포도알균(Staphylococcus) 감염
개요
Staphylococcus
- Micrococcaceae 과에 속하는 균속
- 그람염색에서 포도송이 모양의 그람양성 알균으로 관찰됨
분류
- coagulase 양성 포도알균: 황색포도알균(Stapylococcus aureus)
- coagulase 음성 포도알균(Coagulase-negative staphylococci, CoNS): S. epidermidis
포도알균(Staphylococcus): 주요 병원성 종은 3가지
균주 | 관련질환 |
Staphylococcus aureus | - Exotoxin dependent
- gastroenteritis (food poisoning)
- toxic shock syndrome
- scalded skin syndrome
- Direct invasion
- pneumonia
- meningitis
- osteomyelitis (in children)
- acute bacterial endocarditis
- septic arthritis
- skin infection
- bacteremia/sepsis
- urinary tract infection
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Staphylococcus epidermidis | - Nosocomial infection
- prosthetic joints
- prosthetic heart valves
- sepsis from intravenous lines
- urinary tract infection
- Frequent skin contaminant in blood culture!
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Staphylococcus saprophyticus | - Urinary tract infections in sexually active women
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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)
- 황색포도알균이 분비하는 독소에 의하여 매개되는 질환
- 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
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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
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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. pyogenes 와 연관된 질병
가장 흔한 질환(Most common) | 덜 흔한 질환(Less common) | 비화농 합병증(Nonsuppurative sequelae) |
| - 독성쇼크 증후군
- 편도주위의 농양
- 유양돌기염, 부비동염, 중이염
- 단독
- 폐렴/비부비동염
- 산욕 패혈증
- 수막염
- 심내막염
- 직장염
- 외음질염
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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 |
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
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)
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잠복기 | - (침습 감염) 명확하지 않음, (폐렴알균 폐렴) 대개 1-3일
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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%
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급성 중이염/부비동염 | - 가장 흔한 원인
- 중이염은 주로 어린이에게 나타나고, 세균성 부비동염은 모든 연령에서 나타남
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수막염 | - 다른 세균에 의한 수막염과 유사한 양상
- 사망 및 심각한 신경학적 손상이 다른 세균에 의한 수막염보다 4-20배 더 흔함
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균혈증 | - 폐렴환자의 23-30%에서, 수막염 환자의 80% 이상에서 일어남
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폐렴알균에 의한 임상증상
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
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Macrolide 내성 | - penicillin 내성의 역학과 지역적으로 유사
- penicillin 내성률이 높은 지역에서 macrolide 내성률 역시 높은 경향
| - 주요 기전 3가지
- ermB 유전자에 의한 ribosomal methylation
- mefA 유전자에 의한 약제방출(efflux)
- rRNA나 L4 단백의 변성
| - Clarithromycin: macrolide 항생제 중에서 가장 강력한 효과(azithromycin 보다 수십배 강력), 내성을 가장 적게 유발
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Quinolone 내성 | | - 세균의 DNA gyrase와 topoisomerase IV를 억제
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다제내성 | - penicilin이나 macrolide내성이 증가함에 따라 급증
| | - 다제내성: 폐렴알균이 3가지 계열 이상의 항생제에 내성을 보이는 경우
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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
- 요로감염
- 균혈증
- 감염 심내막염
- 복강 내 감염
- 피부 및 연조직 감염
- 뇌수막염
- 신생아 패혈증
- 골수염
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 | | - Q/D
- daptomycin combination(고용량 ampicillin, cefraroline, ceftobiprole, tigecycline)
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감염심내막염 | | - Q/D
- daptomycin combination(고용량 ampicillin, cefraroline, ceftobiprole, tigecycline)
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중추신경계 감염 | | |
복강 내 감염 | - Linezolid, daptomycin
- Tigecycline
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피부/연조직 감염 | | - Tedizolid, oritavancin, dalbavancin, telavancin, Q/D
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요로 감염 | - Nitrofurantoin
- Fosfomycin
- Linezolid
| - Daptomycin, 고용량 ampicillin 혹은 amoxicillin, Q/D
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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.