5. 세균학 각론 (2) (2) 그람양성 간균

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5. 세균학 각론 (2)

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그람양성 간균 그람음성 간균

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그람양성 간균

그람양성 유아포간균

Bacillus속

Bacillus anthracis Bacillus cereus

클로스트리듐속(Clostridium) Clostridium botulinum

Clostridium difficile

Clostridium perfringens Clostridium tetani

(4)

그람양성 간균

그람양성 무아포간균

코리네박테리움속(Corynebacterium species) Corynebacterium diphtheriae

Actinomyces속

Actinomyces israelli

Nocardia속

Nocardia asteroides

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바실루스(Bacillus species)

그람양성

단일, 쌍/긴체인으로 나타나는 끝이 뭉툭한 간균 Endospore 형성 – 알모양으로 중심에 위치

운동성 없음

항포식 작용하는 capsule을 가짐 통성 혹은 편성 호기성 미생물

혈액한천배지 배양

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탄저균(Bacillus anthracis)

구조와 생리

• 하나 또는 짝을 이루거나 사슬모양의 긴(대나무모양) 막대균으로 배열

• 실험실에서는 2~3일 동안 균을 배양하면 아포를 쉽게 관찰할 수 있으나 임상 검체에서는 관찰할 수 없음

• 탄저균의 3가지 독소단백 (plasmid-coded exotoxins외독소)

① 방어항원(protective antigen, PA), ② 부종인자(edema factor, EF), ③ 치사인자(lethal factor, LF)

• edema factor : 중증의 부종을 일으키는 세포내 cAMP 상승의 원인이 됨

• lethal factor : 큰포식세포에서 염증성 사이토카인을 유리시켜 큰포식세포이 세포용해를 유발

B. anthracis polyglutamate capsule(협막)은 최고의 독성virulence을 지님

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pXO1 plasmid

The pXO1 plasmid (182 kb) contains the genes that encode for the anthrax toxin components: pag (protective antigen, PA), lef (lethal factor, LF), and cya (edema factor, EF).

These factors are contained within a 44.8-kb pathogenicity island (PAI).

The lethal toxin is a combination of PA with LF and the edema toxin is a combination of PA with EF.

pXO2 plasmid

pXO2 encodes a five-gene operon (capBCADE) which synthesizes a poly-γ-D- glutamic acid (polyglutamate) capsule.

This capsule allows B. anthracis to evade the host immune system by protecting itself from phagocytosis.

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탄저균(Bacillus anthracis)

역학

• 주로 양, 염소, 말과 같은 가축(domestic herbivores)을 감염시키는 초식동 물의 병

• 인체감염은 주로 감염된 동물의 생산품(products)이나, 우발적인 피부 상처 를 통해 접종 혹은 흡입 : spore-contaminated dust(아포가 감염된 먼지)에 의한 접촉(contact)을 통해서 발생

• 아포는 물리, 화학적 약품에 내성이 매우 강하며, 감염된 목초나 동물사용 기구에서 수년 동안 살아남아 있을 수 있음

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탄저균(Bacillus anthracis)

임상특성

cutaneous anthrax 피부 탄저병

• papule을 발생하는 탄저균이나 아포: 통증 없이, 검은 중증의 국소 부종 "악 성 농포, malignant pustule“로 빠르게 발달하며, 결국엔 가피화 됨.

• 탄저균은 국소 림프절을 침범할 수 있고, 이후 전신으로 순환하게 되어 치 명적인 패혈증을 초래.

• 치료받지 않은 cutaneous anthrax의 전체 사망률은 약 20%

Gasterointestinal form of anthrax 위장 탄저병

• 동물에서는 흔하지만 인체에서는 흔하지 않은 형태로 아포 섭취에 의해서 발생.

• spores를 함유한 날고기를 먹거나 부적절하게 요리된 고기를 먹어서 생김.

