미생물

[김동석]

Chapter 24. Genitourinary infection

1.Normal flora : Lactobacillus

  1)estrogen이 있을 때는 질점막의 상피세포에 glycogen이 침착되며, 이 glycogen이

    Lactobacillus에 의해 lactic acid로 전환, 산성pH를 만들어 다른 병원균들의 성장을 억제

  2)유아시절의 질은 중성이어서 여러 병원균에 민감하다.

  3)사춘기이후 Lactobacillus가 다시 존재하다가 폐경기 이후 다시 중성으로 돌아가 감염에 노출

2.Urinary tract infections : Paraplegics(반신불수)의 경우 catheter(도뇨관)을 꽂아 소변을 배출시

                          키는데 이 경우 감염위험이 높아진다.

  1)Bladder(방광) infection : 빈뇨, 타는 듯한 통증

        ⅰ.E. coli,  Enterobacter aerogenes, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus faecalis

          Proteus,같은 똥 속의 normal flora들이 원인균으로 작용

        ⅱ.여성의 경우에는 성교가 감염루트가 될 수 있다.

  2)Kidney infection : 대개 방광감염에 뒤이어 나타난다.

  3)그밖에 다른 질환의 원인균들도 소변에 나타난다.  (예)Salmonella typhi, Leptospira

3.Bacteria에 의한 성병 : 성병균은 대부분 밖에 나오면 살지 못한다

  1)Gonorrhea(임질)

        ⅰ.증세 : 배뇨통, 농이 포함된 분비물, 불임이 될 수 있음(그림24-6)

                α.여성으 경우는 증세가 없는 보균자가 될 가능성이 높고,

                  15-30%는 난관까지 감염, PID(pelvic inflammatory disease)를 일으킨다.

                β.ectopic pregnancy(자궁외임신)

                γ.DGI(disseminated gonococcal infections):발진, 관절염, 심장판막감염, toxemia

                δ.신생아안염, 시력상실(ophthalmia neonatorum)

                ε.prostatic gonococcal abscess(전립선)

        ⅱ.Pathogenesis : Neisseria gonorrhoeae(gonococcus) 오직 사람에게만 감염

                α.Gram(-) diplococcus(쌍구균),

                   Chocolate agar에서 aerobic으로 배양, CO2가 있으면 더 잘 자란다

                   항생제를 함유한 Thayer-Martin media에서도 배양. 추위와 건조에 약하다.

                   Cytochrome C oxidase test(dimethyl-phenylene diamine이용)에 양성반응.

                β.pili(fimbriae)에 의하여 요도나, 자궁경부, 인두, 결막 등의 상피세포receptor

                   에 부착한다(pili가 없으면 병원균이 아니고, pili가 식세포작용을 방해)

                   chromosomal rearrangement에 의해 다양한 종류의 pili가 유전적으로 표현.

        ⅲ.치료 : Penicillin, 1976년 Penicillinase를 coding하는 plasmid를 가진 임균 발견.

                 반합성 Cephalosporin인 ceftriaxone투여.

                 신생아출산시 1% silver nitrate solution 또는 1/2% erythromycin연고 점안!

  2)Chlamydial infection : 임질의 강력한 라이벌, NGU(non-gonococcal urethritis;비임질요도염)

        ⅰ.증세 : 잠복기7-14일, 회백색분비물(여성의 경우는 질 분비물 증가)배뇨통, 하복부통증,                  부고환염, 난관염, 질출혈, PID, 자궁외임신, 많은 경우 증세가 없다.

                *임질로 보이는 대학생의 90%가 임질이 아니고, 그중 20-50%가 Chlamydia!

        ⅱ.Pathogenesis : Chlamydia trachomatis : obligate intracellular(살아있는 숙주필요)

                         Reticulate body(초기소체) : 얇은 세포벽, 세포내번식형, 감염력 없음

                         Elementary body(기본소체) : 두꺼운 세포벽, 포자형태로 세포밖에

                                                     생존, 감염력있음(virulent)

                *정자가 이동할 때, 그 위에 편승하여 난관에까지 올라가는 얌체!

                *Chlamydia 질환 - Psittacosis(앵무병), Trachoma(눈병),

                                   Lymphogranuloma venereum(LGV, 성병성임파육아종)

        ⅲ.Epidemiology : 증세가 없는 경우가 흔하고, 성교없이 전염된다. 수영장에서도 전염!

        ⅳ.치료 : tetracycline, erythromycin

  3)Syphilis(매독)

        ⅰ.증세 α.primary syphilis : hard chancre(경성하감;빨간 궤양)4-6주안에 사라짐

                β.secondary syphilis : 매독균에 대해 특이적 항체 형성, immune complex.

                        - 점막관련질환, 눈물찍, 콧물찍, 목따끔, 손발바닥에 발진,

                           이때는 키쓰만으로도 전염될 수 있다.

                γ.tertiary syphilis : 5-20년의 잠복기, hypersensitivity reaction(과민반응)

                        - 큰혈관에 damage, 실명, 뇌졸중, general paresis(진행마비), 정신병

                          Gumma(고무종;입안이 연하게 되면서 구멍이 남)

            *선천성매독 : 태반을 통과, 산모의 증세가 어느 단계에 있느냐가 열쇠.

                          얼굴이나 치아에 기형(Hutchinson's teeth!)

        ⅱ.Causative agent : Treponema pallidum(spirochete)

                시험관 배양 안되고, 실험실 토끼의 고환에서 배양. 건조나 추위에 약하다

             *실험실적 진단

                α.Non-treponemal antigen test : 소의 심장인지질인 cardiolipin 이용

                        ①Wassermann test : 보체를 이용한 진단(complement fixation)

                             heat inactivated complement가 되어있는 항원항체complex에

                             indicator인 양의 적혈구를 넣어 적혈구가 용혈되면 항체여부확인.

                        ②VDRL(venereal disease research laboratory) - flocculation test

                        ③RPR(rapid plasma reagin)test : 더 빠르게 진단

                β.Treponemal antigen test : Treponema균 또는 토끼고환에서 자라 비병원성인                                             Reiter균주, Nichols균주의 생균 또는 사균 이용

                        ①Treponema pallidum immobilizing test(TPI) : 생균의 운동정지 관찰

                        ②FTA-ABS(fluorescent treponemal antibody absorption test)

                           ;간접적인 면역형광항체법, 더 감도가 높다.

        ⅲ.치료 : penicillin

  4)Chancroid(soft chancre;연성하감)

        ⅰ.증세 : 매독의 경성하감과는 달리 통증이 심한 편이다.

        ⅱ.원인균 : Haemophilus ducreyi

                   - Gram(-), 다형태이며 hematin이라는 혈액성분인 X-factor있어야 배양

        ⅲ.치료 : erythromycin

4.Virus에 의한 성병 : 치료가 잘 안된다

  1)Genital Herpes Simplex

        ⅰ.증세 : 성기의 작은 수포, 궤양(통증있음)

        ⅱ.Pathogenesis : Herpes simplex virus type2(type1보다 더 재발성) DNA virus

                         latent infection!

        ⅲ.치료 : Acyclovir, 자꾸 재발하는 여성은 1년에 한번 Papanicolaou test(Pap test)

  2)Genital warts : 음경, 질과 항문 주위, 자궁경부 등에 출현, 잠복기1-3개월,

                   자궁경부암으로 진행가능

        ⅰ.원인균 : Human Papillomavirus(HPV) - DNA virus of papovavirus family(latent)

        ⅱ.치료 : 레이저치료, 액체질소로 동결한 다음 가차없이 떼내기

  3)AIDS

        ⅰ.처음에는 HTLV(human T cell leukemia virus)로 불렀었다.

