구내 수술이나 안구가 외상을 받았을 때 이 창구를 통하여 세균이

안구내로 침입함으로꺼 발생되는 안구내 염증이다. 안내염의 원인균으로 가장 흔한 것은

그람음성간균으로서 이 치료에 aminoglycoside계열의 항생제인 gentamicin (GM)이 많이

사용되고 있다. 정맥내주사, 근육주사, 결막하주사등의 방법으로는 초자체내로 충분한 농

도의 항생제를 침투시킬 수 없으므로, 항생제의 초자체내 주사술이 시도되었다. 그런데

초자체내에 세균의 발육을 저지하기에 필요한 GM의 유효농도를 오랫동안 유지시키기 위해

다량의 GM을 주사하게 되는데 이런 다량의 GM이 주위조직에 독성변화를 일으켜 망막변성

이나 백내장등을 일으킨다.

백내장의 발생원인은 확실히 규명되지는 않았으나 수정체내 calcium양의 증가가 중요한

원인으로 지적되고 있다.

본 실험에서는 안내염 치료목적으로 GM을 초자체내 주사시 초래될 수 있는 백내장의 발

생기전의 일부를 규명하고자 가토의 수정체를 분러하여 incubation용액에 incubation하면

서 수정체에서의 (45)**Ca의 유출, (45)**Ca의 유입,(45)**Ca의 결합 및 Ca**++ -activat

ed ATPase(Ca**++ -ATPase)의 활성도를 측정하고 GM이 여기에 미치는 영향을 관찰하여 다

음과 같은 결론을 얻었다.

1. GM은 수정체에서 능동적인 (45)**Ca유출을 의의있게 억제시켰으나 수동적인 (45)**C

a유출은 GM에 의해 영향을 받지 않았다.

2. 수정체에서의 수동적인 (45)**Ca 유입은 GM에 의해 증가되는 경향은 있었으나 의의

있는 증가는 아니었다.

3. 수정체에서 수동적인 (45)**Ca결합은 GM에 의해 억제되었다.

4. GM은 수정체에서 Ca**++ -ATPase활성도를 감소시켰다.

이상의 결과로 미루어 GM은 수정체에서 능동적인 (45)**Ca 유출을 억제시키는데 이는

수정체의 Ca**++ -ATPase활성도의 억제에 기인한 것으로 생각되며 이로 수정체내에 calci

um이 축적될것으로 사료된다.

The Effect of Gentamicin on Calcium Transport in the Lens

Hwa Sun Shin

Deparment of Medical Science The Graduate School, Yonsei University

(Directed by Professor Hong Bok Kim)

Bacterial endophthalmitis is a devastating complication of intraocular surgery

and eye trauma. The most common organism of the bacterial endophthalmitis is the

Gram negative rod and gentamicin is frequently used for its treatment.

Because of poor intraocular penetration of topically, subconjunctivally and

systemically administered antibiotics, endophthalmitis has not often been treated

successfully. Even large dose of antibiotics administered via conventional routes

do not provide greater than minimal inhibitory conrentration in the viteous. So

intraocular injection of antibiotics was performed. Sustained therapeutic

concentration of antibiotics is easily achieved by intraocular administration but

the use of these agents resulted in sight-limiting complications such as cataract

and retinal toxicity secondary to toxic effects on adjacent ocular tissues.

The mechanism of cataract formation is not proved completely but the increased

Ca**++ level in the lens is the important factor of the cataractogenesis.

In this experiments we investigated the efflux of (45)**Ca, influx of (45)**Ca,

(45)**Ca binding to the lens and Ca**++ -activated ATPase activity in the lens of

the rabbits and examined the effects of gentamicin on them to evaluate the

mechanism of cataract formation, which is the complication of the intraocular

injection of gentamicin.

The results were summarized as follows:

1. The active efflux of (45)**Ca in the lens was significantly inhibited by

gentamicin but the passive efflux of (45)**Ca was not influenced by gentamicin.

2. The passive influx of (45)**Ca in the lens had a tendency to be enhanced by

gentamicin but was not enhanced significantly by gentamicin.

3. The passive binding of (45)**Ca to the lens was exponentially inhibited by

gentamicin.

4. The Ca**++ -ATPase activity was significantly inhibited by gentamicn.

From the above results it may be speculated that the inhibited active efflux of

(45)**Ca in the lens induced by gentamicin is related to blocking Ca**++ -ATPase

activity in the lens and this makes the accumulation of calcium in the lens.