• 위장 탄저병의 치사율 100%에 가까움

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탄저균(Bacillus anthracis)

임상특성

pulmanary antrax ("wool-sorter's disease") 흡입 탄저병

• 탄저균 아포흡입에 의해 발생, 2개월 이상의 긴 잠복기

• 초기임상증상:

비특이적 증상(열, 근육통, 마른기침, 권태감) 폐렴은 거의 생기지 않음

• 진행적 출혈성 폐렴과 림파절염(림프절의 염증)을 특징으로 하며, 치료하지 않으면 100%에 가까운 사망률

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탄저균(Bacillus anthracis)

치료 및 관리

• 탄저균은 penicillin, doxycycline, ciprofloxacin에 민감 (이 항생제들 은 감염의 과정의 초기에 투약될 때만 피부 탄저병에만 효과적)

• 화학소독제에 대해 endospore 의 내성이 강하기 때문에, 고압증기 멸균법으로만 제거 가능

• cell-free 백신은 고위험 직장에서 일하는 사람들을 위해 이용됨(비 록 현재의 예방접종이 효과가 있는 것으로 보이지만 부작용이 적은 백신을 개발하는 것이 의학계의 주된 숙제)

• 예방 접종해야 하는 사람: ①탄저병 풍토화된 지역에 사는 사람, ② 탄저병이 발생한 국가에서 수입한 동물유래 공산품을 취급하는 사 람, ③군인 등

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Bacillus cereus

• 위장관염, 안구염, 정맥도관 관련 패혈증 등의 질병발생과 연관

• 식중독:

2가지 장독소에 의해 식중독이 2가지 형태로 발생함

(1) 구토형 식중독

- 열과 단백분해효소에 내성있는 장독소에 의해 발병 - 균에 오염된 밥을 섭취

- 증상: 6시간 이내 잠복기 후 오심, 구토, 복통 발생하여 평균 9시간 지속

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Bacillus cereus

• 식중독

(2) 설사형 식중독

- 열민감성 장독소에 의해 발병

- 대장균 및 콜레라균이 생산하는 독소와 유사(ademylate cyclase- cAMP를 자극하여 심한 설사유발)

- 균에 오염된 육류, 채소, 소스 등 섭취

- 증상: 6시간 이상 잠복기 후 오심, 설사, 복통 발생하여 평균 24시 간 지속

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Bacillus cereus

• 안구염

- 최소 3가지 독소 및 밝혀지지 않은 요소가 안구염을 일으키는 것 으로 고려하고 있음

① 괴사독소(열민감성 장독소)

②cereolysin(용혈독소)

③인지질분해효소 C

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Listeria monocytogenes

구조와 생리

• 짧은 그람양성, 조건무산소 막대균

• 1~45℃ 넓은 온도범위와 높은 염도(NaCl)에서 성장가능

• 운동성 있음: 1~4개의 편모

• 혈액한천배지에서 약한 베타용혈 보임

• 세포내기생 병원성균: 큰포식세포나 상피세포 내에서 증식가능

• 숙주세포의 세포막 또는 포식용해소체막을 용해시키는 용혈소 2가 지를 생산: ① listeriolysin O, ② phospholipase C

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Listeria monocytogenes

역학

• 포유동물, 새, 물고기, 곤충 등의 분변이나 다양한 환경에서 분리: 따 라서 사람에게도 균에 노출되거나 인체에 집락화 가능함

• 고위험군: 신생아, 노인, 임신부, 세포면역결핍 환자

• 사람리스테리아증은 연중 산발적으로 발생하나 주로 따뜻한 계절에 호발

• 인체감염 경로:

오염된 우유, 연질 치즈, 설익은 육류나 닭 또는 칠면조 고기, 씻지 않은 날 채소 섭취를 통해 발생

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Listeria monocytogenes

임상특성

• 신생아 리스테리아증: 2가지 형태 1) 조기 발현형 신생아 리스테리아증 - 태반을 통해 태아에 감염된 경우

- 파종성 농양과 여러 장기에서 육아종 형성을 특징으로 함 - 즉시 치료하지 않으면 치명적

2) 후기 발현형 신생아 리스테리아증

- 출생 시 or 출생 후 감염된 경우로 생후 2~3주에 발병 - 패혈증을 동반한 수막염이나 수막뇌염을 일으킴

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Listeria monocytogenes

임상특성

• 성인리스테리아증:

- 건강한 성인 리스테리아에 감염되면 증상이 거의 없거나 약한 감 기증상이나 위장관 증상이 있음

- 노년층 or 세포면역이 저하된 환자에서 매우 심한 임상증상 발생

• 수막염

- 성인에게 가장 흔하게 나타나는 리스테리아 감염증 형태 - 높은 사망률: 20~50%

- 생존을 하였더라도 심각한 후유증 나타날 수 있음

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Listeria monocytogenes

치료 및 관리

• 일차선택 치료약물: 혼합투여 (겐타마이신 + 페니실린/암피실린)

• 자연계에 널리 존재하는 리스테리아는 감염이 산발적으로 발생하여 예방과 관리가 어려움

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코리네박테리움

(Corynebacterium species)

산소성 그람양성막대균 아포를 형성하지 않음

불규칙한 곤봉모양

동식물에 흔히 존재하며 균종에 따라 정상균무리

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디프테리아균(Corynebacterium diphtheria)

구조와 생리

• 4가지 생물형으로 분류: belfanti, gravis, intermedius, mitis

 Mitis형이 사람에서 질병을 가장 많이 일으킴

• 디프테리아균은 광선, 건조, 동결 등 물리적 작용에 비교적 강함 (그러 나 100℃에 1분간 혹은 58℃에서 10분간 처리하면 사멸)

발병기전과 면역

C. diphtheriae 는 인후에 감염되면 매우 강력한 외독소를 생산

 이 독소에 의해 디프테리아의 특징적인 여러 증상을 유발함

tox gene: 디프테리아 독소의 유전정보로 용원성 세균(베타)파지에 의 해 전달, 독소유전자(tox gene)가 있는 디프테리아균이 독소를 생산함

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디프테리아균(Corynebacterium diphtheria)

발병기전과 면역

• 디프테리아 독소 : - 58.3kDa 폴리펩티드

- A-B형 독소: A절편 + B절편

• 디프테리아 독소 발병과정 :

1) 디프테리아 독소 B절편의 수용체 결합부위가 숙주세포 수용체에 부착하게 되면 전위부위가 소포체 막에 삽입되어 촉매부위의 세포질 내 이동이 쉽게 됨

2) 세포질 내에서 A절편은 숙주세포 리보솜에서 발생기 펩티드 사슬의 이동에 필요한 연장인자 2(EF-2)를 불활화시켜 폴리펩티드 사슬의 연장을 막게 되고, 숙주 세포의

단백합성을 중단시켜 궁극적으로 세포를 사멸시킴

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디프테리아균(Corynebacterium diphtheria)

발병기전과 면역

• 독소수용체는 heparin-binding EGF like factor로 심장 및 신경세포를 비롯한 여러 진핵세포의 표면에 존재

 따라서 중증 디프테리아 환자의 경우 심장 및 신경과 관련된 임상증 상을 나타내게 됨

• 1개 분자의 디프테리아독소는 한 개의 진핵세포에 있는 전체 EF-2를 불활성화시켜 단백합성을 중단시킬 수 있음

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디프테리아균(Corynebacterium diphtheria)

역학

C. diphtheriae는 보균자 및 디프테리아 환자의 피부, 코, 목구멍(throat), 비인두(nasopharynx)에서 발견

• respiratory droplets (호흡기 비말)에 의해서 주로 전파

• 백신접종이 낮고 인구밀도가 높은 도시 빈민지역에서 호발

• 사람이 유일한 병원소

• 구강인두가 면역된 사람의 피부에 무증상으로 존재하다가 호흡기 분비 물이나 피부접촉으로 전파

• 주로 소아에서 질병발생

• 디프테리아 백신: 독소를 변성시킨 톡소이드(toxoid) 백신

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디프테리아균(Corynebacterium diphtheria)

임상특성

Diphtheria 디프테리아

• 생명을 위협하는 디프테리아 : 일반적으로 목구멍(throat)의 국소적 감염 으로부터 시작

• 호흡기관련 증상: 2~4일의 잠복기 후 갑작스럽게 발생하며, 권태감, 인 후통, 삼출성인후염, 발열

• 디프테리아 감염은 감별 가능한 두꺼운, 회색, 거짓막(pseudomembrane) 이라 부르는 점액성 삼출물(adherent exudate: 점막의 cell debris와 감 염물질로 구성됨)을 생산

