렙토스피라증의 원인은 무엇인가요?

렙토스피라증의 원인

영어: Leptospiraceae 과의 Leptospira 속은 기생성 - L. interrogans 와 부생성 - L. biflexa 의 두 종으로 대표됩니다 . 두 종 모두 수많은 혈청형으로 나뉩니다. 후자는 혈청학 그룹을 형성하는 주요 분류 단위입니다. Leptospira의 분류는 항원 구조의 불변성에 근거합니다. 현재까지 약 200개의 병원성 렙토스피라 혈청형을 통합하여 25개의 혈청군이 알려져 있습니다. 사람과 동물의 렙토스피라증 원인균은 L. interrogans종에 속합니다. 갈색쥐에 영향을 미치는 혈청군 L.interrogans icterohaemorragiae, 돼지에 영향을 미치는 L. interrogans pomona, 개에 영향을 미치는L. interroganscanicola, 그리고 L. interrogans grippotyphosa, L. interrogans hebdomadis는 이환 구조에서 가장 큰 역할을 합니다.

렙토스피라는 가늘고 이동성이 있는 나선형 미생물로, 길이는 수 nm에서 40 nm 이상까지, 지름은 0.3 nm에서 0.5 nm에 이릅니다. 렙토스피라는 보통 양쪽 끝이 갈고리 모양으로 구부러져 있지만, 갈고리가 없는 형태도 있습니다. 렙토스피라는 세 가지 주요 구조적 요소를 가지고 있습니다. 외막, 축사, 그리고 세로축을 중심으로 나선형으로 꼬인 세포질 원통입니다. 횡분열로 번식합니다.

렙토스피라는 그람 음성균입니다. 렙토스피라는 엄밀 호기성균으로, 혈청이 함유된 영양 배지에서 자랍니다. 최적 생장 온도는 27~30°C이지만, 이러한 조건에서도 매우 느리게 자랍니다. 렙토스피라의 병원성 요인은 외독소 유사 물질, 내독소, 효소(피브리놀리신, 응고효소, 리파아제 등), 그리고 침습성과 부착성입니다. 렙토스피라는 고온에 민감하여 끓이면 즉시 사멸하고, 56~60°C에서 20분 동안 가열하면 사멸합니다. 렙토스피라는 저온에 더 강합니다. 따라서 -30~70°C와 냉동 장기에서도 수개월 동안 생존력과 병독성을 유지합니다. 담즙, 위액, 산성 소변은 렙토스피라에 해로운 영향을 미치며, 초식동물의 약알칼리성 소변에서는 며칠 동안 생존합니다. 약알칼리성 또는 중성 반응을 보이는 개방 수역에서 렙토스피라는 1개월 동안 생존하며, 습하고 물에 잠긴 토양에서는 최대 9개월까지 병원성을 잃지 않습니다. 식품에서는 렙토스피라가 1~2일 동안 생존하며, 자외선에 노출되거나 건조되면 2시간 이내에 사멸합니다. 렙토스피라는 페니실린 제제, 클로람페니콜, 테트라사이클린에 민감하며, 일반적인 소독제, 끓이기, 염장, 절임 등에 매우 민감합니다. 동시에, 저온은 렙토스피라에 해로운 영향을 미치지 않습니다. 이는 렙토스피라가 개방 수역과 습한 토양에서 월동하여 병원성을 완벽하게 유지하는 능력을 설명해줍니다.

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렙토스피라증의 병인

병원균은 이동성을 가지고 있어 인체에 침투합니다. 진입 지점은 피부와 구강 점막, 식도, 눈 결막 등의 미세 손상입니다. 손상된 피부를 통한 실험실 감염 사례도 알려져 있습니다. 실험실 동물을 대상으로 한 실험에서 피내 침투를 통해 렙토스피라균은 5~60분 안에 혈액으로 침투하여 렙토스피라증에서 장벽 기능을 하지 않는 림프절을 우회하는 것으로 보입니다. 병원균이 유입된 부위에는 일차적인 영향이 없습니다. 렙토스피라균의 추가 확산은 혈행성으로 이루어지며, 림프관과 국소 림프절은 손상되지 않습니다. 렙토스피라균은 혈류를 통해 간, 비장, 신장, 폐, 중추신경계 등 다양한 장기와 조직으로 침투하여 증식하고 축적됩니다. 감염의 첫 단계는 3~8일 동안 지속되며, 이는 잠복기에 해당합니다.