        ⅱ.감염경로 : 성교(homosexual, heterosexual) cutaneous(점막), perinatal(모유)

                     Intravenous drug abuser(약물중독자가 바늘을 함께 사용)

        ⅲ.증세 : α.초기에 AIDS-related syndrome(미열, 체중감소, 임파부종)

                 β.기회감염-Pneumocystis carinii폐렴, Toxoplasma gondii

                        아메바성 이질을 제외하면 사람은 원래 protozoa에 의해 감염되지 않음

                 γ.최종적으로 dementia(치매상태), Kaposi's sarcoma

        ⅳ.진단 : α.추정시험 - ELISA(양성이면 확정시험)

                 β.확정시험 - Western blot(Immunoblot)

                                gp(glycoprotein)160, 110, 41중 2개 이상검출이면 양성

        ⅴ.치료 : AZT(azidothymidine;상품명Zidovudine)

                  -reverse transcriptase inhibitor(역전사효소저해제)

                 DDC(dideoxy cytidine)......

5.그밖의 genital tract infections

  1)Bacterial Vaginosis

        ⅰ.증세 : 회백색의 약간 거품있는 질 분비물, 냄새가 나고 pH가 4.5이상으로 상승.

                 clue cell(질벽에서 떨어져나온 상피세포)이 보인다!

        ⅱ.원인균 : Gardnerella vaginalis -Gram(+), aerotolerant

                   →Lactobacilli가 감소하면서 clue cell이 나타난다.

                   →대사물질인 amines putrescine, cadaverine등 때문에 냄새가 나게된다

        ⅲ.치료 : metronidazole은 G. vaginalis를 죽이고 lactobacilli를 자라게 한다.

  2)Vulvovaginal Candidiasis

        ⅰ.증세 : 가렵고 백색 질 분비믈, 외음부에 발진

        ⅱ.원인균 : Candida albicans

                   - 35%정도의 여성에게 normal flora인 Yeast!

                     항생제에 의하여 이 균형이 깨지면 C. albicans가 증식하여 외음부질염

                     (Vulvovaginitis)을 일으키게 된다

                *임신, 경구용피임약의 사용, 당뇨병 등의 경우 감염가능성 증가

        ⅲ.치료 : Nystatin, Clotrimazole cream

  3)Trichomonas질염

        ⅰ.증세 : 외음부와 질에 가려움, 거품이 있는 노란 분비물, 배뇨통,

                 남성의 경우 종종 배뇨통, 고환통증이 있음

        ⅱ.원인균 : Trichomonas vaginalis

                α.앞에 4개의 flagella, 뒤에 긴 flagella.

                   뒤에는 단단한 가는 막대가 있는데 Axostyle이라고 함.

                β.mitochondria는 없으며, Hydrogenosomes이라고 하는 특이한 소기관 있음

                   여기에 있는 효소가 pyruvate로부터 COOH를 제거하고 전자를 수소이온에

                   전달, 수소개스를 발생시킨다.

                γ.cyst form을 갖고 있지않으며 건조에 쉽게 죽는다.

                   주로 성교로 옮겨지지만, 타월이나 욕조같은 습기있는 물건에서 한동안 생존

        ⅲ.치료 : metronidazole

  4)Puerperal fever(산욕열) :출산시 Streptococcus pyogenes에 의한 감염

  5)Toxic shock syndrome

        ⅰ.증세 : 발열, 설사, 근육통, 저혈압, 발진

        ⅱ.원인 : Staphylococcus aureus의 Toxic shock syndrome toxin-1(TSST-1)

                 흡수성이 높은 intravaginal tampon의 사용이 주원인인데, tampon의 fiber가

                 마그네슘이온과 결합, 그 농도가 감소할 때 독소의 합성이 증가한다.

        ⅲ.예방 : 가능한한 흡수성이 적은 tampon을 사용

Chapter 25. Nervous system infection

1.박테리아에 의한 감염

  1)Meningococcal meningitis : pia mater와 arachnoid membrane, 뇌실, 뇌척수액 등의 감염.

        ⅰ.증세 : mild한 감기증세, 두통, 목과 등이 뻣뻣해지고 피부에 점상출혈(petechiae)

                 coma, shock(24시간내 사망할 수 있음)

        ⅱ.Pathogenesis : Neisseria meningitidis(diplococcus)

                α.다른 사람의 호흡기분비물을 흡입, meningococcus가 pili에 의하여 점막에

                   붙은 다음, 상피세포로 들어간다.

                β.혈액을 타고 뇌와 척수로 가서 빠르게 증식하며, 백혈구들이 모여든다.

                   세균과 백혈구들에 의해 포도당이 분해되고, 뇌척수액에서의 포도당농도가                     떨어진다. 

                γ.농을 형성하면서 감염반응이 일어나고, 뇌가 부으며 경색이 일어난다.

                   시각, 청각, 운동신경에 손상을 가져와 마비를 일으키기도 한다.

             *Endotoxin의 분비로 혈압이 떨어져 Shock을 일으키며, sensitivity가 크게 증가한

              다(Shwartzman phenomenon)

        ⅲ.epidemiology : 사람만이 유일한 감염원천이며, 증세가 없는 carrier도 조심해야한다.

        ⅳ.치료와 예방

                α.Vaccine:질병을 일으키는 4개의 주요그룹에서 정제한 capsular polysaccharide

                β.항생제 : rifampin, penicillin, chloramphenicol

  2)그밖의 박테리아들에 의한 Meningitis

        ⅰ.Haemophilus influenzae :

                α.Gram(-), facultatively anaerobic coccobacillus

                        *Satellitism-X, V factor를 요구(Staphylococcus옆에서 잘 자란다)

                β.1985년 type b capsular polysaccharide로 구성된 Vaccine개발,T-independent

                   1987년 type b capsular polysaccharide + diphtheria toxoid

                         → Conjugate vaccine(T-dependent)개발.

        ⅱ.Streptococcus pneumoniae

                α.Gram(+), diplococci, air있는 환경에서 blood agar에서 자란다.

                   α-hemolysis를 일으키며, bile에 의해서도 lysis됨.

                β.성인의 meningitis의 주요 원인이다.

        ⅲ.신생아에게 meningitis를 일으키는 박테리아들: IgM이 태반을 통과못하기 때문에

                α.E. coli(엄마의 내장기관에 있다가),

                   Streptococcus agalactiae(group B, 산모의 질에서)

                β.좀 드문 경우: Listeria monocytogenes - Gram(+)rod. 포자생성은 안함

3)Leprosy(나병):Hansen's disease

        ⅰ.증세 : 나병균은 분열속도가 느리기 때문에 천천히 진행한다.(잠복기도 길다)

                α.처음 피부의 감각이 증가하거나 감소한다. 색소도 증가하거나 감소한다

                   점점 두꺼워져 털이 빠지고, 땀을 흘리지 못하게 되며, 감각이 없어진다

                β.근육의 위축, 궤양, 손발가락의 상실

             *lepromatous type에서는 얼굴에 뚜렷한 변화(진행성, 악성)

              -코, 귀가 두꺼워지고 깊은 주름. 코가 주저앉으면서 울혈, 출혈

             *비진행성이며 양성인 경우는 tuberculoid type(결핵형)이라고 함, 감염성 없음.

        ⅱ.Pathogenesis : Mycobacterium leprae - aerobic, acid-fast, beaded appearance

                                                 nine-banded armadillo에서 대량으로 얻는다

                α.말초신경을 공격, cell-mediated immunity&delayed hypersensitivity!

                β.macrophage에 의해 더 이상 숫자가 늘어나지는 않지만, macrophage안에서도

                   잘 자라기 때문에 만성적인 신경세포감염을 일으키게된다.

                   여기서 신경손상이 더 진행되지 않으면 tuberculoid type!

                γ.lepromatous type에서는 신체의 차가운 조직, 특히 피부macrophage, 말초신경

                   에서 계속적으로 세균이 증식.

        ⅲ.epidemiology : 직접적인 human-to-human접촉에 의해서 전염

                 lepromatous type인 환자의 코 분비물로부터 점막이나 피부상처를 통해 전염.

        ⅳ.치료 : tuberculoid type - dapsone, rifampin

                 lepromatous type - dapsone, rifampin에 clofazimine추가

2.바이러스에 의한 감염

  1)Sporadic encephalitis : Herpes simplex virus에 의해 산발적으로 발생

  2)Epidemic encephalitis : Arbovirus(arthropod-borne virus)종류에 의해 발생

        ⅰ.LaCrosse encephalitis virus : Aedes 모기에 감염되어 옮겨진다.

