4. 세균학 각론 (1) (1)

(1)

4. 세균학 각론 (1)

(2)

2007. 5. 4. Fri

그람양성 구균 ^및 그람음성 구균

(3)

그람양성 알균/구균

포도상구균, 포도알균(Staphylococcus)

1. 황색포도상알균(Staphylococcus aureus)

2. 피부포도상알균(Staphylococcus epidermidis) 3. 부생포도상알균(Staphylococcus saprophyticus)

(4)

그람양성 알균/구균

연쇄상구균, 사슬알균(Streptococcus)

1. 화농성연쇄상구균 (Streptococcus pyogenes)

2. B군 연쇄상구균 (Streptococcus agalactiae, Group B)

3. 기타 베타용혈성 연쇄상구균 (Other Beta-Hemolytic Streptococcus) 4. 녹색연쇄상구균 (Viridans Streptococci)

5. 폐렴연쇄상구균 (Streptococcus pneumoniae)

(5)

그람음성 구균(알균)

나이제리아속 (Neisseria spp.)

1. 수막구균(Neisseria meningitidis) 2. 임균(Neisseria gonorrhoeae)

(6)

그람양성알균

• 아포를 형성하지 않는 알모양의 세균

• 산소를 좋아하는 균

• 카탈라아제(catalase): 과산화수소를 물과 산소로 분해하는 효소 카탈라아제 생성 여부에 따라

- 포도알균(Staphylococcus), Micrococcus : 카탈라아제(+)

- 사슬알균(Streptococcus) 및 장알균(Enterococcus) : 카탈라아제(-)

(7)

포도알균(Staphylococcus)

• 포도송이 모양

• 사람의 질병(인체병원균)과 가장 흔하게 연관되어 있는 포도알균

• 피부, 연조직감염, 골수염, 비뇨기계 감염, 기회감염, 광범위한 전신 질환 등을 발생

• 혈장응고효소(coagulase) : 혈장을 응고시키는 효소 혈장응고효소 생성여부에 따라

- 황색포도알균(Staphylococcus aureus): 혈장응고효소(+)

- 혈장응고효소 음성(-) 포도균

(8)

1. 황색포도알균(Staphylococcus aureus)

구조와 생리

• 크기:0.5~1.5㎛

• 운동성 없음

• Facultative anaerobic 통성혐기성균/조건무산소균

• 10%NaCl배지에서 잘 성장

• 증식 가능한 온도범위: 18~40℃

• 협막/점액층(+), 두꺼운 펩티도글리칸(테이코산 및 지질테이코산)

• 단백 A (protein A)

– 황색포도알균의 가장 중요한 단백성분으로 황색포도알균을 동정 하는데 이용

– 면역글로블린(IgG

_1,2,4

)의 Fc부분에 결합하여 항체에 의한 면역반응

억제

(9)

Laboratory identification :

• 황색포도상구균은 그람양성, 포도송이 모양으로 군집

• 카탈라제catalase (+)

• 혈장 응고효소coagulase(+)

• 황금/짙은 노란색, 용혈성 콜로니 를 형성

*** 카탈라제catalase는 과산화수소(H₂O₂) 를 물(H₂O)과 산소(O)로 분해하는 효소

Catalase Test

(10)

발병기전과 면역

• 황색포도알균이 질병을 일으키는 기전 - 숙주의 포식작용을 피하는 세균능력

- 숙주조직으로 부착을 매개하는 세균의 표면단백 생산 - 특이적인 독소나 가수분해 효소 합성 능력

• 독소

- 세포용해독소(Cytolytic toxins): 알파, 베타, 감마, 델타, P-V leukocidin)

- 표피탈락독소(Exofoliative toxin, ET): A와 B(ETA, ETB) - 장독소(Enterotoxin): A~R형(18개)

- 독소충격증후군유발독소(toxic shock syndrome toxin-1, TSST1)

(11)

발병기전과 면역

• 표피탈락독소(Exofoliative toxin, ET): A와 B(ETA, ETB)

- 세포간 결합체(desmosome)을 분리시켜 표피탈락을 유발

- ET를 생산하는 균주에 감염된 소아에서 포도알균표피탈락증후군 (staphylococcal scaled skin syndrome, SSSS) 발생

• 장독소(Enterotoxin): A~R형(18개)

- 열내성 (100℃에서 30분간 가열해도 불활성화되지 않는 독소) - 소화효소 및 위산에도 안정

- 식중독과 관련 깊은 A형 장독소

- 오염된 유제품에서 주로 발견되는 C, D형 장독소

- 포도알균거짓막장염(staphylococcal pseudomembraneous enterococlitis)를 일으키는 B형 장독소

- 초항원(superantigen)으로 T림프구를 비특이적으로 자극

(12)

