쥐장티푸스균

쥐장티푸스균; 살모넬라 티피뮤리움(국문) Salmonella Typhimurium(영문)

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쥐장티푸스균는 Salmonella enterica serovar Typhimurium이며, Salmonella Typhimurium로 줄여서 표기한다. 이 세균은 장내미생물의 일종으로 병원성 그람 음성 세균이다. 같은 장내세균인 대장균과 근연관계에 있으며 돌연변이나, 플라스미드 등을 사용한 유전적 연구로도 사용된다. 편모가 달려있으며 포자를 형성하지 않는다.

쥐장티푸스균의 주된 감염경로는 육류, 우유, 계란, 채소등 이다. 쥐장티푸스균은 잠복기가 짧고 사람이나 표유류를 감염시켜 발열, 구토, 식중독, 장염, 장티푸스를 일으킨다. 쥐장티푸스균은 type III secretion system을 사용하여 진핵숙주세포에 침투(invasion)하며 세포내 감염균(intracellular parasite)이 된다. 오염된 음식이나 물을 통하여 Payer’s patch에 있는 소장벽 (intestinal wall)중에서 M cell을 통해 침투한다. M cell 이란 소장벽에 분포하는 특이 상피세포(specialized intestinal epithelial cells)로 면역세포에게 소장내의 미생물균총(intestinal microbiota)을 채취하여 제공하는 곳이다. 그러나 많은 병원균들이 반대로 이 M cell을 사용하며 상피막(epithelial barrier)을 침투한다. Salmonella균도 M cell을 통해 침투한 후 염증반응(inflammatory response)을 일으키고 설사(diarrhea)를 유발한다.

Salmonella는 M cell을 침투하기 위해서 type III secretion system을 사용한다. 이는 pathogenicity island 1 [SPI-1]에 존재하는 유전자에 의해 이루어지며 적어도 13개의 이펙터 단백질들(effector proteins)을 M cell 내부 세포질로 직접 전달한다. 이러한 이펙터 단백질들은 숙주의 신호전달을 방해하고 숙주의 방어 기작을 변형시킨다. 이펙터의 기능 중의 하나는 cytoskeleton을 재정비하는 것으로, 그렇게 함으로써 숙주의 막이 세포 밖에 있던 Salmoenlla균을 둘러싸고 engulfment 과정을 시작하게 된다. Salmonella는 이 과정을 통해 정상적인 endocytosis 과정을 피하고 살아남는다.

일단 상피세포 (epithelial cell)이나 macrophage 안으로 들어가면 phagosome vacuole안에서 머무는데 lysosome이 phagosome과 fusion 되는 것을 방해함으로써 살아남는다. 이 과정에서 두번째 pathogenicity islands (SPI-2)에 존재하는 type III secretion system을 사용하여 숙주의 vesicle trafficking을 변화시키는 단백질들을 분비함으로써 phagosome-lysosome fusion을 방해하고 phagosome vacuole안에서 생존한다.

쥐장티푸스균 감염은 건강한 성인의 경우 2-3일안에 회복된다. 하지만 면역력이 약한 어린이나 노약자는 직접적인 사망원인이 될 수 있다. 치료를 위해 세프트리악손(ceftriaxone), 아지트로마이신(Azithromycin)이 적절히 사용된다. 하지만 전세계적으로 쥐장티푸스균의 항생제 저항성이 증가하는 추세이다.

그림1. 쥐장티푸스균의 광학현미경 사진, 출처: GettyimagesKorea

그림2. 쥐장티푸스균이 분열하는 모습, 전자현미경 사진, 출처: GettyimagesKorea

이은진/고려대학교 

최경희/원광대학교

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2. 강영희. 생명과학대사전. 2014.

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