        ⅱ.St. Louis encephalitis virus : Culex 모기에 감염되어 옮겨진다.

  3)Poliomyelitis(Infantile paralysis;소아마비)

        ⅰ.증세 : 발열, 두통, 목뻣뻣, 메스꺼움, 근육경련, 마비!

        ⅱ.Pathogenesis : Poliovirus 1,2,3. - picornavirus family의 enterovirus subgroup에

                                          속하는 RNA virus.  in vitro에서 배양됨.

                α.fecal-oral route로 감염

                β.오직 1%의 경우에만 virus가 신경계에 침입, 운동신경을 공격.

        ⅲ.예방: α.pasteurization, chlorination of water

                β.killed(Salk) vaccine in 1955

                γ.killed vaccine in 1978 - 더욱 정제되고 농축된 것

                δ.live(Sabin) oral vaccine - 안전성에 문제가 있으므로 4, 5차 접종에 사용

        ⅳ.Post-polio syndrome : 아주 드물게 15-50년후, 근육통, 근육퇴화가 나타나기도 함

  4)Rabies

        ⅰ.증세 :

                α.발열, 두통, 근육통, 피로, 메스꺼움으로 시작.

                β.바이러스가 침입한 장소에서 뒤틀림이 느껴지면서 뇌염증세로 진행

                   흥분, 환각, 발작. 빛이나 소리, 촉각에 민감해지고, 체온상승.

                   타액분비는 증가하는데 삼키지를 못해서 입에 거품!

                γ.Hydrophobia(공수병): 물을 삼키거나 바라보기만 해도 인후와 호흡근육 경련

        ⅱ.Pathogenesis : rabies virus - rhabdovirus family, 총알모양의 enveloped RNA virus

                α.미친 동물의 타액이 물린 상처나 피부상처를 통해 감염을 일으킨다.

                   또는 박쥐똥가루같은 바이러스가 포함된 aerosol을 흡입함으로써 감염

                   재수없게 각막이식수술을 받고서 감염되는 사람도 있음

                β.잠복기동안에 근육세포같은 곳에서 증식하다가 신경이 근육과 만나는 곳에서

                   axon으로 들어간다. 마침내 뇌에까지 도달

                   (Negri bodies라고 불리는 inclusion bodies형성)

        ⅲ.Epidemiology : 광견병에 걸린 개가 아프기 1-3일 전에 타액으로 바이러스를 분비

                         물렸다하면 가차없이 가두어놓고 10일동안 관찰해야한다.

        ⅳ.치료와 예방

                α.Pasteur's vaccine : 광견병에 감염된 rabbit의 건조한 척수로부터 만든 것

                                      부작용으로 Allergic encephalitis를 일으키기도 한다

                β.Human diploid cell vaccine : 근육주사 5회

                γ.Antirabies antibody : 이전에는 말(horse)에서 얻은 항체를 사용,

                            Serum sickness를 일으키기도 했으나 지금은 사람의 것을 사용.

3.곰팡이에 의한 중추신경계질환

  1)Cryptococcal meningoencephalitis

        ⅰ.증세 : 간헐적두통과 발열, 구토, 체중감소, 발작. 에이즈환자의 중요한 합병증!

        ⅱ.Pathogenesis : Filobasidiella neoformans (encapsulated yeast)

                α.공기로부터 흡입되어 폐에 들어간다. 면역이 안된 사람에게서는 증식하여

                   혈류를 타고 뇌막과 인접한 뇌에 감염을 일으킨다. 비둘기똥 조심!

                β.병을 일으키는데 capsule이 매우 중요한 역할을 한다.

        ⅲ.치료 : amphotericin B를 정맥주사(5-fluorocytosine이나 itraconazole을 함께 투여)

4.원생동물에 의한 중추신경계질환

  1)Naegleria fowleri에 의한 Meningoencephalitis

        ⅰ.따뜻한 물에서 수영하다가 감염, 두개골을 뚫고 후각신경을 따라 침입.

        ⅱ.N. fowleri는 ameba, flagellate, cyst등 3가지 form으로 존재

  2)African sleeping sickness(African Trypanosomiasis)

        ⅰ.증세 : tsetse파리에게 물린 곳에서 부드러운 nodule이 생기고, regional lymph node가

                 비대해진다. 몇 주후 내지 몇 년후에 반복적인 열병!

                 중추신경계가 관련되면 모든 일에 흥미를 잃고 식욕을 상실하며 활동이 감소.

        ⅱ.Pathogenesis : Trypanosoma brucei

           ;앞쪽에 flagella가 하나 있고, undulating membrane이 있는 protozoa

                α.Trypanosoma brucei rhodesiense : 동아프리카,

                   ;더 심한 형태로 야생동물이 숙주, 빠르게 진행, 뇌와 심부전.

                β.Trypanosoma brucei gambiense : 중앙아프리카와 서아프리카

                   ;mild한 형태로 인간이 숙주, 느리게 진행

            *물린 곳에서 파리타액을 통해 들어와 lymphatic과 혈관으로 들어간다.

             수백종의 표면항원이 생성되어 계속 해서 새로운 IgM이 만들어지고 이것이 반복.

        ⅲ.치료와 예방 :

                α.중추신경계가 관련되지 않았다면 suramin.

                β.중추신경계가 관련되었으면 melarsoprol(blood-brain barrier를 통과)

                γ.더욱 우수한 difluoromethylornithine이 melarsoprol을 대체할 것이다.

  3)Chagas disease(American Trypanosomiasis)

    ;reduviid bug에 물려 감염, Trypanosoma cruzi가 원인원생동물, 심장과 위장의 기능부전.

5.Spongiform encephalitis

  1)종류 :

        ⅰ.Creutzfeldt-Jakob disease: 각막이식수술에서 감염

                단백질의 변성, 침착으로 hydrophobicity가 증가, inclusion body 증가.

        ⅱ.Kuru : 뉴기니아의 식인종들이 카니발에서 뇌를 먹는 것이 감염원인

  2)증세 : dementia(치매) unsteadiness(불안정?)

  3)원인매개물 : Prion(핵산이 없는 이상한 단백질)

        ⅰ.잠복기동안에 양적으로 증가한다

        ⅱ.자외선이나 ionizing radiation에 대해 저항성을 갖는다

        ⅲ.formaldehyde와 heat에도 저항성을 갖는다

        ⅳ.protease에 의해 파괴되지 않는다

        ⅴ.nuclease에 의해서도 파괴되지 않는다

        ⅵ.가장 작은 바이러스보다도 작다

        ⅶ.정상적인 세포gene에 의해 code된 단백질로 구성되어있으나 transcription후 수정된다.

Chapter 26. Wound Infections

1.Wound infection의 주요원인균

  1)사고로 인한 외상(trauma) : Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Clostridium

  2)Surgical wound :Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes, Pseudomonas aeruginosa

  3)Burn(화상) : Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes

  4)동물에 의한 상처 : Pasteurella multocida, Staphylococcus aureus

2.박테리아에 의한 wound infection

  1)Surgical wound

        ⅰ.Staphylococcus aureus: coagulase-positive, plasmid에 의해 code된 penicillinase생성

           ;외래물질 -catheter, suture(봉합사), artificial heart valve, hip joint 등이 감염촉진

        ⅱ.그밖의 원인균:새롭게 등장하고 있는 놈들

                α.Staphylococcus epidermidis(coagulase-negative),

                β.Lancefield group D streptococci

                γ.Enterobacteria(E. coli, Enterobacter, Proteus, Klebsiella, Serratia)

                δ.Pseudomonas aeruginosa, Legionella, Rhodococcus

            *변화요인 : 인공기관의 사용증가, 항생제의 남용, 수술시간의 연장, 에이즈환자증가

  2)Burn(화상)

        ⅰ.Pseudomonas aeruginosa(녹농균) : Gram(-) rod,

                α.pyocyanin, fluorescein등의 색소형성에 의해 화상조직을 녹색으로 만든다.

