일반적으로 베타차단제(beta blocker)는 노르에피네프린(norepinephrine), 에피네프린(epinephrine)이 심장 베타-1 수용체에 작용하는 것을 차단해 심장 박동수 및 심근 수축력을 감소시키는 약물을 말한다. 최초의 베타차단제는 1964년 영국의 생리학자인 제임스 블랙(James Black)이 개발한 프로프라놀롤(propranolol)이다. 이후 베타차단제는 프로프라놀을 비롯한 1세대부터 3세대까지 출시되며 고혈압이나 협심증, 부정맥 치료제 등으로 널리 사용돼 왔다.
 
교감신경 수용체에는 알파(α)와 베타(β) 두 가지 수용체가 있다. 알파수용체에는 혈관 수축과 방광 괄약근 수축을 유발하는 알파-1 수용체(α1-receptor)와 혈관을 이완시키는 알파-2 수용체(α2-receptor)가 있고, 베타수용체에는 주로 심장 박동수와 심장 수축력을 증가시키는 역할을 하는 베타-1 수용체(β1-receptor)와 기관지를 확장시키고 말초 혈관, 자궁 평활근을 이완시키는 베타-2 수용체(β2-receptor)가 있다.
 
교감신경 수용체에 노르에피네프린, 에피네프린 등 교감신경을 활성화시키는 신경전달물질이 작용하면 심장은 심장 박동수와 심장 박출량을 증가시키고 혈관은 수축되어 혈압을 올리고 기관지는 확장돼 몸이 위험한 상황에 대처할 수 있는 긴장 상태가 되도록 한다.
 
베타차단제는 교감신경계 말단에서 분비된 노르에피네프린이나 에피네프린이 작용하는 베타수용체를 차단해 심근 수축력과 심장 박동수를 감소시킨다. 혈압을 낮추고 심장의 부담을 줄여주므로 고혈압, 관상동맥질환, 심부전, 부정맥 등의 치료에 널리 사용돼 왔다. 베타차단제 투약을 갑자기 중단하면 증상이 악화될 수 있으므로 천천히 감량해야 한다. 

박진주 분당서울대병원 순환기내과 교수는 “베타차단제는 효과가 좋은 심장 보호 약제이지만, 기립성 저혈압이나 무기력, 서맥(느린 맥박) 등 여러 부작용을 동반할 수 있어 사용에 주의가 필요하다”고 말했다.

베타차단제는 뇌졸중 예방 효과와 좌심실비대 감소 효과가 다른 고혈압약에 비하여 열등하며 당뇨병 발생률을 증가시킨다는 여러 연구가 발표되면서 미국 및 일본 고혈압지침에서는 고혈압 치료 1차 약제에서 제외되기도 했다. 유럽과 국내 고혈압지침에서는 여전히 1차 고혈압약으로 권고되고 있다. 다양한 질환의 치료제로 쓰이는 베타차단제를 알아본다.
 
부정맥·녹내장 등 치료하는 1세대 베타차단제
 
비선택적 베타차단제(non-selective β-blockers)는 처음 개발된 베타차단제로 1세대 베타차단제라고도 하며 심장에 존재하는 베타-1 수용체만 선택적으로 차단하지 않고 기관지의 베타-2 수용체를 포함한 다른 수용체도 함께 차단한다. 때문에 기관지 수축으로 인한 호흡억제 등 부작용 위험이 심장선택성 베타차단제에 비해 상대적으로 높다.
 
1세대는 고혈압, 협심증 치료보다는 부정맥, 진전(떨림), 녹내장 치료, 갑상선중독증 증상 개선, 편두통 예방 등 다른 목적으로 주로 사용된다. 동광제약 ‘인데놀정’(성분명 프로프라놀롤, propranolol), 한국콜마 ‘나도가드정’(나도롤, nadolol), 한국오츠카제약 ‘미케란정’(카르테올롤, carteolol), 한국MSD ‘티모프틱엑스이점안액’(티몰롤, timolol), 한미약품 ‘리스몬티지점안액’(티몰롤) 등이 대표적이다.
 