 거짓막은 밑조직과 단단히 붙어 있어 긁어 내려하면 출혈발생

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디프테리아균(Corynebacterium diphtheria)

Diphtheria 디프테리아

• 삼출액(exudate)은 목구멍throat을 감싸며, 비강(nasal passage)나 기 도(respiratory tract)안으로 확장되어 때로는 기도를 폐쇄하여 질식

• 일반적인 증상은 toxin의 파급정도에 따라 나타나며, 모든 사람 세포 가 디프테리아 독소에 민감하며, 우선적으로 심장과 신경계가 영향을 받음

• 주된 임상적 증상

1) 심장: 심내막염myocarditis은 congestive heart failure와 permanent heart damage를 초래

2) 말초신경: 구개나 눈의 움직임을 조절하는 이들 신경의 뇌신경 신경염과 근육마비 초래

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디프테리아균(Corynebacterium diphtheria)

치료 및 관리

• 항독소투여와 항균제(페니실린, 에리트로마이신) 함께 병행투여

 디프테리아균을 제거하여 독소생산을 중단시키며, 디프테리아 외독 소가 숙주세포에 결합되기 전에 항독소를 초기에 투여함으로써 외독소 를 중화시켜야 함

• horse serum antitoxin(말혈청항독소)의 1회량은 몸을 순환하는 toxin을 불활성화 시킴 [주의 : 말의 혈청단백질에 대한 반응이 원인이 되는

serum sickness는 합병증의 원인이 될 수 있음]

• 디프테리아에 대한 치료를 위해, 신뢰할만한 빠른 진단법이 없기 때문에 초기진단과 결정은 임상적 (증상)관찰에 기초해야 함.

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디프테리아균(Corynebacterium diphtheria)

치료 및 관리

• 2차 전파를 막기 위해 환자를 격리해야 함

• 디프테리아백신 예방접종 실시

DPT (diphtheria toxoid, pertusis antigen, tetanus toxoid) 혼합백신

• DPT 3가지 백신은 유아기에서 시작

• 디프테리아 톡소이드 예방접종(tetanus toxoid와 함께, dT)은 일생 동안 약 10년 간격으로 추가 예방접종필요

• 디프테리아에 대한 면역은 중화항체가 생겼는지를 Schick test로 판정 : 피내주사로 디프테리아 독소를 주사하여 피부반응이 없으면 중화항체가 존재하

는 것이고, 세포괴사를 포함한 국소부종이 생기면 중화항체가 없다는 것으로 디 프테리아에 감염될 가능성이 있음을 나타냄.

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클로스트리다 속(Clostridia species)

그람양성

크고 뭉툭한 끝모양의 내생 아포(포자)를 만드는 간균(막대균) 대부분의 종 : 운동성 있으나 없는 것도 있음

절대 혐기성세균/무산소세균 혈액한천배지에서 혐기적으로 배양

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Clostridium perfringens

구조와 생리 및 역학

• 사람 및 동물 장관내의 정상균무리

• 흙과 물과 같은 자연에도 널리 분포: 아포는 흙에 있음

• 그람양성 막대균, 아포형성

• 운동성이 없음

• 치사독소 알파(α), 베타(β), 입실론(ε), 이오타(ζ) 생성여부에 따라 A~E형 5종류로 분류

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Clostridium perfringens

발병기전과 면역

• 알파 독소(α toxin) :

- A~E형의 5종류 Clostridium perfringens 모두가 생산하는 가장 중요한 독소

- A형 균주가 가장 많이 생산함

- 알파독소는 인지질분해효소(phospholipase C)로 인지질을 함유한 적혈구 용해, 피부괴사 및 치사, 수종 등을 발생

• 베타독소(β toxin):

- 장내정체, 괴사성 병터로 인한 장점막소실 등을 유발하여 괴사성 장염(enterititis necroticans, pig-bel)유발

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Clostridium perfringens

발병기전과 면역

• 장독소(enterotoxin):

- 식중독 유발 장독소(enterotoxin)는 A형 Clostridium perfringens 에서 생성되며 열에 민감한 장독소임

- 장독소는 주로 영양형세포에서 아포로 변화할 때 생성

- 소장(주로 회장부위) 상피세포에 존재하는 수용체와 결합하여 소 장세포의 막 투과성을 변화시켜 장염을 발생시킴

• 용혈성hemolytic/세포독성cytotoxic과 괴사성 효과를 갖는 11개의 추가적인 exotoxin이 더 있음.