발병기전과 면역

• 독소충격증후군유발독소(toxic shock syndrome toxin-1, TSST1) - 열내성, 단백분해효소에 내성

- 여성의 월경과 연관된 독소

- 독소충격증후군 유발독소의 분포는 대개 여성의 질이나 상처부위 에서 감염이 일어나지만 추후 점막을 투과하여 전신증상이 발생됨 - 독소충격증후군환자의 사망원인은 저혈압 및 장기기능부전

• 효소

- 혈장응고효소(coagulase) : stpaphylothrombin을 형성하여 불용성 섬유소로 전환시킴

- 하이알루론산분해효소(hyaluronidase): 결합조직 세포사이의 성분 인 하이알루론산을 가수분해하여 감염을 확산시킴

- 섬유소용해효소(staphylokinase) : 섬유소 덩이를 분해하는 능력

(13)

역학

• 사람의 정상균무리

- 신생아: 탯줄의 잘린 끝, 피부 및 회음부

- 청소년 및 성인 보균자: 코인두(nasopharynx)의 앞쪽 (건강한 성인 의 30%가 서식)

- 병원내 환자, 의료종사자, 습진피부염을 가진 환자, 마약주사 및 의 료행위로 주사바늘을 규칙적으로 사용하는 환자에서 황색포도알균 보균율이 훨씬 높음

• 전파의 주된 경로: 손 - 손씻기가 매우 중요

- 병원 내 환자나 의료진에서 황색포도알균의 보균율이 훨씬 높음

- 건조한 환경에서도 상당기간 생존할 수 있으므로 의복이나 침구

등을 통해서도 쉽게 전파

(14)

임상특성

• 포도알균표피탈락증후군

• 식중독

• 독소충격증후군

• 피부감염

• 균혈증과 심내막염

• 폐렴과 가슴고름집

• 골수염과 패혈성 관절염

(15)

임상특성

• 포도알균표피탈락증후군:

- 황색포도알균의 표피탈락독소가 일으키는 질병 - 신생아나 4세미만의 유아에게 주로 발병

- 수포성 농가진(bullous impetigo)은 국소적 형태의 포도알균표피 탈락증후군임

- 수포액에서 세균을 검출할 수 있음

(16)

임상특성

• 식중독:

- 황색포도알균은 식중독의 가장 흔한 원인균 중 하나

- 가장 흔히 오염되는 식품: 햄, 소금처리된 돼지고기 가공육, 커스터 드 크림류 과자, 감자샐러드, 아이스크림 등

- 식중독독소는 30℃에서 4~6시간이면 생산되며, 냉장고에서는 생 성되지 않음

- 식중독 독소는 열내성이 있어 장독소 활성이 유지

- 증상은 식후 2~6시간 후에 갑자기 나타나며, 심한 구토와 복부경 련, 복통, 설사 발생하고 24시간 내에 회복

(17)

임상특성

• 포도알균독소쇼크증후군

- 여성의 질이나 상처부위에서 TSST-1을 생산하는 균에 의해 발생 - 열을 동반한 저혈압과 피부반점이 갑작스럽게 나타나고, 위장관, 신장, 간, 뇌, 근육 등 여러 장기와 조직에 장애가 초래

- 피부가 탈락

(18)

임상특성

• 국소적 피부감염

- 농가진/고름딱지증(impetigo): 전파성이 매우 강해 어린이집이나 학교에서 전염을 일으키기 쉬움

- 모낭염(folliculitis): 모낭에서 발생하는 고름질환

- 종기/뾰루지(furuncle): 피하조직 내 화농성 환부

- 큰종기/옹종(carbuncle):

(19)

임상특성

• 균혈증과 심내막염

- 기저질환(당뇨병, 순환기 질환, 혈액질환 및 면역결핍 질환)이 있는 환자에서 호발

- 혈관내의 보철기구나 정맥 내 플라스틱도관 등의 이물질은 혈관 내의 감염과 균혈증을 일으키는 요인

- 외과적 수술 후 or 혈관내 도관삽입 후 에 발생하는 원내감염

- 급성심내막염은 사망률이 50%에 가까운 심각한 질병

(20)

임상특성

• 폐렴(pneumonia)과 가슴고름집(empyema)

- 1세 미만의 유아나 노인은 폐렴의 감수성이 높음

- 대부분의 폐렴은 숙주의 방어기전이 손상된 환자에게서 흡인성 또 는 혈행성으로 발생

- 가슴고름집은 폐렴환자의 10%에서 발생

• 골수염(osteomyelitis)과 패혈성 관절염(septic arthritis)

- 피부감염으로 시작되어 혈행성으로 전파되어 발생

(21)

2. 피부포도알균(Staphylococcus epidermidis)

Pathogenesis & Clinical significance :

• 피부포도상구균은 피부와 전비공의 정상균총 (두부, 겨드랑이, 콧구 멍, 양팔 및 양다리)

• 인공 삽입물(prosthetic implants)로 인한 감염의 중요 원인 :

심장판막, 카테터와 같은 수술적 삽입물(surgical implant)은

S.

epidermidis

에 의해서 쉽게 감염.

