그람양성균에 의한 질환

포도알균(Staphylococcus) 감염

개요

Staphylococcus

• Micrococcaceae 과에 속하는 균속
• 그람염색에서 포도송이 모양의 그람양성 알균으로 관찰됨

분류

1. coagulase 양성 포도알균: 황색포도알균(Stapylococcus aureus) 
2. coagulase 음성 포도알균(Coagulase-negative staphylococci, CoNS): S. epidermidis

포도알균(Staphylococcus): 주요 병원성 종은 3가지 

Staphylococcus에서 임상에서 주로 문제가 되는 것은 3종, 즉 S. aureus, S. epidermidis, S. saprophyticus 입니다.

황색포도알균(S. aureus) 감염 

황색포도알균 특징

• 비강 내 정상 상재균(일부 사람) 
• 다양한 임상 양상: 균혈증, 여러 장기 침범 
• 상대적으로 감염이 발생한 조직으로부터의 제거가 어려움(→ 적절한 항생제를 투여함에도 불구하고 균혈증이 지속되거나, 장기의 감염이 호전되지 않는 경우가 종종 있음)

메티실린 내성 황색포도알균(Mechicillin-Resistant Staphylococcus Aureus, MRSA) 감염

• MRSA 감염의 선택적 치료제인 glycopeptide 계열의 항생제인 vancomcyin, teicoplanin에 대한 감수성이 저하된 균주가 증가하는 양상
• MRSA 감염 양상변화: [과거] 주로 의료 관련 감염(healthcare-associated infection) 또는 병원 획득 감염(hospital-acquired infection 또는 nosocomial infection)에 국한 → [현재] 지역사회에 거주하면서 MRSA 감염의 위험인자를 갖고 있지 않은 사람에게서 MRSA 감염(community-acquired MRSA infection) 발생

임상양상

• 황색포도알균에 의한 임상증후군(2가지 형태)
  1. 황색포도알균이 분비하는 독소에 의하여 매개되는 질환
  2. 황색포도알균의 일반적 병인 요인(general virulence factors)에 의하여 발생하는 감염

내성현황

• 페니실린 내성
  • 임상에서 분리되는 황색포도알균의 90% 이상 
  • 내성기전: penicillinase를 생성하여 페니실린을 가수분해

효과적인 항생제

MSSA: methicillin sensitive S. aureus(메티실린 감수성 황색포도알균 감염증)

MRSA: methicillin resistant S. aureus(메티실린 내성 황색포도알균 감염증)

사슬알균(Streptococcus) 감염: 개요

개요

사슬알균(Streptococci)의 특징

• 쌍 또는 사슬모양의 그람양성 알균, catalase 음성, 통성혐기성균
• 보통 한천배지에서는 발육이 어렵고 혈액이나 혈청 등을 첨가한 배지에서 잘 발육
• 포도당이나 다른 탄수화물을 분해하나 포도당을 분해하여 가스를 생성하지 않음
• 최소 25종 이상의 세포외 물질 및 효소 생산
• 적혈구 용혈능력 → 사슬알균 분류의 중요한 기초

분류

• 만족할 만한 단일 분류방법은 없음
• 분류기준: 혈액한천 배지에서의 집락 형태, 용혈성, 세포벽 군 특이물질(group-specific substance)의 혈청학적인 특이성, 생리 생화학적 검사 및 물리 화학적 인자에 대한 저항성 등
• 적혈구 용혈에 따른 분류: ① β-용혈 사슬알균(혈액 배지에서 자란 균 집락 부위가 완전 용혈되는 경우) ② α-용혈 사슬알균(부분용혈을 보이는 경우) ③ γ-용혈 사슬알균(용혈을 보이지 않는 경우)

β 용혈성을 보이는 사슬알균

• 세포벽에 있는 다당질의 항원성(Lancefield carbohydrate C)에 의해 다시 세분화: 20가지 이상의 혈청학적군
• 군 특이 탄수화물: C-다당체(C-polysaccharide)를 함유한 산 추출물은 군 특이 항혈청과 침강반응을 일으키기 때문에, 이에 의해 A-H군 그리고 K-V군으로 분류 가능(Lancefield 의 분류)

β 용혈성을 보이지 않는 사슬알균 

• 혈청학적으로 분류할 수 없는 균종, 생리 화학적 검사로 감별

β 용혈성을 보이지 않는 사슬알균의 감별

주요 사슬알균

• 30여 종: S. pyogenes 외 30여 종
• 임상적으로 중요한 균종: S. pyogenes, S. pneumoniae 
• 각 group의 대표적인 감염증은 다음 표와 같음

