감염성 세균 질환

감염성 세균 질환 중 백일해, 디프테리아, 살모넬라감염증과 장티푸스, 콜레라 그리고 탄저병에 대해 알아보겠습니다. 

감염으로 인한 세균 질환

세균성 질환 : 백일해

그람 음성 알균인 Bordetella pertussis 감염에 의해 발생되는 급성 감염성 세균 질환으로 발작성 기침을 하며 흡기 시 후프가 특징입니다. Bordetella 균은 독소에 의해 병독성이 나타나는데 세균 집락을 기관지 점막의 가장자리에 형성하여 대식 세포를 침입합니다. BVGS라는 막횡단 단백이 독성 인자들의 발현을 유도하는 신호를 감지하여 활성화되면 인산화됩니다. 적혈구 응집소 부착소는 실모양으로 생겼으며 호흡기 상피 세포의 표면에 있는 탄수화물과 포식세포의 인테그린과 결합합니다. 백일해 독소는 5개의 펩타이드로 구성된 외독소로서 그중 펩타이드 S1은 콜레라, 대장균의 독소와 비슷하고 숙주 세포막으로부터 G 단백의 신호전달을 방해합니다. 백일해 독소는 구아닌뉴클레오타이드 결합 단백을 불활성화시켜 숙주 세포의 형질막 수용기의 신호들을 변환시키지 못하게 합니다. 백일해 균이 생산한 독소는 호흡기 세포의 섬모를 마비시켜 폐가 스스로를 방어할 수 있는 능력을 잃어버리게 만듭니다. 

임상적으로 후두기관지염을 일으켜서 기관지점막에 미란, 발적, 화농성 삼출물이 나타나며, 세균 중복 감염이 없으면 폐조직은 정상입니다. 말초 혈액에는 림프구의 수가 증가하고 기관지 점막과 그 주변 림프조직의 크기가 커지는 증상이 나타납니다.

 

세균성 질환 : 디프테리아

그람 양성 막대균인 Corynebacterium diphtheriae는 감염성이 강한 급성 감염성 질환으로 공기나 피부에서 탈락한 물질에 의해 전파됩니다. 인두 점막의 두꺼운 막을 형성하여 말초 신경이나 심장 등에 독소로 인한 손상을 초래합니다. 디프테리아 세균은 하나의 독소를 가지고 있으며, 이 독소의 독성을 약하게 만들어 만든 백신인 디프테리아 백신은 이 세균의 감염을 예방할 뿐만 아니라 독소의 치명적인 효과를 완화시킵니다.

디프테리아균은 후두, 인두, 기관지 점막에서 증식하며 식도나 하부 기도에서 증식하기도 합니다. 외 독소가 분비되면 상피 세포의 괴사가 발생하고 화농성 삼출물이 터져 나와 괴사 된 표면 위에 회색의 위막이 형성됩니다. 괴사 된 조직의 점막 하부에는 중성구 침윤, 부종, 충혈 등이 동반되며 위막이 떨어져 나가면 잘못 흡입 시 질식하게 되는 위험이 있습니다. 감염이 줄어들고 나면 위막은 기침이나 효소 분해에 의해 떨어져 나가고 염증 반응도 사라지며 손상되었던 점막이 회복되게 됩니다. 또한 혈액 내로 방출된 외 독소가 흡수되어 림프절이나 비장이 비대해지고 심근 조직의 지방화, 괴사를 일으킬 수 있습니다.  

 

세균성 질환 : 살모넬라감염증과 장티푸스

살모넬라균은 그람 음성 막대균으로 편모를 가지고 있는 것이 특징입니다. 음식물이나 물을 통해 장 내로 감염되는 가장 흔한 원인 균입니다. 살모넬라 세균은 장의 상피 세포와 대식 세포를 통해 침입하며 창자의 점막 침입은 서로 다른 침입 유전자에 의해 조절되는데 장관 내의 산소 분압이 낮으면 발현되게 됩니다. 이 유전자는 숙주 세포 골격 단백과 부착에 관여하는 단백의 회복을 담당하는 단백을 발현시킵니다.