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Clostridium perfringens

임상특성

• 피부 및 연조직의 감염질환: 연조직염, 근육괴사 및 가스괴저

• 장관감염: 식중독, 괴사성 장염

• 패혈증

연조직의 감염질환

1) (혐기성) 클로스트리듐 봉와직염

- 수술이나 외상을 통해 조직내에 균이 침입함

- 근막면fascial planes을 따라서 균 성장이 빠르게 퍼지는 결체조직 connective tissue의 클로스트리디움 감염

- 피부탈색, 물집과 괴사발생

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Clostridium perfringens

2) 근육괴사 Myonecrosis (가스 괴저gas gangrene)

- 전신성 질환인 가스괴저(근육괴사)의 80%에서 C. perfringens 분리 - 아포는 개방성 상처(위장관 수술, 화상, 천공된 상처, 전쟁상처)에서 균이 자라기 시작되고, 세포독성물질생산

- 질병이 심해질수록, 증가된 모세혈관 투과성 손상된 조직에서부터 다른 장기organs로 순환에 의해서 운반되어 외독소(exotoxin) 분비 - 외상이나 수술 후 일주일(평균4일)이내 갑자기 외상부위 통증과 피 부수종이 발생하며, 피부가 적갈색으로 변하며, 빈맥, 쇼크 및 신부전 증이 발생

- 조직의 탄수화물 발효: 가스 방울(gas bubbles) 형성 - 치료되지 않은 근육괴사: 대개 치명적임

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Clostridium perfringens

장관감염: 급성 식중독

- 식중독은 A형의 균 혹은 아포로 오염된 고기류를 먹은 후 장독소 가 생성되어 8~24시간 후 상복부 통증과 설사가 시작

- 부적절히 조리된 음식이 원인

- 급성식중독의 50~70%로 높은 발병률 - 24~48시간 이내에 회복되는 가벼운 질환

- 소장의 끝부분의 이온전달을 방해하는 장독소를 생산하며, 이로 인해 체액과 세포내 단백질 손실을 야기

장관감염: 괴사성 장염

- 소장에 괴사를 일으키는 중증질환으로 높은 사망률을 보임

- C형(β 독소)으로 오염된 고기를 먹은 후 24시간 이내에 복통, 혈변, 구토 및 쇼크 증상 발생하며 약 50%는 복막염으로 사망

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Clostridium perfringens

치료 및 관리

가스 괴저 치료

• 즉각적인 치료와 상처부위의 죽은 조직제거술debridement/절단 amputation

• 고압산소에 상처를 노출시키는 것이 감염 치료의 중요한 기전

• 고용량의 페니실린G 또는 독시사이클린 투약

• 백신이나 예방약 없음

식중독의 치료

• 클로스트리디움성 식중독은 스스로 제한하고, 보조적인 돌봄 요구

• 식중독 예방 : 적절하게 음식을 관리하는 방법이 중요

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파상풍균(Clostridium tetani)

구조와 생리

• 그람양성 막대균

• 세포 한쪽 끝에 아포를 형성하여 북채모양

• 털복숭 편모: 운동성 강함 [혈액평판배지에서 유주현상(swarming) 관찰가능]

• 아포는 흙에 흔히 있음

발병기전과 면역

• 2가지 외독소 생성:

1) 테타노스파즈민(tetanospasmin) 2) 테타노리신(tetanolysin)

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파상풍균(Clostridium tetani)

발병기전과 면역

1) 테타노스파즈민(tetanospasmin)