사람에게 질병을 일으키는 주요 사슬알균 감염증

A군 사슬알균

병원체 특성: S. pyogenes

• 그람양성 알균, 사슬을 형성하면서 증식, 산소 농도가 감소된 환경에서 더 잘 증식

임상양상

S. pyogenes은 주로 사람에게 인두염과 표피의 국소 감염(농피증)뿐만 아니라 적절한 치료를 하지 않을 경우 류마티스열 및 급성 사구체신염 등의 비화농 합병증을 일으킵니다. 또한 다양한 침습 감염(예. 산욕열, 패혈, 성홍열, 균혈증, 단독 등)을 유발할 수도 있습니다.

S. pyogenes 와 연관된 질병

치료: 어떤 항생제를 쓸 것인가?

• penicillin, cephalosporin에 높은 감수성(+)
• erythromycin, clarithromycin, azithromycin, lincomycin, clindamycin에 감수성(+) 
• Aminoglycoside, sulfonamide, choloramphenicol, tetracycline은 사슬알균 감염에 사용하지 않음

폐렴알균(Pneumococcus) 감염

병원체

• 폐렴구균(S.pneumoniae: pneumococcus)
• Streptococcaceae과, 그람양성, 쌍알균 또는 짧은 알균, 협막 있음, 조건무산소성
• 카탈라제 음성
• α용혈 현상(혈액배양배지에서 성장 시)
• 거의 대부분의 폐렴알균은 피막(capsule)에 다당을 보유하며, 피막은 폐렴알균 감염의 주요 독성인자로서 항체 형성에 주요한 항원이 됨
• 다양한 혈청형① 
  •  피막의 항원형에 따라 90여개의 혈청으로 분류됨
  • 국내 침습성 폐렴알균 감염의 흔한 혈청형: 19, 23, 6, 14형

① 혈청형은 세균의 분류나 역학 연구에 이용되는 것 뿐 아니라 백신의 제조에 중요한 의미를 지님

임상양상

• 주요 임상증상: 중이염, 폐렴, 균혈증 및 수막염 등
• 성인에서의 폐렴알균 질환 중에는 폐렴이 가장 흔하고, 소아에서는 급성 중이염, 부비동염, 폐렴 및 균혈증 등이 흔함 

폐렴알균에 의한 임상증상

내성현황

• 폐렴알균의 항생제 내성: penicillin, macrolides, fluoroquinolones, 다제내성

진단

• 확인 진단: 검체(혈액, 뇌척수액, 관절액, 늑막액, 심낭액, 복수, 생검조직 등)에서 S. pneumoniae 분리
• 추정 진단: 검체(혈액, 뇌척수액, 관절액, 늑막액, 심낭액, 복수, 생검조직 등)에서 특이 항원 검출 또는 특이 유전자 검출

치료

• 감염부위, 중증도와 동정된 폐렴알균의 항생제 내성 양상에 따라 적절한 항생제 투여

폐렴

참조 "Part 4 호흡기/폐렴" 참조

수막염 

폐렴알균의 항생제 감수성에 따른 수막염의 확정적 치료

부비동염/중이염

• 폐렴 알균에 의한 중이염
  • amoxicillin (1st choice)
  • 24-48시간 내에 항생제에 대한 적절한 치료반응이 없는 경우(고도내성 폐렴알균이나 Haemophilus influenzae, Moraxella catarrhalis 등에 의한 감염 가능성 고려): amoxicillin/clavulanate, fluoroquinolone, ceftriaxone
• 폐렴 알균에 의한 급성 부비동염: 기본적으로 급성 중이염과 동일
  • amoxicillin (1st choice)
  • H. influenzae가 의심되는 경우: amoxicillin/clavulanate

예방

• 백신10가, 13가 단백 결합 백신(pneumococcal conjugate vaccine, PCV13), 23가 다당 백신(pneumococcal polysaccharide vaccine, PPSV23)

장알균(Enterococcus) 감염

개요

병원체

• Enterococcaceae과
• 그람양성, 쌍알균 또는 짧은 사슬, 조건무산소성
• 주요 특징: ① 포자 형성(-) ② catalase(-) ③ 6.5% NaCl 포함배지에서 증식 ④ 담즙의 존재하에 esculin을 가수분해 ⑤ leucine- β-naphthylamide (LAP)와 L-pyrrolidonyl-β-naphth-ylamide (PYR)을 가수분해
• 종류: ① 적어도 약 35종(species)이 존재 ② 가장 흔히 분리되는 균종: E. faecalis (80-90%), E. faecium (5-10%)