 즉, 플라스틱 표면에 부착을 쉽게 하는 세포막이 독성요인 (virulence factors)으로 작용

•

S epidermidis

는 enriched agar에서 흰색

• Coagulase(혈장응고효소) 음성(-): nonhemolytic colonies를 생산

• Catalase양성(+)

(22)

3. 부생포도알균(Staphylococcus saprophyticus)

Pathogenesis & Clinical significance :

• 질내 정상균총

• 여성에서 방광염의 빈번한 원인

[Note : urinary coagulase-negative staphylococcus는

S.

saprophyticus

로 당연히 여겨지는 경우가 종종 있다]

• novobiocin resistance 여부는 부생포도알균의 확인을 위해서 사용 (왜냐하면, 다른 포도알균은 novobiocin에 감수성이 있음)

• enriched agar에서 흰색

• 혈장응고효소 음성(-) : nonhemolytic colonies를 생산

(23)

포도알균(Staphylococcus)

치료 및 관리

• 거의 모든 포도알균이 페니실린에 내성있음

• MRSA (Methicillin-resistance

Satphylococcus aureus

)

• MRSA내성균 치료 항생제 반코마이신(Vancomycin)

• VRSA(Vancomycine-resistance

Satphylococcus aureus

)

• Vaccine이나 예방약이 없음.

• 병원감염(nosocomical)에서 황색포도상구균 전염병의 감염조절은 barrier precautions (ex: gloving), hand washing, 매개물의 소독

disinfection이 중요

(24)

연쇄상구균, 사슬알균

(Streptococcus)

(25)

사슬알균(Streptococcus)

Pathogenesis & Clinical Significance:

• 쌍(pair) 또는 사슬모양

• 대부분 통기혐기성균/조건무산소성균이나, 일부 이산화탄소 농도를 높아야 잘 성장하는 균도 있음

• 영양요구조건이 까다로움: 혈액이나 혈청이 보강된 배지가 필요

• 탄수화물 발효하여 젖산 생성

• 카탈라아제 (-)

• 분류방법:

(1) 혈청학적 특성: Lancefield분류

(2) 용혈양식: 완전(베타)용혈, 불완전(알파)용혈, 비(감마)용혈 (3) 생화학적(생리학적) 특성

• 녹색사슬알균(Viridans group) :

혈액우무배지에서 알파용혈로 인한 녹색색소가 형성되는 사슬알균

(26)

Classification of Streptococcus

1. Serologic properties : Group specific cell wall carbohydrates

1933 Lancefield grouping

eg) Group A : rhamnose-N-acetylglucosamine

Group B : rhamnose-glucosamine polysaccharide Group C : rhamnose-N-acetylgalactosamine

Group F : glucopyranosyl-N-acetylglucosamine Group A to H, K to M, O to V

Developed for differentiating β-hemolysis strains

2. Hemolysis patterns :

complete hemolysis - β incomplete hemolysis - α no hemolysis - γ

(27)

1. 고름사슬알균(Streptococcus pyogenes)

구조와 생리

• 크기: 1~2㎛

• 영양조건이 까다로움: 혈액우무배지에서 잘 자람

• 혈액우무배지에서 24시간 배양 후 1~2mm 하얀 집락이 넓은 베타 용혈대 를 형성

• A군사슬알균(Group A streptococcus)

(28)

발병기전과 면역

• 발열외독소(pyrogenic exotoxin)

- 초항원(superantigen)으로 작용: 큰포식세포 및 T-도움세포와 상호작용 하여 염증매개 사이토카인 등을 다량방출

- 성홍열 환자의 발진, 괴사근막염 및 사슬알균 독성충격증후군 (streptococcal toxic shock syndrome)을 일으키는 독소임

(29)

(30)

발병기전과 면역

• 사슬알균용혈소(steptolysin) S와 O (1) 사슬알균용혈소 S

- 산소에 안정적, 비면역원성

- 적혈구, 백혈구 및 혈소판을 용해시킴

- 고름사슬알균이 포식되었을 때 포식세포의 용해소체 내용물을 방출하게하여 포식세포를 사멸시킴

(2) 사슬알균용혈소 O

- 산소에 불활성화됨, 면역원성

- 적혈구, 백혈구, 혈소판 및 배양세포들을 용해시킴

- A군 사슬알균의 최근 감염을 확인하는 데 이용 (ASO 검사)

(31)

임상특성

• 건강한 사람보균자에서 피부와 점막에 상주(특히 nasopharynx).