렙토스피라증 발병 기전의 두 번째 단계는 이차성 균혈증으로, 혈액 내 렙토스피라균 수가 최대치에 도달하여 간, 비장, 부신에서 계속 증식하여 임상적으로 발병합니다. 혈류를 따라 렙토스피라균은 다시 온몸으로 퍼져 혈액뇌장벽(BBB)까지 뚫고 들어갑니다. 이 기간 동안 렙토스피라균의 증식과 함께, 질병 발병 4일째 되는 날 항체가 응집하여 렙토스피라균을 분해하기 시작하면서 렙토스피라균의 파괴가 시작됩니다. 체내 대사산물의 축적과 렙토스피라균의 분해는 발열과 중독을 동반하며, 이는 신체의 감작을 증가시키고 과민 반응을 유발합니다. 이 단계는 1주일 동안 지속되지만, 며칠로 단축될 수 있습니다. 렙토스피라증 단계 말기에 렙토스피라균의 최대 농도는 간에서 관찰됩니다. 렙토스피라는 적혈구 세포막에 영향을 미쳐 용혈을 유발하고 빌리루빈을 유리시킵니다. 또한 간에 파괴적인 변화가 발생하여 염증과 조직 부종이 발생합니다. 중증의 경우, 간 병리 과정의 주요 원인은 모세혈관 세포막 손상이며, 이는 출혈과 장액성 부종을 유발합니다. 렙토스피라증에서 황달의 발병 기전은 두 가지입니다. 하나는 용혈소와 용혈 항원의 세포막에 대한 독성 작용과 비장, 간 및 기타 장기의 세망내피계 세포에 의한 적혈구 연하 작용으로 인한 적혈구 파괴이고, 다른 하나는 간의 담즙 생성 및 배설 기능 장애를 동반한 실질 염증입니다.

렙토스피라증 발병 기전의 세 번째 단계는 독성입니다. 렙토스피라균은 혈액의 살균 작용과 항체 축적으로 사멸하여 혈액에서 사라지고 신장의 세뇨관에 축적됩니다. 렙토스피라균 사멸로 인해 축적된 독소는 다양한 장기와 시스템에 독성 영향을 미칩니다. 일부 환자에서는 렙토스피라균이 세뇨관에서 증식하여 소변과 함께 체외로 배출됩니다. 이 경우 신장 손상이 두드러집니다. 렙토스피라증에서 가장 전형적인 신장 손상은 세뇨관 상피의 퇴행성 변화이므로, 미만성 원위 세뇨관 신증으로 간주하는 것이 더 정확합니다. 환자는 과소뇨증과 요독성 혼수를 동반한 급성 신부전 증상을 보입니다. 심각한 신장 손상은 렙토스피라증 사망의 가장 흔한 원인 중 하나입니다.

중독기에는 렙토스피라균의 독소와 노폐물뿐만 아니라, 감염된 조직과 세포가 분해되어 형성된 자가항체에 의해서도 장기와 조직이 손상됩니다. 이 시기는 질병 발생 2주차와 일치하지만, 다소 지연될 수 있습니다. 독소는 모세혈관 내피세포에 손상을 주어 투과성을 증가시키고 혈전을 형성하며 LVS 증후군을 유발합니다.

렙토스피라가 혈액-뇌 장벽을 뚫고 중추신경계에 영향을 미칩니다. 일부 환자는 장액성 또는 화농성 뇌수막염을 겪으며, 드물게는 수막뇌염을 겪기도 합니다.