                β.한쪽 끝에 single flagellum, diphtheria toxin과 유사한 toxin 있음

                γ.대개 37도에서 잘 자라는데, 어떤 변종은 증류수나 disinfectant solution에서

                   도 자란다. final electron acceptor로 산소를 이용하지만, anaerobic한 환경

                   에서도 nitrate를 이용하여 잘 자랄 수 있다.

                δ.병원에 존재하며, 의료장치의 condensation water, hexachlorophene이나

                   quaternary ammonium compound같은 disinfectant solution에도 있고, 식물

                   에도 있으며 10%정도의 사람이 장에 보유하고 있다.

        ⅱ.치료 : aminoglycoside, β-lactam항생제

  3)Tetanus(파상풍)

        ⅰ.증세 : 목이 뻣뻣해지면서 턱근육이 수축(lockjaw), 어린이의 경우 경련.

                 호흡부전, 폐렴, 위내용물의 폐역류에 의한 질식 등으로 사망

        ⅱ.Pathogenesis : Clostridium tetani - Gram(+), anaerobic rod,

                                           운동성 있으며 단재성포자(terminal endospore)생성

                α.Endospore가 아니라 Vegetative cell이 tetanus toxin을 생산.

                   확산되어 근육접합부의 운동신경에 부착, endocytosis에 의해 들어가서

                   중추신경계까지 운반된다.

                β.신경과 신경이 만나는 곳에서 어떤 inhibitory chemical의 release를 차단.

            *toxin의 양이 너무 적어서 면역반응이 일어나지 않고 결국 나은 다음에도 면역안됨

        ⅲ.치료와 예방

                α.TIG(tetanus immune globulin): tetanus toxin에 대해 높은 항체역가를 보유

                   - exotoxin이 이미 신경조직에 결합되어있으면 무효.

                β.Penicillin : endospore상태나 자라지 않는 상태에는 무효.

                γ.DPT(diphtheria toxoid, pertussis vaccine, tetanus toxoid)

                   - 접종 1년후 booster dose를 또 접종, 학교 들어갈 때 또 접종,

                      10년 간격으로 또 booster dose를 접종해주어야 적절한 수준 유지

  4)Gas Gangrene(가스괴저)

        ⅰ.증세 : 통증, 피가 섞인 갈색액체가 삼출(CO2 gas생성으로 거품형성), 반점, 근육괴사

                 섬망, 혼수, 사망

        ⅱ.Pathogenesis : Clostridium perfringens(대개 type A)

                α.상처에 흙이 많이 묻거나, 빨리 깨끗하게 처리하지 않은 것이 원인이다.

                β.anaerobic한 환경에서 peptide나 amino acid가 있으면 잘 자란다.

                   toxin은 확산하여 백혈구나 조직세포를 죽이며, collagenase, hyaluronidase등

                   tissue-attacking enzyme에 의해 더욱 촉진된다.

                        *α toxin또는 lecithinase(α-hemolysis), θ toxin(β-hemolysis)

                γ.amino acid, 근육의 glycogen등을 발효하여 수소, 이산화탄소가스를 생성,

                   조직에 축적시키면, 압력이 상승, 감염을 확산시킨다.

        ⅲ.치료 : penicillin(정균작용), 외과적수술, hyperbaric oxygen treatment(정균작용)

  5)Actinomycosis(Lumpy Jaw)

        ⅰ.tissue abscess가 만성적으로 천천히 진행, Sulfur granule이 발견된다(노란색)

        ⅱ.원인균: Actinomyces israelii - Gram(+), anaerobic, branching, filamentous type.

                                        주로 입이나 호흡기관, 장의 점막표면에 존재.

  6)동물 또는 사람에 물려서 일어나는 상처

        ⅰ.Pasteurella multocida - Gram(-), facultative anaerobe. 빨갛게 붓고, 농을 형성.

                                  Penicillin으로 치료.

        ⅱ.Cat scratch disease : Gram(-)의 Rochalimea henselae, Afipia felis

        ⅲ.Rat bite fever : Spirillum minus(spiral Gram-negative rod)

                          Streptobacillus moniliformis(facultative anaerobe, L-form생성)

                *pasteurization하지 않은 우유에 의한 경우는 Haverhill fever라고 함.

        ⅳ.사람이 물면 : 매독, 결핵, B형간염 등이 옮겨짐

3.곰팡이에 의한 상처감염 : Sporotrichosis

  1)증세 : 상처부위에 전형적인 만성궤양, 임파절을 따라 궤양, lymph node enlargement,          2)Pathogenesis : Sporothrix schenckii - dimorphic fungi, 토양이나 식물에 살며

                                        가시에 의해 상처에 도입된다.                         3)치료 : potassium iodide(KI), amphotericin B(전신에 퍼진 경우)

Chapter 27. Blood and Lymphatic infection: Bacterial

1.Anatomy and Physiology

        -Blood와 Lymph는 leukocyte, antibody, complement, lysozyme, β-lysin, interferon보유

  1)Blood systems : 생략

  2)Lymphatic systems:

        ⅰ.Lymph: almost colorless fluid. 모세혈관벽을 타고 스며나와 조직세포를 둘러싸는

                  간질액(interstitial fluid)이 되는 혈장으로부터 기원한다.

        ⅱ.Lymphatic vessels: 일방통행의 판막이 있어 lymph를 항상 Lymphatic capillary로부터

                             멀어지는 방향으로 흐르게 하며, 벽수축이나 근육압박 등으로 그

                             흐름을 형성한다. 혈관과는 달리 항상 투과성이 있어서 외래물질

                             을 받아들인다.

        ⅲ.Lymph nodes(임파결절): bacteria같은 외래물질을 잡아가두며, 대식세포나 항체형성

                                  세포를 보유하고 있다.

      *Lymphangitis(임파관염)-손이나 발에 감염이 일어나면 Lymph node가 있는 곳까지 길게

                              streak(선조)를 형성하는 걸 볼 수 있다.

2.Bacterial disease of the Blood system

  1)Subacute bacterial endocarditis(SBE):아급성 박테리아심내막염

     :심장의 내벽을 따라, 대개 한쪽 심장판막에 발생하며, rheumatic fever나 출산시 결함으로

     인하여 비정상적인 심장에서 주로 발생한다.

        ⅰ.Symptoms: 현저한 피로, 약간의 발열이 점진적으로 나타난다.

        ⅱ.Pathogenesis: 

                α.입과 피부의 normal flora:Viridans streptococci, Staphylococcus epidermidis                β.dental procedure, 칫솔질, 외상(trauma)등으로 침입.

                γ.비정상적인 심장에서는 결함있는 판막주변에서 turbulence(난류)가 발생,

                   얇은 혈액응고가 발생하여 미생물을 붙잡는다. 항체도 소용이 없게된다.

                   더많은 응고가 동맥류(aneurysm)를 형성하거나, 경색(infarction)을 일으킨다.

                δ.Circulating immune-complex가 신체 각 부분에 머무르게 된다.

                        예)신장-glomerulonephritis(사구체신염)

        ⅲ.Epidemiology: abuser of intravenous drugs, plastic intravenous catheter,

                        artificial heart valves.

        ⅳ.치료: Penicillin & gentamicin

  2)Acute bacterial endocarditis: 급성 박테리아심내막염, 빠르게 진행되며 조직을 영구히 파괴.

        ⅰ.Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae

        ⅱ.약물중독, 폐렴, 임질, bacteremia에 의한 다른 급성감염질환의 합병증이다.

            *증류수 소독 정도로는 완전한 처치가 못됨.

  3)Septicemia(패혈증): 혈류를 순환하는 감염매개체와 그 산물에 의한 급성질환. Bacteremia

        ⅰ.Symptoms: 오한, 발열, 불안과 가쁜 호흡.

        ⅱ.Pathogenesis: 

                α.Gram-negative가 positive보다 훨씬 무섭다. LPS toxin이 complex형성,Shock

                   :Enterobacteria-Escherichia coli, Enterobacter aerogenes,

                                  Proteus mirabilis, Serratia marcescens.

