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그람양성균에 의한 질환


목차

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 

균주

관련질환

Staphylococcus aureus

  • Exotoxin dependent
    1. gastroenteritis (food poisoning)
    2. toxic shock syndrome
    3. scalded skin syndrome
  • Direct invasion
    1. pneumonia
    2. meningitis
    3. osteomyelitis (in children)
    4. acute bacterial endocarditis
    5. septic arthritis
    6. skin infection
    7. bacteremia/sepsis
    8. urinary tract infection

Staphylococcus epidermidis

  • Nosocomial infection
    1. prosthetic joints
    2. prosthetic heart valves
    3. sepsis from intravenous lines
    4. urinary tract infection
  • Frequent skin contaminant in blood culture!

Staphylococcus saprophyticus

  • Urinary tract infections in sexually active women

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

황색포도알균에 의하여 발생하는 2가지 형태의 임상증후군

일반적 병인 요인에 의하여 발생하는 화농 감염

독소 매개 질환

  • 균혈증
  • 심내막염
  • 카테터 관련 감염증
  • 피부 및 연조직 감염증
  • 골감염증
  • 폐렴
  • 요로감염증
  • 인체 내에서 독소가 생산되어 발생하는 질환
    • TSS (Toxic shock syndrome)
    • TEN (Toxic epidermal necrosis)
  • 오염된 음식에서 생산된 독소에 의한 식중독

 

 

내성현황

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

 

효과적인 항생제

MSSA 

MRSA

  • 선택항균제: ① antistaphylococcal penicillins (nafcillin, oxacillin), ② penicillinase-resistant penicillins
  • 균혈증이 없는 경우: narrow spectrum cephalosporin (cefazolin) → 대체항생제 가능

 

  • 선택항균제: glycopepide 계열(vancomycin, teicoplanin)
  • MRSA 감염의 경우 감수성을 보인다고 해서 clindamycin, trimethoprim-sulfamethoxazole, flurozuinolone 등의 약제를 특히 단독으로 투여하지 않는 것이 바람직 → 사용 도중 내성이 발생하는 경우가 많기 때문
  • 병합요법
    • Aminoglycoside 병합: 중증 감염에서 사용가능
    • rifampin 병합: 인공삽입물이 있는 경우에 반드시 사용
  • Vancomycin에 저하된 감수성을 보이는 경우, vancomycin의 투여에도 감염이 호전되지 않는 경우 → 다른 계열의 항균제 투여 시도

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

Species

Optochin susceptibility

Bile solubility

Bile esculin

S. pneumoniae

(+)

(+)

(-)

S. bovis

(-)

(-)

(+)

Other viridans group streptococci

(-)

(-)

(-)

 

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

균종

군 특이물질

용혈성

서식처

주요 질환

S. pyogenes

A

베타

인후, 피부

인후염, 농가진, 류마티스열, 사구체신염

S. agalactiae

B

베타

Female genital tract

신생아패혈증, 수막염

S. dysgalactiae subsp. Equisimillis

C, G

베타(사람 감염), 알파, none

인후

인후염

S. pneumonia

None

알파

인후

폐렴, 수막염, 심내막염

 

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

가장 흔한 질환(Most common)

덜 흔한 질환(Less common)

비화농 합병증(Nonsuppurative sequelae)

  • 인두염/편도선염
  • 성홍열
  • 농가진/농피증
  • 연조직염
  • 독성쇼크 증후군
  • 편도주위의 농양
  • 유양돌기염, 부비동염, 중이염
  • 단독
  • 폐렴/비부비동염
  • 산욕 패혈증
  • 수막염
  • 심내막염
  • 직장염
  • 외음질염
  • 급성 류마티스열
  • 급성 사구체신염

 이미지

 

인두염

  • A군 사슬알균 인두염: 삼출성 인두염의 20-40%를 차지
  • 바이러스 인두염과 임상증상이 비슷: 사슬알균인두염을 가려내기 위한 임상기준 존재(Centor criteria, modified centor criteria)


성홍열

  • 발열외독소를 생산하는 S. pyogenes 감염에 의한 질환


피부연조직 감염

  • 농가진(impetigo), 연조직염(cellulitis), 단독(erysipelas)


심부연조직 감염

  • 괴사근막염(necritizing fasciitis)


폐렴/농흉

  • S. pyogenes 폐렴 환자의 1/2가 흉막삼출액 동반


균혈증, 산욕기 패혈증

  • 합병증이 없는 인두염에서는 거의 발생하지 않음
  • 연조직염이나 폐렴에 더 잘 동반되고, 괴사근막염이 있는 환자에서 상대적으로 호발


질염

  • S. pyogenes에 의한 질염은 사춘기 전 여아에 흔함


항문주위 피부염

  • 항문주위 사슬알균질환(perianal streptococcal disease)
  • 경계가 명확. 소양증, 배변 시 동통, 혈액이 동반되는 변, 항문주위 발적


사슬알균 독성 쇼크 증후군

  • 포도알균 독성 쇼크 증후군과 비슷한 특징

 

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 혈청형 
    •  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 

감염

  • 감염경로: 호흡기 비말을 통해 사람과 사람 간의 직접 접촉으로 전파되거나 상기도 보균자의 자가접종(autoinoculation)

 

잠복기

  • (침습 감염) 명확하지 않음, (폐렴알균 폐렴) 대개 1-3일

 