어떤 경우에는 특정렙토스피라증 심근염이 발생합니다.

렙토스피라증의 병인학적 증상은 골격, 특히 비복근 손상을 동반한 근염 발생입니다. 폐(렙토스피라증 폐렴), 눈(홍채염, 홍채섬모체염)이 흔히 발생하며, 드물게는 다른 장기에도 영향을 미칩니다.

렙토스피라증의 역학

렙토스피라증은 가장 흔한 자연적 국소 감염병 중 하나입니다. 감염원의 근원은 야생 동물, 가축, 그리고 가축입니다. 렙토스피라증 감염원으로서 개별 동물 종의 역할은 이러한 미생물에 대한 민감도와 감염 반응의 특성이 다양하기 때문에 매우 다양합니다. 감염으로 인해 만성적이고, 경우에 따라 무증상인 과정을 거치며 소변으로 렙토스피라를 장기간 배출하는 동물은 역학적 및 동물 역학적으로 가장 큰 의의를 지닙니다. 이러한 동물들은 생물학적 종으로서 렙토스피라의 보존을 보장합니다. 렙토스피라증의 자연적 근원에서 가장 중요한 것은 설치류목과 식충동물(고슴도치, 땃쥐)입니다. 렙토스피라 보균은 약 60종의 설치류에서 확인되었으며, 그중 53종은 쥐과 및 햄스터과에 속합니다.

렙토스피라는 생물학적 가소성을 지녔기 때문에 농업 및 가축(소, 돼지, 말, 개)뿐 아니라 인간과 공생하는 설치류(회색쥐, 생쥐)에도 적응할 수 있는데, 이러한 설치류는 인간에게 큰 위험을 초래하는 인간 설사성 감염 부위를 형성합니다.

역학적 관점에서 소, 소형 소, 돼지의 발생률은 중요합니다. 모든 연령의 동물이 발병할 수 있지만, 성체의 경우 렙토스피라증은 잠복성으로, 어린 동물의 경우 증상이 더 심할 수 있습니다.

인간은 감염원으로 중요하지 않습니다.

렙토스피라증 병원균의 주요 전파 요인은 감염된 동물의 배설물(소변)로 오염된 물입니다. 사람이 감염되는 직접적인 원인은 원수를 음용수로 사용하거나, 개방된 수역에서 세탁하거나, 유속이 느린 작은 연못에서 수영하거나, 연못을 헤엄치는 것입니다.

설치류 배설물로 오염된 식품 또한 감염 전파에 일정 부분 영향을 미칩니다. 감염 전파는 대부분 접촉을 통해 발생하지만, 음식을 통한 전파도 가능합니다. 병든 동물의 배설물로 오염된 습한 토양과 목초지의 풀 또한 전파 요인이 될 수 있습니다. 소 도축, 사체 절단, 그리고 우유나 열처리되지 않은 육류 섭취 시 감염될 수 있습니다. 병든 동물과 직업적으로 접촉하는 사람들, 즉 수의사, 해충 구제업자, 농업 종사자들이 렙토스피라증에 걸리는 경우가 많습니다.

렙토스피라증은 피부의 조직에 약간만 손상이 생겨도 침투할 수 있습니다.

렙토스피라증의 유행은 일반적으로 여름과 가을에 국한됩니다. 질병의 정점은 8월입니다. 렙토스피라증은 수인성, 농업성, 가축성 세 가지 주요 발병 유형으로 나뉩니다. 렙토스피라증은 산발적으로 발생하기도 하며, 연중 내내 보고될 수 있습니다.

렙토스피라는 친수성이기 때문에 렙토스피라증은 습지와 습도가 높은 저지대가 많은 지역에서 유병률이 높은 것이 특징입니다.

렙토스피라증 감염에 대한 사람들의 자연적 감수성은 상당합니다. 감염 후 면역은 강하지만, 특정 유형에만 특이적이기 때문에 다른 혈청형 병원균에 의한 반복적인 감염이 가능합니다.

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