프로프라놀롤은 베타1수용체와 베타2수용체를 비슷한 정도로 차단한다. 심부전 환자에게 투약하면 심장 수축력이 떨어지고 전신혈관 저항성이 증가돼 심박출량이 줄어든다. 부정맥, 협심증, 고혈압에 처방된다. 또 갑상선중독증의 보조요법에도 적응증을 갖는다.
 
나도롤은 고혈압, 협심증, 부정맥 치료 외에 편두통 예방, 갑상선중독증 치료에도 사용된다. 심박수와 수축기 혈압을 낮추고 근력저하, 떨림, 불안 및 운동 능력 등을 호전시키는 역할을 한다.
 
베타수용체는 눈에서 방수의 생성을 담당하는 섬모체(모양체) 혈관에 분포하는데, 교감신경이 흥분하면 섬모체 혈관이 확장되고 혈류가 증가하면서 방수의 생성이 증가된다. 베타차단제는 방수의 생성을 억제해 안압을 감소시킨다. 티몰롤(Timolol) 성분이 오랫동안 사용돼 왔다. 베타차단제는 안압이 정상인 녹내장에서도 시신경을 보호하는 효과가 있다.
 
베타1수용체만 선택적 차단하는 2세대 … 아테놀롤·메토프롤롤
 
2세대 베타차단제는 베타1수용체만을 선택적으로 차단해 심장선택성 베타차단제(cardioselective β-blockers) 또는 선택적 베타1차단제라고 한다. 부작용 위험은 비선택성 베타차단제보다 낮게 나타난다. 아테놀롤(atenolol), 메토프롤롤(metoprolol), 비소프롤롤(bisoprolol) 등이 있다. 다만 심장선택성 베타차단제라고 할지라도 고용량에서는 베타2수용체 차단에 의한 호흡억제가 나타날 수 있으므로 주의해야한다.
 
아테놀롤은 고혈압, 부정맥, 편두통 등에 사용되며 반감기는 약 6~7시간이다. 부작용으로는 피곤함, 심부전 , 현기증, 우울증, 호흡 곤란이 나타날 수 있다. 현대약품 ‘테놀민정’, 대웅제약 ‘대웅아테놀롤정’, 안국약품 ‘레보토놀정’ 등이 대표적이다.
 
메토프롤롤은 심부전이나 고혈압, 허혈성 심장질환 등 치료에 사용돼 왔다. 베타1수용체에 대한 친화력이 더 크기 때문에 베타2수용체는 차단되지 않아 직접적으로 혹은 시냅스 전 노르에피네프린의 흐름 증가로 심근 기능을 지지하게 된다. 심장 구축력과 기관 관류 감소는 1세대 베타차단제에 비해 덜하다. 한국아스트라제네카의 ‘베타록정’ 등이 있다.
 
비소프롤롤은 베타1수용체 친화력이 베타2수용체에 비해 120배나 된다. 당뇨병에 대한 영향이 적은 편이다. 체내 제거속도가 느리고 반감기가 길어 하루 1번 투약이 가능하다. 고혈압과 협십증 치료에는 1일 1회 5~10mg을 복용한다. 좌심실 수축기능이 저하된 안정형 만성 심부전 치료에는 안지오텐신전환효소(ACE) 저해제 및 이뇨제, 필요에 따라 강심배당체와 병용한다. 머크·대웅제약의 ‘콩코르정’, 일양약품 ‘베타프롤정’ 등이 있다.
 
혈관 확장 효과까지 ‘3세대 베타차단제’
 

3세대 베타차단제는 혈관 수축에 관여하는 알파1 수용체도 함께 억제해 혈관을 확장시키므로 다른 베타차단제에 비해 혈압 강하 효과가 좋다.  비선택성 혈관확장성 베타차단제(non-selective β-blockers with vasodilation)라고도 한다. 그러나 베타1 수용체뿐만 아니라 베타2 수용체도 함께 차단하는 비선택성 베타차단제이므로 기관지 수축을 유도할 수 있어 천식이나 만성폐쇄성폐질환(COPD) 환자는 주의해야 한다. 카르베딜롤(carvedilol), 베반토롤(bevantolol), 네비보롤(Nebivolol) 등이 있다.
 
