Dongwoo Shin Department of Molecular Cell Biology

Sungkyunkwan University School of MedicineRm 6115, e-mail: dshin@med.skku.ac.kr

EnterobacteriaceaeEnterobacteriaceae장내세균과 세균장내세균과 세균

Salmonella

Salmonella enterica

Salmonella bongori

Typhimurium EnteritidisTyphiParatyphi

Serovars

Gastroenteritis

Systemic disease

1. 분류

2. 구조와 생리-그람음성 막대균

-편모 → 운동성

-통성혐기성

-담즙산 저항성

3. 병인 (Pathogenesis)

Salmonella

3. 병인 (Pathogenesis)

Salmonella

3. 병인 (Pathogenesis)

Salmonella

4. 역학 (Epidemiology)

-사람을 포함한 모든 동물 ( 가금류 , 파충류 , 가축 , 설치류 , 조류 )에서 분리 ; 반면 S. Typhi, S. Paratyphi 는 사람만 감염

-주된 감염원 : 오염된 식품 ( 닭 , 달걀 , 유제품 )

-주로 여름 , 가을에 오염된 음식을 먹은 5 세 이하의 소아와 60 세 이상의 노인에서 발생률 높음

-오염된 물이나 식품에서 생존기간이 길고 추위에 강함 → 위생상태 나쁜 지역에서 해마다 발생

-노령 , 면역억제 , 기저질환 ( 백혈병 , 림프종 , 겸상적혈구증 등 ) 및 위산감소 등과 같은 질환이 있는 고위험군 → 균의 감염량 감소

Salmonella

5. 임상 특성 : 살모넬라증 (Salmonellosis)

장염 (Gastroenteritis): 식중독 (Food poisoning)

-가장 흔한 형태의 살모넬라증

-오염된 음식물 섭취 후 6~48 시간 후 욕지기 , 구토 및 단순설사 등의 초기증상

-발열 , 복통 , 근육통 및 두통

-증상은 2~7 일 지속 후 자연 회복

-한국 : 장염형이 살모넬라증의 90% 이상으로 점점 증가

-원인균 : S. Typhimurium, S. Enteritidis

Salmonella

패혈증 (Septicemia): 균혈증 (Bacteremia)-S. Typhi, S. Paratyphi, S. Choleraesuis

-후천성 면역결핍증후군 (AIDS) 환자 , 소아 , 노인환자에서 발병 위험이 큼

-병기가 길어지면서 고열 , 오한 , 무기력 증상

-골수염 , 관절염 , 폐렴 , 폐농양 , 심내막염 등의 2 차 국소화농 감염의 합병증

Salmonella

장열 (Enteric fever): 장티푸스 (Typhoid fever)

-S. Typhi 가 일으키는 심한 열성질환 : 패혈증이 동반된 전신 감염병

-S. Paratyphi 가 일으키는 파라티푸스 : 장티푸스 보다 증상이 경미하고 치명률 낮음

-오염된 물 , 식품의 섭취 → 장점막 상피세포 → 대식세포에 의한 포식 → 간, 비장 , 골수 등에서 증식 → 균혈증

-감염 10~14 일 후 두통 , 근육통 , 권태감 , 식욕부진 , 고열 (40 도 이상 ), 복통 , 복부에 붉은 발진

-드물게 장천공 , 대량실혈 , 정맥염 , 담낭염 , 폐렴 및 농양 등의 합병증

-주로 환자나 보균자의 대소변으로 오염된 물 , 음식으로 전파

-잠복기는 1~3 주 , 발병 1 주 후부터 대소변으로 균을 배출 → 전염가능성 높음

-치료하지 않은 경우 약 10% 환자에서 발병 후 3 개월 까지 균을 배출 ; 3% 정도는 만성보균자 ( 대부분 담낭 보균자 )

Salmonella

장티푸스 (Typhoid fever) 의 진단-혈액 , 소변 , 대변 등에서 균을 분리 배양

-혈액 배양 : 발병 1 주 / 대소변 배양 : 발병 3 주

-혈청학적 진단법 : 항생제의 조기 투여로 배양검사의 시기를 놓쳤을 경우 , Widal test ( 장티푸스균의 O, H 항원에 대한 응집가 측정 , 민감도 낮음 ), ELISA (LPS 에 대한 항체 검사 , 민감도 , 특이도가 매우 높음 )