장티푸스는 살모넬라균 균종 중 Salmonella typhi와 paratyphi에 의해 발생합니다. 장티푸스는 감염된 첫째 주에는 전신에서 균혈증 증상을 보이며 파이어반이 증식되어 판상의 융기성 병변과 림프절 비대가 동반되어 나타나는 세균성 질환입니다. 감염 2주 후에는 상부 점막의 궤양으로 장출혈과 쇼크를 일으키게 됩니다. 장결핵으로 인한 궤양은 원형이며 횡축에 평행한 모양인 것과 다르게 창자의 장축에 평행한 난원형 모양의 궤양이 나타나는데 이 궤양의 특징은 장티푸스나 예르시니아 감염에서 특징적으로 나타납니다.  현미경으로 관찰하면 적혈구를 포식하거나 핵 파괴 잔물을 탐식한 포식 세포와 림프구, 형질 세포의 침윤이 관찰되고 궤양 점막 하부에는 중성구의 침윤이 혼재되어 나타나게 됩니다. 비장은 비대해지고 돌출되며 림프 여포 흔적이 희미해지게 됩니다. 간에서는 불규칙한 괴사 부위를 관찰할 수 있으며 포식 기능을 지닌 포식 세포가 모여 있는 장티푸스 결절이 관찰되며 이러한 결절이 골수나 림프절에서도 관찰됩니다.

 

세균성 질환 : 콜레라

콜레라 세균(Vibrio cholerae)은 그람 음성균으로 쉼표 모양입니다. 콜레라는 인도의 간데스 계곡과 방글라데시가 유행 지역인데 세계적인 유행은 1817년 이후 유럽, 호주 그리고 아프리카 대륙을 따라 7번 발생하였습니다. 콜레라 세균은 주로 오염된 물을 마셨을 때 전파되지만 음식물을 통해서도 감염되며 북미에서는 해산물 관련 증례들도 보고되고 있습니다. 콜레라 세균은 따뜻한 기온에서 빠른 속도로 성장하므로 발생은 지역의 계절적 차이를 나타나게 됩니다. 

비브리오균은 창자 상피를 침범하지 않고 창자 내강에서 장독소를 분비합니다. 분비성 설사는 콜레라 독소로 불리는 장독소에 의해 발생하며 대장균의 독소와 아주 유사합니다. 콜레라 균이 독소는 아데닐사이클라제를 활성화하여 인체의 나트륨과 염소, 물의 심한 분비를 초래하며 창자의 재흡수 기능을 넘어서면 임상적으로 많은 양의 점액질과 백혈구를 포함하는 쌀뜨물 같은 설사를 유발합니다. 그러나 창자의 흡수 기능은 남아 있기 때문에 나트륨, 염소가 포함된 물을 섭취하면 치사율을 50%에서 1%로 낮출 수 있습니다. 콜레라 세균은 창자의 점막을 침범하지 않으므로 병리 소견은 경미하며 점막 고유층의 울혈과 단핵구 침윤, 파이어반의 림프 조직 비후 정도를 보입니다.

 

세균성 질환 : 탄저병

탄저균(Bacillus anthracis)은 그람 양성균으로서 포식되지 않은 피막을 가지고 포자를 형성합니다. 포자는 외부 환경에 잘 적응하여 흙 속에서 오랫동안 생존이 가능하고 100도 이상 끓는 물에서도 견디며 화학 소독제에도 죽지 않고 생존합니다. 탄저균 독소는 A와 B 두 소단위를 가집니다. 그중에서 B 소단위는 이 항원에 대한 항체가 독소로부터 동물을 보호해 주기 때문에 보호 항원으로 불리고 있습니다. 사람에게 탄저병은 오염된 가축이나 짐승의 시체 또는 토양 속의 포자를 통하여 감염되며 드물게는 사람과 사람 사이에서도 감염이 일어납니다. 국소 병터는 악성 농포로 나타나고 공기를 통해 포자를 흡입한 경우 폐의 경결 소견을 보일 수 있는데 이것이 양털업자병입니다. 장관계에도 병터를 만들 수 있으며 심한 경우 균혈증이 나타날 수 있습니다. 탄저병의 전신 증상은 피부를 침범한 경우 비교적 가벼운 증상을 나타내나 균혈증이나 폐를 침범한 경우는 호흡 기능 상실과 같은 심한 증상을 나타나게 됩니다. 또한 백혈구 수가 감소하는 백혈구 감소증이 나타나거나 전해질 불형, 혈액 농축 등으로 사망할 수도 있습니다. 혈액이나 병터를 검사하여 탄저세균을 확인한 후 진단하고 페니실린으로 치료하면 2~3%로 낮은 치사율을 보이지만 양털업자병은 비교적 높은 치사율을 보이고 있는 세균성 질환으로 분류되고 있습니다.