[임상특강] 감염(성)질환의 발생 ②
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[임상특강] 감염(성)질환의 발생 ②
  • 김각균 회장
  • 승인 2017.03.30 09:24
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덴탈아리랑-대한치과감염관리협회 2017 공동기획 치과 감염관리

몸 안에서 일어나는 미생물 파급과 확산
일부 미생물은 초기 감염 부위에서 국소적으로 증식하는 반면, 다른 미생물은 상피 장벽을 통과하여 림프계, 혈액 또는 신경을 통해 먼 부위로 퍼져나간다. 표재성 감염을 유발하는 병원체는 내장(예: 비브리오 콜레라)의 내강에 한정되거나 상피 세포(예: 유두종 바이러스, 피부 종균) 내부 또는 상피 세포 위에만 부착하거나 증식한다.
미생물은 여러 가지 방법으로 몸 안에서 파급될 수 있다.

▪ 일부 세포 외 세균, 진균 및 기생충은 용해 효소를 분비해 조직을 파괴함으로써 직접 침입한다. 예를 들어, S.aureus는 숙주 세포 사이의 세포 외 기질을 분해하는 hyaluronidase를 분비한다. 침투 미생물은 처음에는 파급이 쉽게 일어날 수 있는 조직 평면을 따라 퍼져나가다가 국소 림프관으로 빠진다. S. aureus는 국소 부위에 생긴 농양으로부터 그 부위의 림프가 배출되는 림프절로 이동할 수 있다. 이는 때때로 균혈증으로 초래하여 세균이 심부 장기(심장, 뼈)로 퍼질 수 있다.

▪ 미생물은 혈액이나 림프액 내에서 자유로이, 또는 숙주 세포 안에 머문 상태로 혈액이나 림프액을 타고 퍼져 나갈 수 있다. 몇몇 바이러스(예: 폴리오 바이러스, HBV)와 대부분의 세균 및 진균, 일부 원생 동물(예: 아프리카 트리 파소 솜) 그리고 모든 기생충은 혈장 내에서 자유롭게, 혈액으로 운반된다. 백혈구는 herpesviruses, HIV, mycobacteria, Leishmania 및 Toxoplasma를 지니고 있기도 한다. 기생충인 Plasmodium과 Babesia는 적혈구 안에 들어 있는 상태로 운반된다.

▪ 대부분의 바이러스는 감염을 일으킬 수 있는 비리온(바이러스 입자)의 복제와 방출에 의해 세포에서 세포로, 국소적으로 전파되지만, 어떤 바이러스는 숙주 세포의 융합을 일으키거나 신경 내부 수송으로 세포간 전파가 일어난다.

혈액 내로 병원체의 확산이 일어나면 별일이 없을 수도, 무서운 결과를 초래할 수도 있다. 세균이 혈액으로 퍼져나가 심어져 생긴 병소는 농양이나 결핵종처럼 단일하고 크거나, 좁쌀결핵이나 칸디다의미세 농양같이 작고 다수일 수 있다. 병독성이 낮은 또는 비-병독성 미생물에 의한 산발적인 혈류 침범(예를 들어, 치아의 칫솔질 중)은 흔히 일어나지만, 정상적인 숙주 방어에 의해 신속히 제어된다.

대조적으로 병독성 병원체에 의한 바이러스 혈증, 세균혈증, 진균 혈증 또는 기생충 혈증은 심각한 위험으로, 발열, 저혈압과 함께 패혈증의 여러 다른 전신 징후 및 증상이 나타난다. 박테리아에 의한 혈류 침투의 정도가 클 경우에는 건강한 사람일지라도 빠르게 치명적인 패혈증으로 이어질 수 있다.

 

미생물의 방출과 전파
미생물이 얼마나 잘 전파되는지는 미생물이 얼마나 튼튼한지에 달려 있다. 몇몇 미생물은 먼지, 음식 또는 물에서 장기간 생존할 수 있다. 세균 포자, 원생 동물의 낭 및 껍데기가 두꺼운 기생충 알은 시원하고 건조한 환경에서 생존할 수 있다. 덜 튼튼한 미생물은 사람에서 사람으로 종종 직접 접촉에 의해 신속하게 전달돼야 한다.

질병이 전파되기 위해서는 미생물이 숙주의 몸에서 빠져 나가는 방식은 병원균이 체내로 들어가는 방식과 마찬가지로 중요하다. 일상적으로 분비, 배설 또는 배출되는 모든 액체 또는 조직은 미생물이 숙주를 떠나 새로운 희생자에게 전파되는 데 이용된다.

 

▪ 황색 포도구균 같은 피부 세균총과 피부 진균 등의 병원체는 박리된 피부와 함께 탈락된다. 일부 성병매개 병원균은 생식기 피부의 병변으로부터 전염된다.

▪ 타액선에서 복제되고 타액으로 파급되는 바이러스는 유행성이하선염 바이러스, 거대세포바이러스 및 광견병 바이러스가 있다.