감염 경로

• 사람 간 접촉, 병원내 감염, 오염 표면 또는 환경 노출에 의해 전파됨
• 식품에 의해 전파 가능

임상증상

1. 요로감염
2. 균혈증
3. 감염 심내막염
4. 복강 내 감염
5. 피부 및 연조직 감염
6. 뇌수막염
7. 신생아 패혈증
8. 골수염

장알균은 위장관과 비뇨생식계에 상재하고 정상인에서는 쉽게 발병하지 않으나 고위험군(노인, 면역저하 환자, 만성 기저질환자, 병원에 입원중인 환자)에서 각종 기회 감염증(요로 감염, 창상 감염, 균혈증 등)을 유발합니다.

내성현황

• 장알균은 대부분의 항생제에 고유내성을 보유한 데다 plasmid 및 transposon의 전달에 의해 쉽게 항생제 내성 획득 가능
• Enterococcus 중에서는 E. faecium의 내성률이 더 높음
• Enterococcus는 Streptococcus보다 여러 항균제에 자연내성이고, 또한 β-lactam 항균제에 대한 내성 정도도 높음
• vancomycin 내성: Vancomycin 내성 장내알균(Vancomycin-resistant enterococcus, VRE)

치료

VRE가 아닌 경우

• penicillin 또는 ampicillin: 아직까지 요로 감염, 복막염, 창상 감염 등의 일반적인 장알균 감염증의 선택적 치료제
• penicillin 또는 ampicillin에 과민반응이 있거나 고도내성이 확인되는 경우: glycopetide 계열의 항생제(vancomycin 또는 teicoplanin), aminoglycoside (streptomycin, gentamicin)를 병합투여가능(상승적 항균효과)
• tetracycline (doxycyline), chloramphenicol: 장알균에 감수성을 보일 수 있으나 정균작용만을 갖고 있어 제한적 

VRE인 경우

• Fosfomycin, nitrofurantom: VRE에 의한 단순 요로 감염
• Penicillin과 vancomycin에 대해 고도내성을 보이는 VRE (aminoglycoside 내성률이 그리 높지 않은 경우 → aminoglycoside 병합)
  • ampicillin + vancomycin + gentamicin 
  • ciprofloxacin + rifampicin + gentamicin
  • ampicillin/sulbactam + gentamicin
  • triniethoprim-sulfamethoxazole + rifampicin + gentamicin 
• VanB형 VRE: teicoplanin에 대해 감수성을 보이지만 치료 중 내성 출현 등의 문제(+) → 단독요법보다는 aminoglycoside 등 다른 항생제와의 병합요법 시행

aminoglycoside에 고도 내성을 보이는 ampicillin/vancomycin-resistant enterococcal 감염의 치료제

질환에 따른 제제선택

참고자료

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• Gillet Y, Henry T, Vandenesch F. Fulminant Staphylococcal Infections. Microbiol Spectr 2018;6(5).
• 질병관리본부. 2019년도 수인성 및 식품매개감염병 관리지침
• Liu C, Bayer A, Cosgrove SE, et al. Clinical practice guidelines by the infectious diseases society of america for the treatment of methicillin-resistant Staphylococcus aureus infections in adults and children. Clin Infect Dis 2011;52(3):e18-55.
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[사슬알균(Streptococcus) 감염: 개요]

• 대한감염학회. 감염학 개정판(2014). P363-388
• Lynskey NN, Lawrenson RA, Sriskandan S. New understandings in Streptococcus pyogenes. Curr Opin Infect Dis 2011;24(3):196–202.

[폐렴알균(Pneumococcus) 감염]

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• 질병관리본부. 병원체_생물안전정보집(제_234위험군). 2019

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• 대한감염학회. 감염학 개정판(2014). P399-410
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• O’Driscoll T, Crank CW. Vancomycin-resistant enterococcal infections: epidemiology, clinical manifestations, and optimal management. Infect Drug Resist 2015;8:217–30.
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• Ahmed MO, Baptiste KE. Vancomycin-Resistant Enterococci: A Review of Antimicrobial Resistance Mechanisms and Perspectives of Human and Animal Health. Microb Drug Resist 2018;24(5):590–606.