- 열에 약한 파상풍균 외독소 (60℃에서 20분 가열 시 불활성)

- 플라스미드 유전정보로 만들어지나 다른 세균으로 전달하지는 않음 - 독소= A절편(50kDa light chain)+B절편(100kDa heavy chain)

- B절편이 신경세포의 수용체와 결합하고 A절편이 세포내부로 들어가 말초신경 말단부위로 간 뒤 이후 중추신경계로 이동

- 뉴론neurons을 침투하여 억제기능을 하는 GABA와 glycine 신경전달 물질 분비를 차단하여 운동신경의 과도한 흥분을 유발하여 강직성 마 비(spastic paralysis)가 나타남

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파상풍균(Clostridium tetani)

발병기전과 면역

1) 테타노스파즈민(tetanospasmin)

- 독소가 신경세포와 결합된 후에는 떨어지지 않아 비가역적임  따라서 중증의 장기적인 근육경련 발생함

 잠복기 : 환자상태, 균체의 확산정도, 환부의 위치, 감염 병원체의 양에 따라 잠복기가 달라짐.

만일 파상풍균이 감염즉시 증식하여 빠른 속도로 증식하면 독소생 성은 단 몇 일(2~6일; 보통 3일)에 이뤄지나 때로는 2~3주 이상 걸 리는 경우도 있음

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파상풍균(Clostridium tetani)

발병기전과 면역

2) 테타노리신(tetanolysin) - 산소에 약한 용혈소

- 혈청학적으로 streptolysin O, streptolysin C, perfringenes, Listeria monocytogenes의 용혈소와 유사

- 임상적 중요성은 아직 모름

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파상풍균(Clostridium tetani)

임상 특성

Tetanus : 파상풍(“lockjaw”)

C. tetani spores가 찔린 상처, 중증의 화상이나 수술 후 절개에 의한 상처를 감염

 임상증상 3일~3주 걸리며, 중추신경계와 가까울수록 잠복기는 짧으며, 중증의 증상이 발생

• 증상에 따라 “국소파상풍“, “뇌 파상풍“, “전신 파상풍”으로 분류

• 전신 파상풍의 초기 징후는 턱 근육이 영향을 받아 입을 벌릴 수 없는 저작근강직(trismus or “lockjaw”), 목강직, 연하곤란, 복근경직 및 체온상승 동반

 점차적으로 또 다른 수의근들이 침범

 흉근(chest muscle) 마비에 의해서 호흡 부전(respiratory failure) 초래되면 사망

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파상풍균(Clostridium tetani)

임상 특성

Tetanus : 파상풍(“lockjaw”)

• 저작근 강직이 지속되면 “냉소(risus sardonicus)” 안면모습

• 등 근육의 지속적인 경련수축(spasm)으로 인한 활모양 강직 (opisthotonus)이 관찰

• 자율신경계 침범 시 심장부정맥, 혈압불안정, 심한 발한, 탈수 동반

• 신생아파상풍 :

- 소독관리가 잘 되지 않은 가위로 탯줄을 자를 때 감염되어 전신파 상풍으로 진행되며 사망률이 90%이상

- 대개 개발도상국에서 발생

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파상풍균(Clostridium tetani)

치료 및 관리

• 잠복기가 짧을수록(1주일 이내) 증세가 심하고 치사율이 높음

• 파상풍으로 진전될 가능성이 높은 외상의 초기 치료는 외상부위 괴 사조직 제거하고, 독소생성과 흡수를 억제하기 위한 파상풍면역글로 불린(TIG, tetanus immune globulin) 500단위를 근육주사 함

• 항독소 치료와 병행하여 메트로니다졸(metronidazole) 및 페니실린 항균제 투여로 파상풍균를 사멸

• 진정제(sedatives)와 근육이완제(muscle relaxant) 투여 및 적절한 호 흡환기(ventilation) 유지

• 백신 예방접종:

출생 2, 4, 6개월에 DPT 초기 접종을 하고 18개월과 4~6세 추가접종 (TD)

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파상풍균(Clostridium tetani)