폐렴

  • 지역사회폐렴의 가장 흔한 원인
  • 폐렴은 갑작스럽게 증상이 나타나며, 매우 떨리는 오한과 39-41℃로 지속되는 발열이 있음. 대부분 환자들은 혈액흔적가래를 동반한 잦은 기침을 하고, 흔히 가슴통증(가슴막염)이 있음
  • 폐렴알균 폐렴의 합병증: 농흉, 심막염, 무기폐나 폐농양 등으로 인한 기관지 내 폐색 등
  • 폐렴에 의한 전체사망률은 5%

급성 중이염/부비동염

  • 가장 흔한 원인
  • 중이염은 주로 어린이에게 나타나고, 세균성 부비동염은 모든 연령에서 나타남

수막염

  • 다른 세균에 의한 수막염과 유사한 양상
  • 사망 및 심각한 신경학적 손상이 다른 세균에 의한 수막염보다 4-20배 더 흔함

균혈증

  • 폐렴환자의 23-30%에서, 수막염 환자의 80% 이상에서 일어남

 

폐렴알균에 의한 임상증상

이미지

 

 

내성현황

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

 

 역학

내성기전

비고

β-­lactam 내성

 

  • 폐렴알균의 penicillin 결합단백(penicillin binding protein, PBP)의 변성으로 인한 친화력 감소
  • 임상적으로 가장 의미를 보이는 질환은 수막염
  • 폐렴이나 부비동염 등에서 폐렴알균의 penicillin 내성은 2008년 CLSI의 내성 기준이 변경된 이후로는 별로 문제가 되지 않음

Macrolide 내성 

  • penicillin 내성의 역학과 지역적으로 유사 
  • penicillin 내성률이 높은 지역에서 macrolide 내성률 역시 높은 경향
  • 주요 기전 3가지
    1. ermB 유전자에 의한 ribosomal methylation
    2. mefA 유전자에 의한 약제방출(efflux)
    3. rRNA나 L4 단백의 변성
  • Clarithromycin: macrolide 항생제 중에서 가장 강력한 효과(azithromycin 보다 수십배 강력), 내성을 가장 적게 유발

Quinolone 내성 

  • 전 세계적인 증가 추세
  • 세균의 DNA gyrase와 topoisomerase IV를 억제

 

다제내성 

  • penicilin이나 macrolide내성이 증가함에 따라 급증

 

  • 다제내성: 폐렴알균이 3가지 계열 이상의 항생제에 내성을 보이는 경우

 

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

항생제 감수성

표준 치료요법

대체 치료요법

Penicillin

 

 

MIC < 0.1 mg/L

Penicillin G 혹은 ampicillin

3세대 cephalosporin

MIC ≥ 0.1 mg/L

3세대 cephalosporin

 

Ceftriaxone/Cefotaxime

 

 

MIC < 1 mg/L

3세대 cephalosporin

Fluoroquinolone, cefepime, meropenem

MIC ≥ 1 mg/L

Vancomycin + 3세대 cephalosporin

Fluoroquinolone

 

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

Oxazolidinone

Linezolid, tedizolid

Streptogramin

quinupristin-dalfopristin (Q/D)

Cyclic lipopeptide

Daptomycin

Glycylcycline

Tigecycline

Lipoglycopeptide

Telavancin, dalbavancin, oritavancin

 

질환에 따른 제제선택

임상상황

1차 치료제

대체 치료제

세균혈증

  • Linezolid, daptomycin
  • Q/D
  • daptomycin combination(고용량 ampicillin, cefraroline, ceftobiprole, tigecycline)

감염심내막염

  • Daptomycin
  • Q/D
  • daptomycin combination(고용량 ampicillin, cefraroline, ceftobiprole, tigecycline)

중추신경계 감염

  • Linezolid, daptomycin
  • Q/D
  • tigecycline

복강 내 감염

  • Linezolid, daptomycin
  • Tigecycline
  • Q/D

피부/연조직 감염

  • Linezolid, daptomycin
  • Tedizolid, oritavancin, dalbavancin, telavancin, Q/D

요로 감염

  • Nitrofurantoin
  • Fosfomycin
  • Linezolid
  • Daptomycin, 고용량 ampicillin 혹은 amoxicillin, Q/D


참고자료

[포도알균(Staphylococcus) 감염] 

  • 대한감염학회. 감염학 개정판(2014). P345-361
  • 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.
  • Dayan GH, Mohamed N, Scully IL, et al. Staphylococcus aureus: the current state of disease, pathophysiology and strategies for prevention. Expert Rev Vaccines 2016;15(11):1373–92.

 

[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]

  • 대한감염학회. 감염학 개정판(2014). P363-388
  • Henriques-Normark B, Tuomanen EI. The pneumococcus: epidemiology, microbiology, and pathogenesis. Cold Spring Harb Perspect Med 2013;3(7).
  • 질병관리본부. 예방접종 대상 감염병 관리지침. 2020
  • 질병관리본부. 병원체_생물안전정보집(제_234위험군). 2019

 

[장알균(Enterococcus) 감염]

  • 대한감염학회. 감염학 개정판(2014). P399-410
  • Arias CA, Contreras GA, Murray BE. Management of multidrug-resistant enterococcal infections. Clin Microbiol Infect 2010;16(6):555–62.
  • O’Driscoll T, Crank CW. Vancomycin-resistant enterococcal infections: epidemiology, clinical manifestations, and optimal management. Infect Drug Resist 2015;8:217–30.
  • Arias CA, Murray BE. The rise of the Enterococcus: beyond vancomycin resistance. Nat Rev Microbiol 2012;10(4):266–78.
  • 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.
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