감염성 심내막염 및 신장 손상 - 원인 및 발병 기전

감염성 심내막염은 진균, 리케차, 클라미디아를 포함한 다양한 미생물에 의해 발생할 수 있습니다. 그러나 박테리아가 주요 원인균입니다. 감염성 심내막염의 가장 흔한 원인균은 연쇄상구균(50%)과 포도상구균(35%)입니다. 다른 원인균으로는 HASEK 군의 박테리아(Haemophilus, Actinobacillus, Cardiobacterium, Eikenella, Kingella ), 장구균, 슈도모나스, 장내 군의 그람 음성 박테리아 등이 있습니다. 소수의 환자(5-15%)에서는 반복적인 세균학적 혈액 검사에서 원인균을 분리할 수 없습니다. 대부분의 경우 이는 이전의 항균 요법 때문입니다. 원인균의 특성은 감염성 심내막염의 경과 및 임상적 특징에 영향을 미칠 수 있습니다. 손상된 판막의 아급성 감염성 심내막염은 대부분 독성이 낮은 세균(녹색 연쇄상구균)에 의해 발생합니다. 정상 판막의 급성 감염성 심내막염의 주요 병원균은 독성이 매우 강한 황색포도상구균입니다. 최근 몇 년 동안 황색포도상구균에 의한 감염성 심내막염 발생률이 증가하고 있으며, 특히 정맥 약물 중독자에서 증가하고 있습니다. 이 미생물은 판막에 심각한 염증을 유발하여 판막을 빠르게 파괴하고 다른 장기로 전이성 감염 병소를 발생시킵니다. 진균성 심내막염은 장기간 항균 및 세포 증식 억제 치료를 받은 약화된 환자와 약물 중독자에서 발생합니다.

감염성 심장내막염의 발병 기전에는 신체 상태, 일시적 균혈증을 유발하는 상황, 병원체의 특성(향성과 독성)이라는 세 가지 요인이 중요한 역할을 합니다.

• 감염성 심내막염은 고속, 고압으로 흐르는 난류 혈류의 영향으로 심내막 내피 세포가 손상되어 발생합니다. 판막 손상 시 심장 내 혈역학의 변화는 내피 세포 손상 발생에 추가적인 전제 조건을 형성합니다. 결과적으로, 심내막 손상 부위에서 혈소판이 활성화되고, 피브린 침착이 동반되어 혈전이 형성됩니다. 비세균성 심내막염이 발생합니다. 혈류를 통해 순환하는 미생물이 손상된 심내막에 고정되고, 지속적인 혈전 형성과 함께 증식하여 식물상(vegetation)을 형성합니다. 심내막 감염을 유발하는 요인으로는 기존 심장 질환 및 신체 반응 변화(병발 질환, 스트레스, 저체온증 등)가 있습니다.
• 일과성 균혈증은 미생물이 손상된 심내막 부위로 침투하는 것을 초래할 수 있습니다. 그 원인은 다양합니다. 치과 시술(발치, 스케일링), 이비인후과 수술(편도선 절제술, 선 절개술), 요로 및 위장관 진단 및 수술(방광경 검사, 식도위십이지장경 검사, 직장경 검사), 정맥 카테터의 장기 사용, 혈액투석을 위한 혈관 통로 형성, 비멸균 상태에서의 정맥 주입, 화상, 농포성 피부 병변, 그리고 다양한 심장 내 요인(심장판막 결손, 인공 판막, 심박조율기 등) 등이 있습니다.
• 형성된 식물체에서 세균이 번식하면 후자의 증식과 심장 내 감염 확산이 촉진되어 판막이 파괴됩니다. 한편, 미생물의 추가 증식은 새로운 균혈증 발생, 병원체 항원 방출, 항체 생성, 면역 복합체 형성을 유도하는데, 이러한 면역 복합체의 작용은 질병의 전신적 증상(사구체신염, 심근염, 혈관염)의 발생과 관련이 있습니다.

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감염성 심내막염에서의 사구체신염의 특징

감염성 심내막염에서 나타나는 사구체신염은 전형적인 면역 복합체 사구체신염입니다. 사구체신염의 발병 원인은 세균 항원이 혈류로 유입되어 항체를 생성하는 것입니다. 이후 순환 면역 복합체가 형성되어 신장 사구체에 침착되거나, 항원이 사구체에 고정되어 면역 복합체가 제자리에서 형성될 수 있습니다. 면역 복합체가 신장 사구체에 고정되면 보체가 활성화되고 사구체 세포와 단핵구, 대식세포, 혈소판(인터루킨-1 및 -2, TNF-α, PDGF, TGF-β)에 의해 다량의 사이토카인이 생성되어 사구체 손상 및 사구체신염이 발생합니다.