                   :Bacteroides species(normal flora of large intestine and respiratory tract)

                   :Aerobic rod-Pseudomonas aeruginosa

                β.감염이 있거나, 의료처치등으로 정상적인 신체방어기전에 변화가 생김.

                   Gram-negative bacteria의 외부세포벽으로부터 endotoxin이 유리됨.

                   박테리아세포벽에 작용하는 항생제도 endotoxin의 release를 촉진.

                γ.tissue macrophage나 leukocyte가 endotoxin에 반응 → Hypersensitivity!

                   → Tumor necrosis factor(TNF)라는 cytokine을 합성, 분비

                   → body temperature의 setting이 변하고 순환하는 Polymorphonuclear

                      leukocyte가 모세혈관 벽에 붙게한다.

                δ.tissue macrophage는 또한 complement를 합성, 분비하는데, complement가

                   leukocyte를 공격, leukocyte로 하여금 tissue-damaging lysosomal enzyme을

                   분비하게한다.

                ε.혈액응고를 담당하는 단백질들이 또한 endotoxin에 의하여 활성화되면

                   Disseminated intravascular coagulation(파종성혈관내응고)가 생기고 응고

                   인자의 과다한 소비로 인하여 심각한 출혈을 가져오게된다. Hypotension!

        ⅲ.Diagnosis(진단): Enterobacteria나 Pseudomonas는 culture가 잘 되지만,

                          Anaerobic은 잘 안되니까 Gas Chromatography로 분석!

3.Bacterial disease involving the Lymph Nodes and Spleen

  1)Tularemia

        ⅰ.Symptoms: 2-5일의 잠복기. skin ulceration, fever, chill, lymph node의 비대.

        ⅱ.Pathogenesis: 동물의 가죽벗기기, 파리나 진드기에게 물리기, 흡입,

                α.Francisella tularensis - pleomorphic, nonmotile, aerobic, Gram-negative rod

                                         (다형태의, 움직이지 않는 호기성, 그람음성 간균

                                          Cysteine 아미노산을 포함하는 특별한 medium필요)

                β.대식세포에게 먹힌 후, 그 속에서 자란다.

                   Cell-mediated immunity & delayed-type hypersensitivity

        ⅲ.Diagnosis: Culture or Fluorescent antibody - 항체역가의 상승 확인

        ⅳ.치료: Tetracycline or gentamicin

  2)Brucellosis(Bang's disease)

        ⅰ.Symptoms: 5-21일의 잠복기, mild recurrent fever(파상열), 허약, 땀, 통증, 체중감소

        ⅱ.Pathogenesis: Brucella abortus(pleomorphic, nonmotile, aerobic, Gram-negative rod)

                점막을 뚫고 침입하며 대식세포에 저항성이 있고, 대식세포안에서 자랄 수 있다.

                처음 분리될 때 5-10%의 CO2 공기가 필요하다.

        ⅲ.Epidemiology: 60%가 고기포장산업노동자에서 발생.

                        10%가 unpasteurized dairy product에서 감염.

        ⅳ.치료: Tetracycline with gentamicin or rifampin.  A live attenuated Vaccine.

  3)Plague

        ⅰ.Symptoms: 1-6일의 잠복기. high fever, shock, delirium(섬망),

                      Dark bleeding under skin(Black death)

                      enlarged lymph nodes(Bubonic plague, 선페스트),

                      cough & bloody sputum(혈담, Pneumonic plague, 폐페스트)

        ⅱ.Pathogenesis:

                α.Yersinia pestis: small, pleomorphic, nonmotile, Gram-negative rod.

                                  28도에서 잘 자라는데, 바로 동물의 체온에 해당한다.

                                  bipolar stain(양단염색)에 의해 safety pin 모양을 나타냄.

                β.Y.pestis의 덩어리가 쥐벼룩의 소화관을 막으면, 배가 고파져서 자꾸 물고,

                  감염물질을 상처부위로 역류시킨다. 만성적으로 감염된 쥐벼룩의 경우는 무는

                  대신 똥으로 싼다.

                γ.멍청한 인간이 쥐벼룩이 문 자리를 긁으면 Y. pestis가 조직으로 들어간다.

                δ.bacteria들은 nonencapsulated라서 식작용으로 죽지만, 몇 몇 놈이 살아남아서

                   macrophage내에서 증식한다. 일단 증식이 시작되면

                        ①antiphagocytic capsule을 만들어내고(37도에서 자랄 때)

                        ②macrophage를 죽일 plasmid-dependent cytotoxic factor를 만들며

                        ③macrophage의 세포내 칼슘농도가 낮은 것에 반응하여, cytoplasmic

                          protein인 V antigen을 합성한다(plasmid-dependent)

                ε.Y. pestis는 드디어 빠르게 증식하며 endotoxin을 만들어내(LPS) shock도

                   일으키고 Disseminated intravascular coagulation도 일으킨다.

             *Sylvatic cycle : permanent reservoir - flea, rodent(설치류)

              Domestic(urban) cycle : temporary reservoir

        ⅲ.치료: Tetracycline or gentamicin.  Killed vaccine.

Chapter 28. Blood and Lymphatic infection: Viral and Protozoan

1.Viral disease of the lymphoid system

  1)Infectious Mononucleosis : increased number of mononuclear leukocytes in blood stream.

        ⅰ.Symptoms: 30-60일의 incubation period(잠복기), fever,

                     sore throat with pus(농이 있으면서 목이 따끔따끔),

                     spleen(비장)과 목의 lymph node가 비대해짐.

        ⅱ.Pathogenesis: Epstein-Barr virus(DNA virus of the herpesvirus family)

                        EBV가 처음에는 점막세포를 감염시키고 latent한 감염을 일으킨다.

                α.입과 목의 상피세포에서 증식한 다음 pharyngitis(인두염)을 일으킨다

                β.완전한 virus particle인 Virion들이 lymphatic vessel로 들어가서 lymph node                   로 운반된다. 몇 몇 Virion들이 임파관에서 탈출하여 혈류로 가서 B cell의                    specific surface receptor에 붙어 감염시킨다.(latent or productive)

                γ.B cell의 clon이 증식하고 immunoglobulin(IgM)이 생성되는데, 이는 양이나

                   말, 암소 등의 적혈구에 있는 항원과 반응할 수 있는 heterophile Ab이다.

                δ.T cell이 활성화되며 B cell을 파괴한다.

                ε.latent하게 감염된 B cell은 불멸이 된다! 불멸의 B cell은 T cell의 공격을 받                   지 않는다

             *혈액을 통하여 또는 B cell에 의하여 전신에 EBV가 퍼지게 되고 따라서 Viremia

              상태와 B cell의 파괴가 모두 특이한 면역반응과 급성발열반응을 일으키게 된다.

             *EBV는 Burkitt's lymphoma와 nasopharyngeal carcinoma등의 악성종양을 일으키              기도 한다.

        ⅲ.Epidemiology: 15-24세의 젊은이(인식이는 해당안됨). Kiss 조심!(Kissing disease)

        ⅳ.예방과 치료: 칫솔이나 음료수컵을 다른 사람과 같이 쓰지말 것. 백신은 없음.

                       antiviral medication - Acyclovir!

  2)AIDS : acquired immunodeficiency syndrome

        ⅰ.symptoms: 6일에서 6주의 잠복기. fever, sore throat, headache, muscle ache,

                     enlarged lymph nodes, generalized rash(전신성 발진),

                     곧 사라져버리기 때문에 독감정도로 착각하곤한다.

                α.hairy leukoplakia(혀의 백반) - latent EB virus reactivation

                β.pneumocystis carinii pneumonia(폐렴), 만성설사, 체중감소

                γ.meningitis(뇌막염), 진행성치매, 악성종양,특히 Kaposi's sarcoma(카포시육종)

        ⅱ.pathogenesis: Human immunodeficiency virus-1 (lentivirus of RNA retrovirus)

                        AIDS는 HIV disease의 마지막 단계를 의미하며 감염에 매우 민감하다.

