| 결핵균 結核菌 | Mycobacterium tuberculosis[1] | |
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| 분류 | |
| <colbgcolor=#bff4ff><colcolor=#000> 역 | 세균역 (Bacteria) |
| 미분류 | 그람 양성균 / 그람 음성균 불분명[2] |
| 문 | 방선균문(Actinobacteria) |
| 강 | 방선균강(Actinomycetia) |
| 목 | 미코박테리움목(Mycobacteriales) |
| 과 | 미코박테리움과(Mycobacteriaceae) |
| 속 | 미코박테리움속(Mycobacterium) |
| 종 | |
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1. 개요
結核菌 / Mycobacterium spp.결핵균은 결핵의 가장 흔한 원인균이며, 미코박테리움속에 속하는 균들 중 가장 대표적인 균이다.
2. 역사
1882년 결핵균은 로베르트 코흐에 의해 최초로 발견되었으며, 이 공로로 코흐는 1905년에 노벨생리학·의학상을 수상하였다. 1998년에는 결핵균의 완전한 게놈 지도가 완성되기도 했다.[6]3. 특징
전형적인 막대기 모양을 한 간균으로, 피막이 없으며 아포도 형성하지 않는다. 생존에 산소를 필요로 하는 호기성 세균(aerobic bacteria)이며, 산에 대한 저항성이 강하여 산에 의한 탈색이 되지 않기 때문에 항산균(acid-fast bacillus, AFB)의 일종으로도 분류된다. 자체적인 운동성은 가지고 있지 않다. 크기는 0.2~0.6 [math(\times)] 1~10 μm 정도이다.높은 지질 및 미콜산(mycolic acid) 함량으로 인한 소수성의 밀랍 같이(waxy) 코팅된 세포벽이 특징적이다. 이런 표면의 매끈한 코팅은 그람 염색상에서 결핵균의 염색 양상을 부정확하게 만든다. 다른 미코박테리아와 비슷하게 세포벽의 펩티도글리칸 층은 세포막 바로 바깥쪽, 즉 세포벽 중에서는 가장 안쪽에 위치한다. 다당류인 아라비노갈락탄(arabinogalactan)은 펩티도글리칸 층, 미콜산과 공유결합을 이루고 있다. 코드 인자(cord factor; trehalose dimycolate)는 세포벽의 다른 주요 구성 성분으로, 결핵 감염 시 육아종이 형성되게 하는 주요 독성 인자이다. 리포아라비노만난(lipoarabinomannan)은 그람 음성균 세포벽의 지질다당류(LPS)와 비슷한 구조를 가진 당지질로, 체내 신호 전달 경로에 관여하는 이차 전달자인 칼슘 이온(Ca2+)의 이동을 방해하여 포식작용에 필요한 파고리소좀 형성을 억제한다. LAM은 포식작용이 억제된 대식세포 안에서 결핵균이 살아갈 수 있게 하는 주요 독성 인자이다.
체내 면역계에서 B 세포를 통해 생산된 항체, 즉 체액성 면역은 거의 효과를 발휘하지 못한다. 따라서 T 세포를 통한 세포성 면역이 결핵균을 사멸시키는 데에 훨씬 중요하다. 실제로 T 세포가 생산하는 인터페론 감마는 결핵균 감염 여부 진단에 사용된다. 이런 진단 방법을 인터페론감마 분비검사(interferon-gamma release assays, IGRA)라고 한다.
주된 특징은 쉽게 말하면 독하면서 끈질기고 느린 균 정도라고 할 수 있다. 더불어서 까다롭다. 결핵균은 분리배양이 상당히 어렵고 느린 편이라 각종 배양검사에서 결핵균이 분리되지 않는 경우가 꽤 많다. 게다가 독하기는 엄청 독해서 보통 균은 감수성이 있는 항생제에 노출되면 금방 감염이 사라지지만 결핵은 항결핵제 칵테일 요법을 사용해도 완치에 수개월에서 수년까지도 걸릴 뿐더러, 중간에 조금이리도 치료를 게을리 하면 내성이 쉽게 생긴다. 하지만 다행히 번식 자체가 느린 편이라 면역억제 상태거나 하지 않는 이상 체내 감염 확산이나 결핵의 진행은 다른 감염병 대비 느린 편이며 건강한 상태라면 감염되고도 증상이나 감염력이 없는 잠복결핵 상태가 수십년까지도 유지된다. 전염력도 공기감염이 되긴 하나 홍역처럼 기침 한 번에 수십명씩 걸리는 것은 아니고 생활환경을 공유하거나 장시간 밀집 환경에 같이 있어야 이루어진다. 대신 감염 조건을 만족시키기만 하면 매우 높은 감염 전파를 보여준다.
4. 감염 방식
사람 간 감염은 호흡기에서 나오는 비말을 통해 이루어진다. 이후 결핵균이 폐에 침입해서 결핵을 일으킬 수 있는 이유는 이들이 폐에서 세균을 죽이는 폐포 대식세포(alveolar macrophage)의 작용을 무력화할 수 있기 때문이다. 결핵균은 폐포 대식세포에서 포식작용을 하기 위해 형성하는 포식소체(파고솜, phagosome)과 리소좀의 결합을 막는 방식으로 대식세포 작용을 무력화한 후, 무력화된 폐포 대식세포 안에 들어가 증식할 수 있다.결핵균을 안에 품은 대식세포는 폐 밖으로 나가 혈류를 타고 전신으로 퍼질 수 있으며, 이런 경우는 폐외결핵(extrapulmonary tuberculosis)이라고 한다. 전신으로 퍼진 결핵균이 뼈 등에 들어가 버리면 그 부위가 마비되거나 하는 일이 벌어지기도 하므로 치료 시기를 놓치지 않는 것이 중요하다.
많은 이들이 모르는 사실이지만, 결핵은 인수공통감염병이기 때문에 돼지, 소, 양, 사슴, 개, 고양이와 같은 동물에게도 전염되는 경우도 있다. 특히 돼지나 소를 통해 사람이 전염되는 경우가 대다수이다.
[1] 인형 결핵균 한정.[2] 그람 양성균에 속하는 방선균문에 속하긴 하지만, 이 종은 불분명하다.[3] 흔히 결핵균이라 하면 이쪽을 가르키며, 인간을 종숙주로 삼으면서 돼지, 산양에게 특히 병원성이 높고, 이외에도 다른 포유류에게 숙주로 삼는 것으로 보고되었다.[4] 소, 양, 돼지, 개, 고양이와 같은 포유류를 숙주로 삼으며, 인간에게도 감염이 가능한 결핵균[5] 닭, 오리 및 철새를 숙주로 삼으면서 동시에 인간에게도 숙주로 삼는 결핵균[6] Cole ST, Brosch R, Parkhill J, Garnier T, Churcher C, Harris D, Gordon SV, Eiglmeier K, Gas S, Barry CE, Tekaia F, Badcock K, Basham D, Brown D, Chillingworth T, Connor R, Davies R, Devlin K, Feltwell T, Gentles S, Hamlin N, Holroyd S, Hornsby T, Jagels K, Krogh A, McLean J, Moule S, Murphy L, Oliver K, Osborne J, Quail MA, Rajandream MA, Rogers J, Rutter S, Seeger K, Skelton J, Squares R, Squares S, Sulston JE, Taylor K, Whitehead S, Barrell BG. June 1998. Deciphering the biology of Mycobacterium tuberculosis from the complete genome sequence. Nature. 393 (6685): 537–44. Bibcode:1998Natur.393..537C. doi:10.1038/31159. PMID 9634230. #