• 전파: 가장 흔한 감염원은 streptococcal pharyngitis 보균자나 환자로부터 의 aerosol를 통해서나, 농가진(impatigo) 피부 보균자나 환자와 직접적인 접촉

• 화농성 사슬알균병: 인두염, 고름피부증, 단독, 연조직염, 괴사근막염, 사슬 알균독소충격증후군

• 비화농성 사슬알균병: 류마티스열, 토리콩팥염

(32)

임상특성(화농성 사슬알균병)

① 인두염(pharyngitis):

- 고름사슬알균에 노출된 지 2~4일 후에 갑작스런 인후통, 열, 권태감, 및 두통을 시작으로 후인두에 삼출물과 홍반성 림프절병증이 나타남

- 사슬알균 인두염은 바이러스성 인두염과 구별일 어려워 세균검사 및 혈청 검사로 특이적 진단을 할 수 있음

- 성홍열(scarlet fever): 사슬알균 인두염의 합병증으로 발열외독소의 생산 으로 발생

(33)

임상특성(화농성 사슬알균병)

① 인두염(pharyngitis):

성홍열의 증상:

- 인두염의 초기증상이 나타난 지 1~2일 이내에 홍반성 발진이 가슴상체에 확산되다가 사지로 퍼짐

- 초기에 노르스름한 하얀 껍질이 혀를 덮고 그 후에는 벗겨져서 붉은 원색 이 나타나 딸기혀(strawberry tongue) 발생

- 피부에 생긴 발진이 누르면 하얗게 되는 발진이 복부와 피부주름(pastia’s line)으로 잘 보이며, 이후 5~7일 내에 사라지고 표피탈락이 발생

(34)

임상특성(화농성 사슬알균병)

② 고름피부증(pyoderma)/고름딱지증(impetigo)/ 농가진 - 국소성화농성 피부감염

- 노출부위: 얼굴, 팔, 다리

- 고름사슬알균이 피부에 정상상재균으로 정착할때 감염이 시작되며, 긁은 상처나 곤충의 물린 부위틈새로 세균이 피부밑으로 유입되어 감염발생 - 물집이 생기고 고름물집이 되고 이후 터지고 딱지가 생김

- 개인위생이 나쁜 어린이들에게서 흔함

(35)

임상특성(화농성 사슬알균병)

③ 단독(erysipelas) - 피부의 급성감염

- 국소적 통증과 염증(홍반과 온기), 림프절 비대, 전신징후(오한, 열, 백혈구 증가증)을 경험

- 감염된 피부는 부위가 특징적으로 부풀어 있고 감염되지 않은 피부와 뚜 렷하게 구별됨

- 어린이와 노인에게 많이 발생하며, 다리에 많이 생김

④ 연조직염(cellulitis)

- 피부와 심부피하조직까지 침범하며, 단독과 비교하면 감염된 피부와 감염 되지 않은 피부부위의 구별이 명확하지 않음

- 국소적 염증과 전신징후가 동일하게 관찰

(36)

임상특성(

화농성 사슬알균병)

⑤ 괴사근막염(necrotizing fasciitis) - ‘사슬알균괴저’라고도 함

- 근막의 평면을 따라 확산되며, 근육과 지방이 심하게 손상됨

- 처음에는 연조직염으로 시작되며 그 후 큰 수포가 생기면서 괴저와 전신 증상이 나타나며 여러 장기부전 및 사망

⑥ 사슬알균독소충격증후군(streptococcal toxin shock syndrome)

- 감염부위의 연조직 염증과 통증 및 비특이적 증상(열, 오한, 권태, 오심, 구 토 및 설사) 발생

- 포도알균독소쇼크증후군과 유사한 질병증상(쇼크와 장기부전:신장, 폐, 간, 심장)

(37)

임상특성(비화농성 사슬알균병)

① 류마티스열(rheumatic fever)

- 고름사슬알균 인두염의 비화농성 합병증 - 자가면역질환

- 심장과 관절조직의 항체와 streptococcal 항체간에 교차반응에 의해 원인 - 심장(심장판막), 관절, 혈관 및 피하조직에 나타나는 염증성 변화가 특징 - 피하결절이 자주 동반

- 고름사슬알균 인두염 후 약 3주(1~5주)에 시작되어 적절한 항생제치료를 받지 않으면 2-3개월 지속됨

- 가을이나 겨울 취학아동에서 흔함

(38)

임상특성(비화농성 사슬알균병)

② 급성 사구체신염/토리콩팥염(acute glomerulonephritis) - 고름사슬알균에 의한 비화농성 합병증

- 자가면역질환

- 임상증상: 부종, 고혈압, 혈뇨 및 단백뇨를 동반하는 사구체의 급성염증 - 인두염 및 피부감염 후 후유증으로 나타나는 질병

- 인두염 후 약 10일, 피부감염 후 약 3주 정도 지나 항원-항체 면역복합체 가 사구체에 침착되어 발병

(39)