                α.HIV가 T4(helper)cell의 CD4 antigen에 붙어 그 viral envelope를 세포막에

                   융합시키고 viral genome을 세포질 속으로 유리시킨다.

                β.reverse transcriptase가 DNA copy를 합성하고(complementary DNA)

                  RNA가 없어진 다음 두 번째 DNA strand가 만들 어져 double-stranded DNA                  가 된 후, 고리를 이루거나(unintegrated provirus) host cell genome에 통합된                  다.(integrated provirus)

                γ.host cell activation과 함께 viral DNA가 transcription되고 mRNA와 viral

                   genome RNA가 만들어진다. viral RNA가 translation되고 viral enzyme과

                   structural protein이 만들어진다.

                δ.virus가 budding으로 유리되면서 T4 cell은 죽는다.

                  viral antigen인 gp120(surface glycoprotein)이 host cell표면에 노출되면 더욱

                  immune-attack을 촉진한다. Killer lymphocyte, antibody, complement!

                ε.CD-4 antigen을 가진 mononuclear phagocyte, 특히 tissue macrophage도

                   HIV에 민감해진다. 얘는 blood-brain barrier를 통과하기 때문에 뇌에도 감염

                   을 일으킨다. lymphokine production이 감소하고, T8 cell의 손상, 항체와

                   memory cell의 감소, chemotaxis와 식작용의 감소를 가져온다.

                ζ.gp120은 cytokine으로 작용, B cell의 clone을 활성화시키며, lymph node를

                   비대하게 만들고, 과량의 immunoglobulin을 생산한다.

        ⅲ.epidemiology: 난잡한 남자동성연애자들, 마약주사 같이 쓰는 애들, 수혈, 임신, 분만,

                        모유(모체의 viremia가 높고, 항체는 낮은 경우)

                        타액은 목에 T helper cell이 없으니까 감염에 별 역할을 못한다.

        ⅳ.complication: 

                α.Pneumocystosis(Pnemocystis carinii) - fungus

                β.Tuberculosis(Mycobacterium tuberculosis) - acid-fast

                γ.Toxoplasmosis(Toxoplasma gondii) - AIDS환자에게 가장 흔한 뇌감염.

                        - 초승달 모양의 protozoa, 집고양이의 내장상피에 살고, 동물의 살에

                          cyst형태로 영원히 존재. 미국인 5명중 1명이 감염되어있지만, 대부분

                          증세가 없다. 태반을 통과할 수 있으며, 고양이에서 배설된 후에도

                          토양에서 1년간 감염력이 있다.

                δ.Herpesvirus infection

                    - Herpes simplex virus, Varicella-zoster virus , Cytomegalovirus 

        ⅴ.예방과 치료: 난잡하게 살지 않는게 젤 좋은 방법!

                α.HIV를 불활성화시킬 수 있는 agents

                        ;detergents, alcohols, household bleach(5% sodium hypochlorite)

                         formaldehyde, heat(moist)

                β.Zidovudine(AZT,azidothymidine)-nucleic acid building block인 thymine을 닮                        아서 역전사효소가 thymine대신 AZT를 집어넣어 strand를 망치게한다.

                        하지만 벌써 2,3개월만 치료해도 저항성이 나타난다.

                   Zalcitabine(ddC,dideoxycitidine) Didanosine(ddI,dideoxyinosine)

            *AIDS치료제의 개발전망

                ①HIV가 host cell에 붙는 것을 예방하는 방법

                    ☞Dextran sulfate - negative charged polysaccharide

                    ☞Soluble CD-4 - free virus에 붙어 미리 예방

                ②viral enzyme을 inhibition하는 방법

                    ☞reverse transcriptase 저해 - Zidovudine

                    ☞protein-splitting enzyme의 uncoating을 억제

                ③messenger RNA의 translation을 block하는 방법

                    ☞antisense oligonucleotide

                ④HIV에 감염된 세포를 조준공격

                    ☞Pseudomonas toxin을 실험실에서 만든 CD-4에 붙여서 유도미사일!

                      하지만 분자량이 커서 Blood-brain barrier를 통과못하며 생체내에서 무효

                ⑤유전자이식

                ⑥환자의 HIV감염세포를 자외선에 민감하게 만드는 방법

                ⑦Immune enhancers

                     ☞α interferon - Kaposi's sarcoma에도 유효하며 zidovudine의 효과상승

                     ☞Ditiocarb - secondary infection에 대한 저항성을 향상

  3)Yellow fever

        ⅰ.symptoms: fever, headache, nausea, bleeding from nose, jaundice(황달),

                   black vomit(위장출혈) 심장근육손상, Disseminated intravascular coagulation

        ⅱ.pathogenesis: enveloped RNA arbovirus of the flavivirus family

                        carrier는 Aedes aegypti 모기의 유충.  백신있음.

2.Protozoan infection - Malaria(매년 백만명이 사망)

  1)symptoms: 6-37일의 잠복기,

               반복적이고 발작적인 발열, 비장의 비대, 적혈구파괴로 인한 빈혈, 면역결핍.

               간손상(exoerythrocytic cycle) 뇌손상(cerebral malaria)

  2)원인원생동물

        ⅰ.Plasmodium vivax(3일열), Plasmodium malariae(4일열),

          Plasmodium falciparum(열대열), Plasmodium ovale(난형열)

        ⅱ.발생과정 : Ring forms → 아메바 영양형(trophozoite)

                     → Schizont(번식체)가 Merozoite(분자체)로 갈라짐

                     → gametocyte(배우자세포) → zygote → cyst형성

                     → sporozoite(포자체)로 인체에 침입

        ⅲ.치료 : Chloroquine, primaquine, mefloquine(chloroquine저항성인 경우)

                 tetracycline이나 sulfa drug같은 경구용약과 함께 quinine, quinidine투여

Chapter 29. Antimicrobial and Antiviral Medicines

*therapeutic ratio: 환자가 독성없이 감내할 수 있는 최대용량을 치료에 필요한 용량으로 나눈 값

1.Antibiotic : 곰팡이나 세균이 천연 생합성과정에 의해 만들어낸 화학물질로 낮은 농도에서 다른

             미생물의 성장을 억제하거나 죽이는 물질. Stationary phase의 시작점에서 항생제

             항생제 생성이 시작된다. 항생제는 secondary metabolite다.

  1)Actinomycetes(branching filament)

  2)Bacillus : 포자생성하는 Gram(+) rod

  3)Mold(곰팡이)

        *Semisynthetic antibiotic : 일부분은 미생물이 만들고 합성은 화학자가 완성한 것

2.Antibacterial medicines

  1)Synthetic antibacterial medicines

        ⅰ.Sulfa drugs :

                α.붉은 염료인 Prontosil이 체내에서 효소에 의하여 Sulfanilamide로 변하면,

                   미생물의 엽산대사를 차단하여 효과를 나타낸다.(최초의 설파제)

                   PABA(para-aminobenzoic acid)와 유사구조, competitive inhibition!

                   Gram-positive, Gram-negative 모두 bacteriostatic! 특히 방광염.

                β.부작용: fever, skin rash, 신장에 침전되어 손상을 줄 수 있음.

        ⅱ.Trimethoprim

                ; 역시 엽산의존형대사를 차단, 설파제의 효과를 향상시킨다.

                   Gram-positive, Gram-negative, Pneumocystis carinii fungus(AIDS)

        ⅲ.Quinolones : Pseudomonas aeruginosa에 효과.(DNA gyrase 활성차단)

        ⅳ.Other Synthetic : block enzymatic reaction in bacterial cells.