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감염성 심내막염에서 신장 손상의 병태생리

감염성 심내막염의 경과에 따라 국소성 또는 확산성 증식성 사구체신염이 발생할 수 있습니다.

• 급성 전격성 감염성 심내막염 환자에서 형태학적 변화는 급성 감염후 사구체신염과 유사하며, 미만성 모세혈관 내 증식으로 나타납니다. 광학 현미경 검사에서 모든 사구체에서 현저한 과세포화가 관찰되는데, 이는 주로 사구체간질세포를 비롯한 상주 세포의 증식과 호중구, 단핵구/대식세포, 그리고 형질세포의 침윤에 의한 것입니다. 면역조직화학 검사에서 사구체 기저막에 IgG와 C3 보체 성분의 침착이 관찰되었으며, 드물게 IgM의 침착도 관찰되었습니다. 전자현미경 검사에서 내피하 및 상피하 침착이 관찰되었습니다.
• 아급성 감염성 심내막염에서는 사구체에 중등도의 침윤성 변화를 동반한 국소성 분절성 증식성 사구체신염이 가장 흔하게 관찰됩니다. 광학 현미경에서 병변의 국소적 양상에도 불구하고, 면역형광 현미경 검사에서는 광범위하고 주로 사구체간질에 면역글로불린이 침착된 것을 종종 확인할 수 있습니다.

감염성 심내막염(다른 형태의 패혈증이나 세균학적 혈액 검사 결과가 음성인 내장 농양에서와 마찬가지로)에서 사구체신염의 가장 특징적인 형태학적 증상은 모세혈관 내 및 모세혈관 외 증식과 함께 초승달 모양 세포 형성이 복합적으로 나타나는 것입니다. 후자의 경우, 면역형광현미경 검사에서 IgG와 보체의 C3 성분 침전물 외에도 초승달 모양 세포에 피브린 침전물이 관찰되어 괴사 과정을 시사합니다.

초승달 모양 또는 초승달 모양이 있거나 없는 국소성 및 미만성 증식성 사구체신염 외에도, 감염성 심내막염 환자는 사구체사이모세혈관 사구체신염(특히 포도상구균이 원인인 경우)을 겪을 수 있습니다. 이러한 사구체신염의 형태학적 변이는 "션트 신염"의 특징이기도 합니다. 감염 후 사구체사이모세혈관 사구체신염의 특징은 사구체에 보체의 C3 성분이 다수 침착된다는 것입니다. 모든 사구체신염 형태학적 변이에서 세뇨관간질 변화가 관찰됩니다. 림프구 침윤 및 간질 섬유화, 세뇨관 위축이 관찰됩니다. 대량 항균 치료는 간질 손상의 심각성을 악화시킵니다.

감염성 심내막염의 분류

치료 기간에 따라 급성(최대 2개월) 감염성 심장내막염과 아급성(2개월 이상) 감염성 심장내막염으로 구분합니다.

• 급성 감염성 심장내막염은 독성이 매우 강한 미생물에 의해 발생하는 질병으로, 주로 패혈성 증상을 보이며, 다양한 장기에 화농성 전이 병소가 자주 발생하고, 치료하지 않으면 몇 주 안에 사망에 이릅니다.
• 아급성 감염성 심내막염은 패혈증의 특수한 형태로, 패혈증 외에도 색전증과 면역 장애가 동반되어 사구체신염, 혈관염, 활막염, 다발막염이 발생합니다.

감염성 심장내막염의 극히 드문 변형은 현재 만성으로, 질병이 1.5년 이상 지속될 때 발생합니다.

심장판막 장치의 기존 상태에 따라 감염성 심내막염은 두 가지 큰 그룹으로 구분되며, 각 그룹은 고유한 특성과 치료법을 갖습니다.

• 변화가 없는 판막에 발생하는 원발성 감염성 심장내막염(환자의 20-40%).
• 영향을 받는 심장 판막에 발생하는 2차 감염성 심내막염(류마티스성, 선천적, 죽상경화성 심장 결함, 승모판 탈출증, 심장 수술 후)(환자의 60-80%).

감염성 심내막염의 현대적 경과는 원발성 심내막염의 빈도 증가를 특징으로 합니다. 최근 다음 네 가지 형태의 심내막염이 발견되었습니다.

• 자연판막의 감염성 심장내막염
• 인공 판막의 감염성 심내막염
• 마약 중독자의 감염성 심장내막염
• 병원내 감염성 심내막염.

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