치료 및 관리

• 진단학적 동정은 매우 어렵기 때문에, 진단은 임상소견에 근거함  파상풍균은 배양되기 어렵고, 종종 적은 파상풍균은 감염된 조

직으로부터 분리되어 세균이 발견되지 않은 경우가 자주 있음

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보튤리눔균(Clostridium botulinum)

구조와 생리

• 아포는 균체 끝 부분에 달걀모양으로 형성

• 주모성 편모: 운동성 활발

• 다른 무산소균들의 아포보다 열에 강함

• 최적환경: 30℃, pH 7.0~7.3, 냉장고에서도 독소가 생성가능

• 서식처 : C. botulium은 흙과 aquatic sediments(물층적층)에서 발견

• 보툴리늄 아포는 야채, 고기, 생선에 오염되어 있음

• 라틴어로 botulus는 ‘소시지’라는 뜻으로 1870년 소시지가 치명적인 식중독과 처음 연관됨으로써 이러한 용어가 사용

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보튤리눔균(Clostridium botulinum)

발병기전과 면역

• 생물학적 독소증에서 가장 강력한 독소 :

150kDa인 폴리펩티드로 10-9g의 소량으로도 신경증상을 유발할 수 있으며 80℃에서 30분 이상, 또는 100℃에서 10분 이상 가열해야 파괴됨

• 독소는 주로 위와 소장에서 흡수되며 소화효소에 의해 파괴되지 않음.

C. botulium exotoxin 은 근신경 접합부neuromuscular junctions에서 acetylcholine의 분비를 억제하여, 말초 작동 시냅스에서 신경전달을 방해  즉, 수축을 막고 이완성 마비 flaccid paralysis의 원인

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보튤리눔균(Clostridium botulinum)

임상특성

Botulism(food poisoning)

• 세균성 식중독의 원인균의 하나로 식품속에서 증식되면서 생성한 신경독소를 식품과 같이 섭취하였을 때 보툴리눔 독소증 발생

 음식을 먹은 후 12~36시간 내에 증상발생

 초기 임상증상: 동공이 고정되고 열려있어 복시발생하며, 입이 마 르고, 변비 및 복통 발생, 발열없음

 후기 임상증상: 발성장애와 호흡장애가 발생하면 사망할 수 있음

• 이완성 마비flaccid paralysis(이완성 안면포정, 안검하수증, 안근마비, 머리를 가눌 수 없음), 구토와 설사가 초래

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보튤리눔균(Clostridium botulinum)

영아보툴리눔독소증(Floppy baby syndrome)

• 영아의 소화관 내에서 서식하는 C. botulinum은 대장에 군집하며, 천천히 흡수되는 신경외독소(exotoxin)를 생산

• 영아가 정상균무리가 제대로 형성되어 있지 않으면 C. botulinum 이 서식함

• 대개 1세 미만의 영아에서 발생하며, 초기에 영아의 경우 잘 빨지 못 하며 울음소리가 약해지며, 무기력, 약한 근육긴장, 변비가 생김.

창상보툴리눔독소증

• 상처부위에 오염된 C. botulinum 에 의해 생성된 보툴리눔 독소에 의해 발생하며, 식중독과 유사한 증상이나 잠복기 4일 이상으로 김

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보튤리눔균(Clostridium botulinum)

치료 및 관리

• botulium toxin이 작용하면 오랜 기간 후에 완전 회복되므로 빠르게 치료해야 함

• 기관절개술과 환기로 호흡부전을 막고, 장폐색이 심할때는 위액흡 인과 영양분의 비경구 투여 필요

• 장폐색이 없을 경우 식염수 관장으로 장에서 흡수되지 않은 독소를 씻어내야 함

• 창상을 통해 들어오는 경우 괴사조직을 제거해야 함

• 붙지 않은 botulium toxin이 중화되게 하는 항독소antitoxin(horse antiserum)는 의심되는 botulinal intoxication에서 가능한 빨리 투여 되어야 함

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보튤리눔균(Clostridium botulinum)

치료 및 관리

• 적절한 음식보관법은 clostridial exotoxin의 생산을 예방

• 캔과 포장된 음식의 요리 시 가열 (80℃에서 20분간 처리시 독소파 괴됨)