                α.INH(isonicotinylhydrazide, isoniazid) : 부작용(liver damage)

                β.Ethambutol : 부작용(blindness)

                γ.Metronidazole : protozoan infection, Gram-positive,

                                 Gram-negative anaerobic(bacterial vaginosis),

                δ.pyrazinamide : 부작용(liver damage)

                ε.ethionamide, dapsone(나병치료제)

        ⅴ.Antibvacterial theraphy

                α.Streptococcus pyogenes(Strep throat) : Penicillin V

                β.Staphylococcus aureus(Boil) : Dicloxacillin

                γ.Haemophilus influenzae(Meningitis) : Ceftriaxone

                δ.Legionella pneumophila(Legionnaires' disease) : Erythromycin

                ε.Rickettsia rickettsii(Rocky Mountain spotted fever) : Tetracycline

                ζ.Mycobacterium tuberculosis(Tuberculosis) : Isoniazid + rifampin

                η.Pseudomonas aeruginosa(Septicemia) : Imipenem

                θ.Escherichia coli(Bladder infection) : Sulfa drug

  2)Antibacterial antibiotics (페니실린, 세팔로스포린, 테트라사이클린, 아미노글리코사이드)

        ⅰ.Penicillin G(benzyl penicillin) : 산성용액에서 불안정. Gram-positive에 유효. 주사제

           ;Penicilium notatum에서 생성(전구체는 cystein, valine, phenylacetic acid)

            Penicillin amidase나 acylase로 자르면 반합성원료인 6-APA(aminopenicillanic acid)

            Penicillin allergy가 있는 사람에게는 Erythromycin을 투여!

                *Penicillinase - β-lactam ring을 깨서 항생제를 불활성으로(β-lactamase)

                α.Penicillin V & K : 산성용액에서 안정, 약간 더 향상된 제품. 경구투여가능

                β.ampicillin : 산에 안정하면서 광범위항균스펙트럼

                γ.amoxicillin : ampicillin과 비슷하지만 더 효과 좋고, 조금만 써도 된다.

                δ.Methicillin : penicillinase에 저항성, 그러나 산에 불안정, 주사제

                        비슷한 제품들-Nafcillin, Oxacillin, Cloxacillin

                ε.Dicloxacillin : 산과 penicillinase에 모두 저항성

                ζ.Carbenicillin : Gram-negative에 광범위효과, 특히 녹농균에 유효

                η.Ticarcillin : 녹농균에 carbenicillin보다 2-4배 더 효과좋다.

        ⅱ.Cephalosporin C : Cephalosporium acremonium에서 생성

           ; 전구체는 cystein, valine, D-α-aminoadipic acid(acetate에서 유래)

             penicillin보다는 상대적으로 β-lactamase에 저항성이 크다. 역시 allergy 있음.

                α.Cephalexin : 경구1세대(산에 안정)

                β.Cephalothin : 주사1세대

                γ.Cefuroxime, Cefamandole : 주사2세대(β-lactamase저항성)

                δ.Cefotaxime, Ceftriaxone : 주사3세대(β-lactamase저항성, 녹농균에 유효)

        ⅲ.Other β-lactam antibiotics

                α.Cephamycin from Streptomyces lactamdurans

                β.Imipenem from Streptomyces cattleya (Carboxypenems group)

                   신장에서 분비되는 효소인 dihydropeptidase에 의해 파괴되므로 이를 막기

                   위해 cilastatin이라는 효소와 함께 투여해야한다. 

                γ.Aztreonam (Monobactam group)

                   β-lactam ring에 붙는 구조가 결여, 대부분의 β-lactamase에 저항성.

                δ.Clavulanic acid & Sulbactam : Suicide inhibitor

                   - 대부분의 β-lactamase에 결합하여 비가역적으로 불활성화시킨다.

                     다른 β-lactam antibiotic의 효과를 향상시킨다.

        ⅳ.Tetracycline

            *Streptomyces aureofaciens → Chlorotetracyclin → Aureomycin

             Streptomyces rimosus → Oxytetracyclin → Terramycin

                α.bacterial protein synthesis를 방해하여 bacteriostatic!(광범위)

                   위장관에서 흡수가 잘되는 것이 장점

                β.부작용: 신체의 정상적인 박테리아의 방어효과를 방해하여 감염기회를 증가.

                          nausea, diarrhea, yeast vaginitis, discoloration of the teeth.

                          milk, antacid, iron-containing medication과 함께 복용하지말 것.

                          -금속이온이 있으면 불활성화되기 때문에.

                      *가축사료와 양어장에 투여되어 문제.

        ⅴ.Chloramphenicol from Streptomyces venezuelae

                α.protein synthesis를 방해하여 bacteriostatic!(광범위)

                   - 세포와 뇌척수액에까지 확산되어 다른 항생제가 도달하지 못한 균에 침투.

                β.부작용: 적혈구의 정상적인 증식을 방해 → Aplastic anemia(재생불량성빈혈)

        ⅵ.Aminoglycoside

                α.Streptomycin from Streptomyces griseus : 주사제로 투여.

                   - Gram-positive, Gram-negative, Mycobacterium tuberculosis에 효과.

                     부작용: 신장에 손상, 균형감각상실, 제8뇌신경장해로 deafness!(소양인)

                β.Neomycin : Streptomyces fradiae

                      매우 독성이 크지만, 흡수가 잘 안되므로 경구투여가능.

                      - 혈중콜레스테롤치를 25%감소시키고, 혈중암모니아치도 감소시킨다.

                γ.Gentamicin : Micromonospora purpurea - Gram(-)에 유효

                δ.Tobramycin, Amikacin, Netilmicin - Gram(-)에 유효

        ⅶ.Erythromycin from Streptomyces erythreus : 경구투여, bacteriostatic!(중범위)

           - Mycoplasma pneumoniae(Primary atypical pneumonia), Legionella pneumophila,

             Campylobacter fetus(dysentery), Corynebacterium diphtheriae

           - 페니실린에 알레르기 있는 사람에도 투여가능!

        ⅷ.Lincomycin : Streptomyces lincolnensis(from soil near Lincoln, Nebraska) 

                        bacteriostatic.(중범위)

                *부작용 : Pseudomembranous colitis(Clostridium difficile)

           - Clindamycin(Lincomycin의 유도체) : Gram(-) Bacteroides에 유효

        ⅸ.Polypeptide antibiotic : 비경구용, 주사제. 피부에 바를 수도 있으나 부작용 있음

                α.Bacitracin from Bacillus subtilis,

                   Gram-positive에 효과(peptidoglycan 합성방해)

                   *세포벽합성저해약 - Penicillin, Cephalosporin, Griseofulvin, Vancomycin

                β.Polymyxin from Bacillus polymyxa

                   Gram-negative에 효과(cytoplasmic membrane을 손상) 농이 형성되면 무효

        ⅹ.Rifamycin from Streptomyces mediterranei

                *Rifampin(derivative) : Gram-positive, Gram-negative, Mycobacterium에 효과

                                      meningitis, tuberculosis, leprosy에 경구투여.

                               부작용: liver damage, 뇨와 눈물에 reddish orange pigment.

3.작용기전

  1)Competitive inhibition

        ⅰ.Sulfa drug : 효소에 대한 정상적인 Substrate와 닮은 물질에 의해 효소작용을 차단.

        ⅱ.INH : enzyme catalase에 의해 mycobacterial cell내에서 우선 활성형태로 전환,

                 mycolic acid component의 합성을 방해.

  2)Cell wall synthesis의 손상

        ⅰ.penicillin : 오직 성장중인 세포만이 세포벽을 합성하므로 성장중인 세포만이 죽는다

        ⅱ.Bacitracin & Vancomycin - 세포막수준에까지 작용, 세포벽으로의 전환을 차단

  3)Protein synthesis의 억제 : 그러나 mitochondria의 70S ribosome이 영향을 받아 부작용.

  4)Cytoplasmic membrane에 작용

        ⅰ.Polymyxin(polypeptide): bind to phospholipid of prokaryotic cell membrane.

        ⅱ.Amphotericin B (polyene antibiotic) : bind to sterols, active against eukaryotic cell.

                                              Histoplasma capsulatum, Coccidioides immitis

                *사람도 sterol이 있으므로 매우 독성이 강하다!

  5)Nucleic acid synthesis inhibition

        ⅰ.Rifampin: bind to bacterial DNA-dependent RNA polymerase,

                    inhibit mRNA synthesis.

        ⅱ.Quinolone: act against DNA gyrase, stopping DNA synthesis.