치료 및 관리

페니실린에 대한 감수성 매우 높음

페니실린 과민성 환자인 경우 erythromycin 사용

심한 연조직염 감염인 경우 배농 및 죽은 조직제거술 시행

(40)

2.젖마름증사슬알균(Streptococcus agalactiae)

Pathogenesis & Clinical Significance:

• Group B streptococcus

• 위장관(특히 직장)에서 정상적으로 발견

• 여성보균자의 vaginocervical tract 및 남성보균자의 urethral mucous membrane에서 정상적으로 발견

• 출생시 감염된 산모에서 신생아에게 전파, 성인에서는 성교에 의해 전파

• 협막(polysaccharide capsule)은 항포식작용

• 신생아에서 Meningitis와 패혈증(septicema) : 산도를 통과하는 신생아에서 일어남. 높은 사망률의 신생아에서 S. agalactiae가 원인

• 성인의 감염 : S. agalactieae는 산욕기 산모에서 자궁내막염의 빈번한 원인 및 면역력이 감소한 사람에서 패혈증이나 폐렴의 원인

(41)

3. 녹색사슬알균(Viridans Streptococci)

Pathogenesis & Clinical Significance:

• 혈액우무배지위에 녹색색소를 만드는 균

• 혈액 다양한 알파용혈 및 비용혈 사슬알균을 모아둔 균

• 정상상재균으로 입인두, 위장관 및 비뇨생식관에 집락을 형성

• 대부분 치아우식, 아급성 심장내막염 및 화농성 복부 내 감염을 발생하는데 서 주로 관찰됨

(42)

4. 폐렴사슬알균(Streptococcus pneumoniae)

구조와 생리

• 크기: 0.5~1.2 ㎛

• 협막(polysaccharide capsule) : - 항포식작용

- 협막다당체는 균주들을 혈청학적으로 분류하는데 사용 - 다가백신에 협막다당체를 이용

• 쌍 또는 짧은 사슬알균

• 영양조건이 까다로워 혈액한천배지에서 배양

• 카탈라아제 (-)

(43)

발병기전과 면역

• 폐렴사슬알균의 초기 정착은 세균이 표면단백 부착소를 이용해서 상피세포 에 부착함

• 폐렴사슬알균이 생산한 IgA분해효소: 숙주세포의 분비형 IgA로부터 보호

• 폐렴사슬알균용혈소: 숙주세포막의 콜레스테롤과 결합하여 구멍을 형성하 고 또한 섬모상피세포 및 포식세포를 파괴

• 폐렴사슬알균의 독력은 협막을 보유한 균에서 더 강함

(44)

역학

• 건강한 사람의 목과 코인두에서 흔히 서식

• 폐렴사슬알균은 생후 6개월 정도에 처음 상주 시작

• 세균성폐렴, 수막염, 중이염 및 부비동염(코곁굴염), 균혈증의 가장 흔한 원 인균

• 협막다당체에 대한 방어항체가 가장 낮은 집단인 어린이와 노인에서 발병 률이 가장 높음

• 폐렴사슬알균에 의한 감염은 인플루엔자나 홍역과 같은 바이러스 호흡기병 이 선행되었거나 만성폐질환, 알코올중독, 울혈성심부전증, 당뇨병, 만성신 장질환과 같은 조건에 의해 세균제거가 방해 받는 경우 흔히 발생

(45)

임상적 특성

① 폐렴

- 허파꽈리공간 안에 세균이 증식할 때 발병

- 임상증상: 갑작스럽게 시작되어, 심한 오한과 39~41℃로 지속되는 발열 - 혈액흔적 가래를 동반한 젖은 기침을 하며 가슴통증 발생

② 부비동염/코결굴염과 중이염

- 부비동/코곁굴과 귀에 급성감염을 흔히 일으키는 균 - 대개 바이러스성 상기도감염이 선행된 후 발병

- 중이염은 주로 어린이에서 발생 - 부비동염은 모든 연령대에서 발생

(46)

임상적 특성

③ 수막염

- 세균혈증, 귀 또는 부비동 감염 또는 코인두에서 거미막밑공간

(subarachnoid space)을 통하는 머리외상 후 중추신경계로 확산될 수 있음 - 주로 소아에서 발생

④ 균혈증

- 폐렴사슬알균 폐렴환자의 25~30%, 수막염환자의 80%이상에서 균혈증 발생

- 손상된 심장판막을 가진 환자에서는 심장내막염이 발생되고 판막조직이 파괴됨

(47)

치료 및 예방

• 페니실린은 폐렴사슬알균에 의한 질병에 1차 선택약

• 23가지 종류의 협막다당체로 구성된 23가 폐렴사슬알균 다당체 백신이 2세 이상의 어린이와 성인에게 효과가 있음

• 2세 이하의 어린이를 위한 7가 다당체-단백질 접합백신이 개발되어 사용

'미국 예방접종 자문위원회(ACIP)' 역시 65세 이상 성인의 경우 '폐렴구균 단백접합백신 (PCV13)을 먼저 접종하고 12개월 후 '폐렴구균 다당질백신(PPSV23)을 추가로 접종하도록 권고하고 있다. PPSV23을 먼저 접종한 경우라도 PCV13을 추가접종하도록 권고해 이런 상 황을 고려해 비용효과 분석 대상을 설정했다.