• 오염되어 변형된 캔의 폐기

• 6개월 미만의 영아에게는 꿀을 복용시키지 않음

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Clostridium difficile

구조와 생리

• 그람양성 막대균, 아포형성

• 운동성

• 용혈작용 없음

• 배양의 최적온도 : 35~37℃

• 정상균총이나 대장의 정상균총에서는 minor component

• 이 균의 아포는 야외환경만큼이나 실내환경에서도 오염 가능

 병원내 환경에 오염된 균의 아포는 5개월까지도 생존할 수 있으며, 병원 에서 사용되는 소독제에도 내성이 강하므로 원내 감염균으로 관리중요

• 정상균총을 고갈시키는 항생제를 복용하는 사람의 대장에서 overgrowth.

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Clostridium difficile

발병기전과 면역

• 침습성이 없으며, Clostridium difficile 가 생산한 외독소에 의해 장염 유발

• 2가지 독소 생성

1) Toxin A : 장독소(enterotoxin)  열에 약함 2) Toxin B : 세포독소(cytotoxin)

• Toxin A : 장독소(enterotoxin)로 감염부위 소장 내에 중성구를 침윤시키고 사이토카인을 분비하며, 세포간 결합을 파괴하여 장벽의 투과율을 증가시 켜 설사를 유발 (장내출혈 및 수분분비를 일으킴)

• Toxin B : 세포독소(cytotoxin)는 세포내 액틴을 분해하고 세포내 구조물을 파괴하여 숙주세포를 용해시키는 원인

• 광범위 베타락탐 항균제 복용과 연관되어 유발되는 항균제 연관 장염 또는 설사증의 원인균

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Clostridium difficile

임상특성

Pseudomembranous colitis

• 모든 연령군에서 발생할 수 있으며, 특히 노인이나 만성 허약자에서 자주 발생

• 고위험군: 여성, 암환자, 복부수술을 받은 환자, 중환자실 환자

• 예방 및 치료목적으로 쓰는 항균제 투여기간 중에 장관내의 대장균, 장알균, 유산균 및 Bacteroids 등의 정상균무리가 억제되어

Clostridium difficile 급속히 증식하면서 독소를 생성하여 장염발생

• Toxin A와 B에 의해서 발생하며, 이 질병의 상태는 대장에서 수분 폭발성 설사(watery explosive diarrhea)와 위막(pseudomembrane) 을 형성함

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Clostridium difficile

Pseudomembranous colitis

• 임상증상:

- 일반적으로 항균제 복용 후 4~9일에 경련성 복통과 함께 과다한 설사가 시작

- 일부 환자의 경우 항균제 복용이 중단된 후에도 설사가 시작 - 혈변 설사가 발생하기도 함

- 39~40℃의 고열이 나타나거나 복부통증이 수반

- 주로 하행결장, 에스상 결장, 직장에 거짓막이 나타남

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Clostridium difficile

치료 및 관리

C. difficile 장염은 즉시 치료하지 않으면 치명적일 수도 있음.

• 노인 및 만성쇠약자 환자의 사망률 10~20%

• 항균제 연관된 장염이나 설사증을 일으킨 환자를 모두 항균제로 치 료할 필요 없음

• 경도나 중등도의 증상일 때는 쓰던 항균제를 중지하고 수분과 전해 질 투여만으로 회복가능

• 고열, 백혈구 증가증, 복통, 복막염증이 있을 경우에는 즉시 항균제 치료하며, 노인이나 만성 허약자 또는 수분 및 전해질 보충으로 증 상이 호전되지 않은 환자의 경우는 항균제 치료 필요함

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Clostridium difficile

치료 및 관리

C. difficile 은 많은 항생제에 대해서 내성이 있음

• 반코마이신이나 메트로니다졸의 구강투약은 심한 경우에 추가될 수 있음.

• 백신이나 예방약이 없음

• enterotoxin A와 B에 대한 ELISA 검사법을 이용하여 대변 검체물에 서 검출

• 대장에서 위막pseudomembrane 여부는 내시경에 의해서 검사

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참고문헌 :

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

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

수치

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