3세대 베타차단제는 기존 2세대 베타차단제에 비해 교감신경차단 효과, 혈관확장 효과, 또 항산화효과가 더해져 여러 면에서 심장에 유리하게 작용한다. 베타2 차단으로 부정맥을 억제하고, 알파1 차단으로 심근비대를 예방한다. 다른 베타차단제에서 보기 어려운 항산화 효과도 확인됐다. 전통적인 베타차단제의 대표적 부작용인 혈중지질과 혈당 상승 위험이 낮은 것도 공통된 장점이다.
 
카르베딜롤은 베타수용체를 비선택적으로 차단하고, 알파1수용체도 차단한다. 베타1과 베타2수용체를 모두 차단함으로써 심근 기능을 향상시키고 심부전에서 심장 변형을 줄인다. 또 알파1수용체를 차단해 혈관을 확장하고 말초혈관 저항을 줄여 심박출량을 늘린다. 종근당 ‘딜라트렌에스알캡슐’, 부광약품 ‘딜라돌정’ 등이 대표적이다.
 
네비보롤은 만성 심부전과 본태성 고혈압에 적응증을 갖는다. 심장에 주로 분포돼 있는 베타1수용체를 선택적으로 차단하므로 심부전 치료에 적합하며 실제로 좋은 치료성적을 나타내는 것으로 알려져 있다. 네비보롤은 부가적인 혈관확장작용이 산화질소(nitric oxide, NO) 생성에 따른 것이란 점이 특이하다. 베타2 차단에 의한 기관지경련 부작용 위험은 적지만 베타차단 효과가 다소 낮은 게 단점이다. 한국메나리니 ‘네비레트정’ 이 대표적이다.
 
베반토롤 성분으로는 엘지화학의 ‘칼반정’이 판매되고 있다. 고혈압 치료에 1일 100mg을 1일 2회 분할 경구 투여하고, 효과가 불충분한 경우 1일 200mg까지 증량할 수 있다.

참고로 천식이나 COPD 치료에는 기관지확장제인 장시간형 베타-2작용제(Long-acting beta2-agonists, LABA)가 사용된다. 베타2 수용체를 선택적으로 자극해 기관지를 이완시켜 숨을 쉬기 편하게 한다. 아스트라제네카는 포르모테롤푸마르산염(formoterol fumarate), 글락소스미스클라인(GSK)은 빌란테롤(Vilanterol), 노바티스는 인다카테롤(indacaterol), 베링거인겔하임은 올로다(olodaterol) 등을 각각 채택하고 있다. 빌란테롤은 과거 지속형 기관지확장제의 대명사였던 살메테롤(salmeterol)의 업그레이드 버전이다. 

대표적인 포르모테롤 함유 제품으로는 먼디파마의  ‘플루티폼흡입제’(Flutiform 성분명 플루티카손/포르모테롤, fluticasone/formoterol), 아스트라제네카의 한국아스트라제네카의 ‘심비코트터부헬러’ 및 ‘심비코트라피헬러’(Symbicor, 부데소니드/포르모테롤 budesonide/formoterol), 한국MSD·코오롱제약의 ‘포스터넥스트할러’(Forster 성분명 베클로메타손/포르모테롤 beclometasone/formoterol) 등이 있다. 빌란테롤 함유 제품으로는 GSK의 ‘아노로엘립타’(성분명 유메클리디늄 62.5㎍·빌란테롤 25㎍, umeclidinium·vilanterol) 및 ‘아노로렐바’가 있다. 이밖에 기타 성분으로 ‘온브리즈흡입용캡슐’(Onbrez 성분명 150마이크로그램 성분명 인다카테롤 indacaterol), 한국베링거인겔하임의 ‘바헬바 레스피맷’(Vahelva respimat 성분명 티오트로피움 5㎍·올로다테롤 5㎍, tiotropium·olodaterol) 등이 있다. 

작용시간이 짧은 속효성 베타2촉진제로는 살부타몰(salbutamol), 프로카테롤(procaterol) 등이 있다.