기사입력시간 2016.11.12 05:59:00의협신문 최승원 기자 | choisw@kma.org

http://www.pandora.tv/view/ivish/54263338#2143015_new http://blog.naver.com/ddangddang19/220057007725

(48)

장구균/장알균 (Entrococcus)

그람양성, 원형에서 알모양, 쌍/체인을 형성함 α-/nonhemolytic colonies, 카탈라제 (-)

6.5%NaCl에서 성장; 40%bile-esculin agar에서 배양 조건무산소성/통성혐기성균

10~45℃ (35℃가 가장 최적온도)

(49)

Enterococcus faecalis

& Enterococcus faecium

Pathogenesis & Clinical Significance :

• Enterococcus faecalis와 Enterococcus faecium는 정상 대변균총

• Nosocomial infection 병원감염 원인균

• Enterococci는 특히, 중환자실(ICU)에서 병원감염의 빈번한 원인균

• 숙주의 저항력이 감소되거나 위장관/생식비뇨기의 정상기능이 유지되지 않 은 건강상태 시 감염

• 정상적으로 무균을 유지해야 하는 곳에 균이 퍼질 수 있어 비뇨기계 감염, 패혈증, 아급성 세균성 심내막염, 담즙관 감염, 복막내 농양의 원인균임

• 요관 및 혈관 카테터가 있는 장기입원 환자와 광범위 항균제를 장기간 투여 한 환자들에게 흔히 감염

(50)

그람음성 알균/구균

나이제리아속 (Neisseria spp.)

1. Neisseria gonorrhoeae

(임균)

2. Neisseria meningitidis

(수막구균)

(51)

나이세리아 (Neisseria species)

(52)

나이세리아 (Neisseria species)

구조와 생리

• 나이세리아 속에는 총 28종이 있으며, 이중 10종만 사람에게 발견

• 임균과 수막염균은 사람에게만 질병을 일으키며, 나머지는 입인두나 코인 두의 점막 존재하고, 항문생식기 점막 등에서 집락을 형성하기도 함

• 그람음성, 크기: 0.6~1.0㎛ 쌍알균(커피콩/강낭콩 모양)

• 산화효소(oxidase) (+): 발효가 아닌 탄수화물 산화에 의해 산을 형성

• 임균은 포도당을 산화하여 산을 생성, 수막염균은 포도당과 맥아당을 산화 하여 산을 생성

• 카탈라아제 (catalase)(+)

• 호기성, 5%이산화 탄소가 있으면 잘 성장함

• Thayer-Martin agar 배양 (35~37℃에서 잘 성장)

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나이세리아 (Neisseria species)

구조와 생리

• 그람음성 세균의 세포벽을 형성

• 수막염균의 주요 병원성 인자는 다당질 협막이며, 다당질 협막의 항원성 차 이로 균의 혈청군을 분류함(총 13가지 혈청군 중 A, B, C, Y, W135형이 주로 질병을 일으킴)

• 섬모는 숙주세포에 부착, 유전물질을 전달

• 섬모는 반복된 단백질 소단위(필린, pillin)으로 구성됨

• 세포벽 성분인 LOS(lipooligosaccharide)는 지질다당질(lipopolysaccharide) 와 유사한것을 가지고 있음

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나이세리아 (Neisseria species)

발병기전과 면역

• 임균:

- 점막세포에 부착하고 세포 안으로 침투하여 세균이 증식한 후에 상피하층 으로 나오면 감염일 발생했다고 봄

- 숙주침투를 매개하는 세균물질: 섬모, ProB, Opa단백

- LOS는 임균과 연관된 대부분의 증상을 일으키는 원인이 되는 TNF-a의 분 비를 자극

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나이세리아 (Neisseria species)

발병기전과 면역

• (뇌)수막염균:

- 섬모는 숙주에 부착 후 수 시간 내에 세균이 숙주세포로 침투하는 능력과 기도로 분비되는 능력이 증진되어 사람간 전파력이 증강

- 다당질 협막이나 세균의 다른 항원에 대한 특이항체가 결핍된 사람에게서 뇌수막질환이 발생함

- 특히, 영유아는 어머니 항체의 수동면역으로 보호되지만, 6개월이 되면 항 체가 감소하므로 뇌수막감염은 2세 미만의 아동에서 발생빈도가 가장 높음

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나이세리아 (Neisseria species)

역학

• 임균:

- 임질은 자연상태에서 사람에게만 발병함(아직 알려진 보균동물 없음)

- 임질(성접촉 전염병 2위)은 클라미디아(성접촉 전염병 1위) 다음으로 흔한 성접촉 전염병

- 남녀의 감염률은 유사하고, 발병연령은 15~24세(성적활동이 높은 시기) - 임균은 성접촉에 의해 전파

- 여성이 임질에 감염된 남성과 단 1회의 성관계로 감염될 가능성 50%

- 남성이 임질에 감염된 여성과 단 1회의 성관계로 감염될 가능성 20%

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나이세리아 (Neisseria species)

역학

• 임균:

- 임균의 주요 보유자(reservoir)는 감염되었지만 무증상 보균자(주로 여자) - 임균에 감염된 여성의 ½ 정도가 경미한 증상이나 무증상이나 남성은 감 염은 초기에 대부분 증상이 있어 치료를 받음

• 수막염균:

- 가족, 군대동료, 양로원 등 오랫동안 가까이 지내는 사람들 사이에서 감염 자나 보균자의 비말전염을 통해 상기도 점막으로 전파

-

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1. 임균(Neisseria gonorrhoeae)

Pathogenesis & Clinical Significance :

• N. gonorrhoeae의 집락형성 : 사람의 생식기통로(genital tract)

• 일반적으로 성적 접촉 동안에 전파되며, 감염된 산도를 통과한 아기에게 전 염될 수 있음

• N. gonorrhoeae는 탈수에 매우 민감하며, uncapsulated.

• 세균성 단백질(bacterial proteins: pili와 outer membrane protein)은 요도 (urethra), 직장(rectum), 자궁경부(cervix), 인두(pharynx), 결막(conjunctiva) 숙주 상피와 점막세포 표면에 세균부착을 증가시키고, colony를 이룸.

• Pilin은 포식작용phagocytosis에 저항성을 주며, IgA protease는 옵소닌화에 대해 보호적이며, pili와 IgA protase는 N. gonorrhoeae의 가장 중요한

virulence factors임.

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1. 임균(Neisseria gonorrhoeae)

Gonorrhea

• Gonorrhea는 미국에서 가장 흔히 보고되는 감염성 질환

• 남성에서 증상은 urethritis, 농포성 분비물(purulent discharge), 그리고 배뇨 시 통증을 느끼는 95% 급성증상 발생

• 합병증은 드물지만, 부고환염, 전립선염, 요도주위 농양 등 발생

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1. 임균(Neisseria gonorrhoeae)

Gonorrhea

• 여성에서 감염은 일반적으로 자궁경부(endocervix)에 국소화되며, 종종 purulent vaginal discharge의 원인이 되기도 함.

• 주증상: 질분비물, 배뇨장애, 배뇨통, 복통 등

• 만약 여성의 질병이 자궁(uterus)까지 진행한다면, 10~20%에서

gonococcal salpingitis(수정관에 흉터를 남기게 되어 불임이 될 수 있음), pelvic inflammatory disease(PID), 와 fibrosis를 일으킴.

• 여성에서 감염은 대체적으로 무증상일 수 있음

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1. 임균(Neisseria gonorrhoeae)

Ophthalmia neonatorum

• 이 질환은 gonococcus에 감염된 엄마의 산도를 통과하는 동안 신생아에게 화농성 결막염을 일으킴.

• 만약 치료되지 않는다면, 급성결막염은 눈을 멀게 할 수 있음.

Septic arthritis

• 혈액으로 전파(파종)되는 N. gonorrhoeae는 성생활을 하는 성인에서 감염 성 관절염의 가장 흔한 원인

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Treatment :

합병증을 동반하지 않은 임질에 대한 치료 :

• 세프트리악손(Ceftriaxone) : 일반적으로 널리 쓰이는 선택항생제.

• 독시사이클린(doxycycline)과 같은 테트라사이클린(Tetracycline)은 클라미 디아가 동반 병인으로 의심될 때 추가

ophthalmia neonatorum에 대한 치료 :

• 테트라사이클린(Tetracycline) 이나 에리쓰로마이신(erythromycin)은 N.

gonorrhoeae와 Chlamydia trichomatis 모두를 뿌리뽑기 위해서 신생아의 눈에 한방울씩 떨어뜨려줌.

1. 임균(Neisseria gonorrhoeae)

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Prevention :

• 백신이나 예방약이 없음

• N. gonorrhoeae 감염에 위험성이 있는 신생아는 테트라사이클린이나 에리 스로마이신으로 예방적으로(prophylactically) 사용.

• 성교동안 주의(콘돔사용)하여 질병의 전파를 예방할 수 있음.

Laboratory identification :

• 그람음성 쌍구균은 요도 삼출물의 백혈구 안에서 볼 수 있음.