4.Bacterial sensitivity testing: MIC(minimal inhibitory concentration)

                             MBC(minimal bactericidal concentration)

5.Limitations on the value of antimicrobial angents

  1)antibacterial resistance gene은 chromosome, plasmid, transposon에 위치한다.

        R factor(resistance plasmid)가 몇몇 약에 대한 내성유전자를 포함할 수 있다.

        R factor는 한 종에서 다른 종으로 전환될 수 있다.

  2)resistance mechanism과 영향받는 약물

        ⅰ.ribosomal structure의 변화(altered receptor) 

                :aminoglycoside, tetracycline, erythromycin, clindamycin

        ⅱ.세포막binding protein의 변화 : β-lactam항생제

        ⅲ.DNA gyrase의 변화 : Quinolone

        ⅳ.DNA polymerase의 변화 : Rifampin

        ⅴ.Folic acid metabolism의 변화된 enzyme : sulfa drug, trimethoprim

        ⅵ.항생제에 acetate나 phosphate같은 chemical group을 덧붙여주는 경우

                ;aminoglycoside, chloramphenicol

        ⅶ.Ring structure의 파괴 : erythromycin, β-lactam항생제

        ⅷ.cell wall의 permeability에 변화 : β-lactam항생제, tetracycline, chloramphenicol

                                           quinolone, trimethoprim

        ⅸ.항생제를 eject시킨다 : Tetracycline, erythromycin

  3)Toxin : 미생물을 죽이면 오히려 endotoxin이 튀어나온다.

  4)Host factor : 뇨(urine)의 산이 streptomycin의 활성을 방해하고,

                 농(pus)의 핵산에 의해 polymyxin, sulfa drug이 중화된다.

6.Medicines useful against eukaryotic pathogens

        *대개 치료율이 낮고, 치료효과도 늦게 나타난다.

  1)Deep tissue infection

        ⅰ.Amphotericin B from Streptomyces nodosus (polyene of unsaturated double bond)

                α.bind to sterol of the fungal cell, causing leakage. 주사제

                 Aspergillus, Blastomyces, Candida, Coccidioides, Cryptococcus, Histoplasma

                β.quite toxic to the kidney. 메스꺼움, 구토, 빈혈, 정맥염.

        ⅱ.Flucytosine : synthetic derivative of cytosine. (oral)

                α.곰팡이세포내의 효소가 Flucytosine을 toxic 5-fluorouracil로 전환, 핵산합성

                   이 억제된다. Amphotericin과 함께 투여. Candida, Cryptococcus

                β.간손상, 백혈구감소의 부작용.

        ⅲ.Ketoconazole: synthetic (oral)

                α.interfere with synthesis of sterol component, Candida, Cryptococcus,

                β.suppression of  male sex hormone and liver damage.

        ⅳ.Fluconazole :

                α.diffuse into the cerebrospinal fluid to treat cryptococcal meningoencephalitis

                   - Cryptococcus neoformans, Candida albicans에 유효

                β.serious skin reaction, liver damage

        ⅴ.Iodine compounds ; Potassium iodide (oral)

                α.treat Sporotrichosis(Sporothrix)

                β.acnelike(여드름같은) rash, swollen salivary glands.

        ⅵ.Hydroxystilbamidine ; Blastomyces에 유효, 식욕감퇴, 간손상, 무감각, 피부발진.

  2)Superficial infection

        ⅰ.Griseofulvin : 혈액에 들어가 Keratin을 만드는 세포에 의해 잡힌다.

                        Keratin이 dermatophytes의 공격에 저항성을 갖도록해준다.

        ⅱ.Nystatin : Dermatomycosis, Candida infections

        ⅲ.Ketoconazole : disrupt fungal cytoplasmic membrane.

                         Vaginal yeast infection(Candidiasis)

7.원생동물에 대한 약물

  1)Chloroquine : Entamoeba, Plasmodium

  2)Melarsoprol : Trypanosoma

  3)Metronidazole : Trichomonas, Giardia

  4)Primaquine : Plasmodium

  5)Quinine : Plasmodium

8.Antiviral medicines

  1)Amantadine : viral core protein의 assembly를 차단, uncoating못하게 차단.

        ⅰ.Prevention of influenza A.

           Reduce the symptoms of Parkinson's disease.

        ⅱ.부작용 : 현기증, 불면증, 심부전, 출산기형,

  2)Base analogs : virus의 핵산을 합성하는 Polymerase가 정상적인 기질 대신에 항바이러스

                  약물분자에 결합.

        ⅰ.AZT: phosphorylated Zidovudine이 역전사효소에 결합, 억제.

        ⅱ.Foscarnet : reverse transcriptase의 phosphate binding site에 결합       

  3)Interferon : Glycoproteins produced by the body's cell in response to viruses.

        ⅰ.감염되지 않은 세포에 바이러스저항성을 주고, 면역능력을 향상

                - Kaposi's sarcoma.

        ⅱ.인터페론이 어떤 세포에 붙으면 세포는 바이러스의 messenger RNA의 translation을

           막는 효소를 생성한다.

        ⅲ.oligo(A) synthase - viral RNA degradation

        ⅳ.protein kinase를 인산화하여 불활성화, 바이러스의 단백합성을 차단.

  4)Antiviral theraphy

        ⅰ.Cytomegalovirus : Ganciclovir, 내성이 있을 때는 Foscarnet.

        ⅱ.Hepatitis B or C : α-interferon

        ⅲ.Herpes simplex : Acyclovir, foscarnet, vidarabine

        ⅳ.Respiratory syncytial virus : Ribavarin

Appendix Ⅵ

1.Treponema(매독)유사균 : Bejel(endemic syphilis), Pinta, Yaws

2.Hand-foot-and-mouth disease : coxsackie A 16 virus

3.Korean hemorrhagic fever : RNA virus of bunyavirus family. 신장질환을 포함한 출혈열.

4.Lassa fever : 서아프리카

5.Lymphogranuloma venereum(LGV) : 서혜임파육아종

        - Chlamydia trachomatis(Trachoma, NGU도 일으킴)

6.Psittacosis(앵무병) : Chlamydia psittaci - 급성폐렴

7.Relapsing fever : Borrelia recurrentis(spirochete) - Pediculus humanus라는 이가 옮긴다.

8.Typhus(발진티푸스) :

  1)endemic(murine) typhus - Rickettsia typhi, 벼룩에 의해 쥐에서 사람으로 옮김

  2)epidemic(louse-borne) typhus - Rickettsia prowazekii, Pedicus humanus이에 의해 옮김

Appendix Ⅶ;VACCINE

1.Cholera : killed Inaba(원형) Ogawa(이형)

2.Diphtheria : toxoid

3.Pertussis : inactivated bacteria

4.Poliomyelitis : 병원성의 Brunhilde, Lansing, Leon을 약독화한 생백신

5.Rubeola(Measles) : 생백신 - Edmonston strain, Schwarz strain

6.Tetanus : toxoid

7.Typhoid fever : Vi antigen - Ty2(inactivated bacteria) Ty21a(live attenuated bacteria)

8.Tuberculosis : BCG strain

9.Japanese encephalitis virus : Nakayama strain을 약독화, formalin처리(killed vaccine)

Appendix Ⅸ : Arthropods and Parasitic worms

1.Insects

  1)Anopheles 모기 - Plasmodium, 말라리아

  2)Culex 모기 - Togavirus, 일본뇌염

  3)Aedes aegypti 모기 - Flavivirus , Yellow fever

  4)Xenopsylla cheopis 벼룩 - Yersinia pestis, 페스트

  5)Pediculus humanus 이 - Rickettsia prowazekii , 발진티푸스

2. 1)Dermacentor 진드기 - Rickettsia ricketssii , Rocky Mountain spotted fever

  2)Ixodes 진드기 - Borrelia burgdorferi(spirochete), Lyme disease

▶ 출처<The source > : http://suwon2000.com.ne.kr/ : 개인홈페이지(약학자료)

▶ 원문<The original>  : http://suwon2000.com.ne.kr/docu/미생물3.hwp

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   eliminate.