장티푸스 (Typhoid fever) 의 치료-수액요법과 항균제

-항균제 : chloramphenicol, fluoroqinolone, 3 세대 cepharosporin

Salmonella

Shigella ( 이질균 ) 혈청군 (Serogroup)

A: S. dysenteriae

독성이 가장 강한 외독소 , 가장 중증의 감염 , 높은 치사율

B: S. flexneri

C: S. boydii

D: S. sonnei

일반 특성-유전학적으로 대장균과의 구별이 어려움-이질은 열대지방 저개발 국가에서 빈발

: 유아 , 소아에서 설사를 유발하는 수인성 질환

: 세계적으로 1 억 6 천만 명 이상 발생 , 150 만 명 이상이 사망

- 사람에게만 질병을 일으키는 대표적 숙주적응 병원균

1. 병인 (Pathogenesis)-대장 점막 상피세포를 침입하여 증식함으로써 감염병을 일으킴

-병원성 plasmid 에서 생산되는 단백질 → 이질균의 부착 → 침입 → 포식소포 (phagocytic vacuole) 용해 → 세포질 내 증식 → 세포 간의 확산

-숙주세포의 apoptosis 초래 → IL-1β 분비 → 감염부위에 백혈구 유인 → 장관벽 손상 → 이질균이 심부 상피세포에 침입

-혈류 내로는 침입 할 수 없음 : 장관 내 국소 염증반응만을 유발

-시가독소 (Shiga toxin): S. dysenteriae 가 생산하는 외독소 , 숙주세포의 60S ribosome 을 무력화 , 혈관 내피세포를 손상시켜 HUS 초래

Shigella ( 이질균 )

2. 역학 (Epidemiology)-선진국 및 한국 : 이질의 가장 큰 원인균은 S. sonnei, 한국 90% 이상

-저개발국 : S. flexneri

-한국에서 집단 발생한 이질 : 집단 급식과 관계

-주로 15 세 이하의 소아에서 발생 : 탁아소 , 보육원

-사람에서 사람으로 전파되는 수인성 전염병 : 오염된 손 , 음료수 , 음식물

3. 임상 특성 (Clinical diseases)-감염 1~3 일 후 복통 , 설사 , 발열 및 혈변

-초기 징후 : 장독소에 의한 다량의 수양성 설사

-주요 증상 : 균의 장점막 침투에 의한 하복부 통증 , 배변 후 후증 (tenesmus), 농변 및 혈변

Shigella ( 이질균 )

-Yersinia pestis: highly virulent, fatal systemic disease (plague)

-Yersinia enterocolitica

-Yersinia pseudotuberculosis

Yersinia

rarely cultured from blood

1. Pathogenesis-TTSS → protein secretion into phagocytic cells → inhibition of phagocytosis, apoptosis induction, suppression of cytokine production

-Two virulence plasmids in Y. pestis

• Fraction 1 (F1) gene: antiphagocytic protein capsule

• Plasminogen activator (Pla) protease: degradation of complement components and fibrin clots

Yersinia2. Epidemiology-Zoonotic infections

-Urban plague & Sylvatic plague

-Plague: one of the most devastating diseases in history

-Urban plague: maintained in rat population → fleas → human infection

Yersinia3. Clinical diseases

Bubonic and pneumonic plagues by Y. pestis

-Bubonic plague: high fever and painful bubo in the groin or axilla

-Rapid development of bacteremia

Enterocolitis by Y. enterocolitica

-Ingestion of contaminated food

-Diarrhea, fever, abdominal pain

Klebsiella

-분포 : 위장관 , 호흡기 , 토양 , 물

-협막이 많이 형성되어 집락이 점액성을 보임

-Klebsiella pneumoniae ( 폐렴 막대균 )

-원내 감염의 원인균 : 여러 항균제에 중복내성을 보임 , 치료가 어렵고 심각한 결과를 초래할 수 있음

-만성 소모성 질환자나 면역부전 환자에서 치명적 폐렴

-상처감염 , 연조직감염 , 요로감염

Enterobacter

-E. cloacae, E. sakazaki

-대장균이나 Klebsiella 보다 훨씬 드물게 원내 감염을 일으킴

-항생제 다제내성