▪ 정상적인 호흡기 미생물총에 속하거나 호흡기 감염을 일으키는 바이러스 및 세균은 말하기, 기침 및 재채기를 하는 동안 호흡기 분비물에 포함돼 유출된다. 인플루엔자 바이러스를 포함한 대부분의 호흡기 병원균은 크기가 큰 호흡기 비말로 확산되므로 비거리는 1미터를 넘지 않는다. 결핵균 및 수두-대상 포진 바이러스를 비롯한 몇몇 미생물은 기도로부터 작은 호흡기 비말 또는 먼지 입자 내에서 공기로 퍼져나가므로 먼 거리를 갈 수 있다.

▪ 대변으로 유출되는 미생물에는 Shigella, Giardia lamblia 및 rotavirus와 같이 내장의 내강 또는 상피에서 복제하는 병원체들이 여럿 포함된다. 간(A형 간염 바이러스) 또는 담낭(typhi혈청형살모넬라)에서 복제하는 병원균은 담즙 창자로 들어가 대변으로 유출된다.

▪ 혈액으로 체내에서 배출되는 병원체는 무척추동물 벡터, 의료행위(수혈, 장비 재사용) 또는 정맥 약물 남용자들 간 바늘 공유에 의해 전염된다. Plasmodium spp.를 포함한 혈액 매개 기생충 및 arboviruses는 무는 곤충에 의해 전염된다.

▪ 방광의 정맥에서 자라서 알을 낳아 소변으로 내보내는 Schistosoma haematobium 같은 소수의 기생체에게는 소변도 인간 숙주를 탈출하는 방식으로 이용된다.

▪ 성병(STIs)은 요도, 질, 자궁 경부, 직장 또는 구강 인두에 감염되고, 그곳에서 전파된다. STI를 유발하는 미생물은 환경에서 생존하지 못하기 때문에 사람 대 사람으로 전염되는 직접적인 접촉에 의존한다. STI의 전염은 종종 그들이 감염되었다는 것을 모르는 무증상인 사람들이 일으킨다.

▪ 수직 전파는 엄마에서 태아 또는 신생아에게로 전파되는 것이며, 해부학적 경로로 주로 발생한다. 태반-태아 전염은 엄마가 임신 중에 병원체에 1 차 감염된 경우에 가장 많이 발생한다. 초래되는 손상은 태아의 발달 단계에 달려 있다.

예를 들어, 첫 번째 삼 분기 동안의 풍진 감염은 유아의 심장 기형, 정신 지체, 백내장 또는 청각 장애를 유발할 수 있지만 세 번째 임신 기간 동안 풍진 감염에 인한 손상은 거의 없다. 수직 전파는 또한 신생아가 출산 경로를 통과할 때나(예를 들어, 임균성 또는 클라미디아 결막염) 모유를 통해(예 : CMV 및 HBV)발생한다. 임산부의 STI 진단은 중요하다. 왜냐하면 STI의 수직 전송은 종종 산모나 신생아의 치료로 예방할 수 있기 때문이다.

예를 들어, 모성 HIV 감염은 어린이의 AIDS의 주요 원인이다. 그것은 분만 중에 가장 자주 발생한다. HIV에 감염된 임산부와 신생아의 항 레트로 바이러스 치료로 HIV 감염률을 25%에서 2% 미만으로 줄일 수 있다.


미생물은 어떻게 병을 일으키는가?
감염성 병원체는 다음 세 가지 메커니즘 중 하나를 통해 감염 및 조직 손상을 일으킨다.

▪ 숙주 세포와 접촉하거나 세포 내부로 들어가 직접 세포 사멸을 일으킬 수 있다.

▪ 독소를 방출해 먼 거리에서 세포를 죽이고 효소를 방출하여 조직 구성 요소를 분해하거나 혈관 손상을 일으켜 허혈성 괴사를 유발한다.

▪ 숙주 면역 반응을 유도하지만 이 면역 반응이 비록 침입자를 향한 것이기는 하나 오히려 추가적인 조직 손상을 일으킨다. 따라서 숙주의 방어반응은 좋기도 하고 나쁘기도 하다. 방어반응이 감염을 극복하는 데 필요하지만 동시에 조직 손상에 직접적으로 기여할 수 있다.
미생물이 병을 일으킬 때는 미생물의 독성과 숙주 반응의 상호 작용이 수반된다.

▪ 병원체는 세포와 직접 상호 작용해 세포 사멸이나 기능 장애를 일으킬 수 있다.

▪ 세포의 손상은 내독소(LPS), 외독소 또는 초항원을 비롯한 세균 산물의 국소적 또는 전신적인 방출로 인한 것일 수 있다.

▪ 병원균은 조직 손상을 일으키는 면역 반응을 유도 할 수 있다. 몇몇 감염에서는 면역 반응이 일어나지 않으면 손상이 줄어들 수 있다. 반대로 면역 결핍은 기회감염체나 직접적인 손상을 유발할 수 있는 미생물의 통제되지 않은 팽창을 허용할 수 있다.


대부분의 감염에서 체액 및 세포 면역 반응은 숙주를 보호한다. 미생물은 이러한 면역 체계에 저항하거나 회피하기위한 많은 수단들을 개발해 왔다. 미생물 병독성 및 병원성의 중요한 요소가 되는 이러한 기전으로는 (1) 항원 변이 (2) 선천 면역 방어에 대한 내성 (3) 특이적 또는 비-특이적 면역 억제에 의한T 세포 항균 반응의 무력화 등이 있다.


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