• 산화효소(+), 배양은 증가된 산소압의 Thayer-Martin agar에서 성장

• N. gonorrhoeae는 maltose가 아닌 glucose를 발효함.

1. 임균(Neisseria gonorrhoeae)

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2. 수막알균(Neisseria meningitidis)

Pathogenesis & Clinical Significance :

• 수막구균은 수막염의 주요원인 중 하나

• 호흡에서 나온 비말에 의해 전파되며, 섬모(pili)는 수막구균이 비인두 점막 에 부착되는 것을 도움

• 수막구균의 다당류 캡슐(polysaccharide)은 포식작용을 방해하거나 억제하 는 항포식작용을 하고, 가장 중요한 독성(발병)인자가 감염을 유지하고 지속 하도록 도움.

• IgA 단백분해효소를 만듦.

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2. 수막알균(Neisseria meningitidis)

Pathogenesis & Clinical Significance :

수막염(meningitis)

• 수막염균 감염으로 대개 수막염 발생

• 주고 갑작스런 두통과 발열, 수막자극 증상 발생

• 초기열과 권태감은 심한 두통, 목의 강직, 구토, 밝은 빛에 대 한 민감성으로 급속히 발전될 수 있음

• 몇 시간 이내에 혼수상태가 발생 할 수 있음.

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수막자극 증상 [Meningeal irritation symptom]

• 수막자극 증상이란 수막이 자극을 받은 상태에서 나타나는 증상

• 자극이란 수막에 존재하는 통각 감수부위(통각 감수성 신경이 존재하는 부 위)가 자극 당하는 것을 말함

• 수막자극 증상에는 두통, 목경직, Kernig 징후, Brudzinski 징후가 있음

• 목경직:

다리를 벌린 상태에서 몸을 앞으로 굽혔을 때를 뒤에서 등을 밀면 본인은 아파서 미는 힘에 저항한다. 엉덩관절의 근막 등에 전해지는 신전자극이 통 각이 되어 중추로 전해지면 동시에 척수반사가 일어나 더 이상 앞으로 굽힐 수 없도록 길항근이 수축되어 일어나는 현상이라고 볼 수 있다. 목경직은 이것이 심해진 경우이기 때문에, 조금만 앞으로 굽혀도 목덜미 및 뒤통수 부위의 근육수축을 초래한다.

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수막자극 증상 [Meningeal irritation symptom]

• Kernig 징후:

허리엉치부위의 수막에 염증이 파급되면 그 부위의 신경근은 자극을 받아 이때, 궁둥신경을 신전시켜 신경근을 긴장시키면 통증과 함께 근육수축이 일어남

이때 135° 이상 신전되지 않는 경우 즉, 아파서 더 이상 뻗을 수 없는 상태, 근육이 당겨서 더 이상 뻗을 수 없는 상태가 Kernig 징후 양성(+)임

• Brudzinski 징후:

반듯이 누운 환자의 머리를 앞으로 굽히게 하면 엉덩관절과 무릎관절이 자 동적으로 구부려지는 경우를 Brudzinski 징후 양성(+)이며, 머리를 앞으로 굽히게 하면 목척수가 당겨져 아픈데 그것을 막기 위해 궁둥신경을 이완시 킴으로써 통증을 완화하려고 일어나는 반사임

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2. 수막알균(Neisseria meningitidis)

Pathogenesis & Clinical Significance :

수막알균혈증 (menigococcemia)

• 정상적으로 비인두(nasopharynx)의 상피내층은 일반적으로 박테리아의 장 벽역할을 하지만, 만약 수막구균이 장벽을 통과하거나 혈액 내에 급속히 증 가하게 되면 이는 수막구균혈증의 원인이 됨.

• 이 패혈증은 혈관내 응고, 순환허탈, 치명적인 쇼크 (박테리아 내독소에 의한 대부분의 반응에 의함)를 일으킴.

• 만약 수막구균이 혈액-뇌와 교차하면 수막이 감염이 될 수 있고, 이는 화농 성 수막염을 일으키는 급성 염증 반응의 원인이 됨.

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2. 수막알균(Neisseria meningitidis)

Pathogenesis & Clinical Significance :

Waterhouse-Friderichsen syndrom

• 이 신드롬은 급성이며, 주로 어린 아이들에서 볼 수 있는 수막구균 패혈증에 서 갑작스럽게 발병함 (fulminate)

• 부신의 출혈과 관련

Prevention :

• 2005년 수막염균 백신(polyvalent polysaccharide protein conjugate vaccine) 사용허가 이후 2007년부터 11~18세 청소년이나 감염위험성이 높은 사람에 게 백신접종 추천

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참고문헌 :

1. 제3판 간호미생물학(2014), 기초간호학회 및 대한미생물학회 지음, 엘스비어 코리아

2. 제7판 의학미생물학(2014), 대한미생물학회 지음, 엘스비어 코리아

4. 세균학 각론 (1) (1)