결핵의 원인
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최근 리뷰 : 04.07.2025
방선균목(Actinomycetales)의 결핵균과(Mycobacteriaceae)는 결핵균(Mycobacterium)이라는 단일 속(屬)을 포함합니다. 1975년에는 이 속에 약 30종이 있었고, 2000년에는 이미 100종에 육박했습니다. 대부분의 결핵균 종은 환경에 널리 분포하는 부생 미생물로 분류됩니다.
이 기생충은 그 중요성이 미미하지만, 그 실질적인 중요성은 매우 크며, 사람과 동물에게 결핵을 유발하는 종에 따라 결정됩니다. 인간에게 병원성을 가진 항산균의 선조는 고대 토양 항산균이었다는 의견이 있습니다.
항산균의 분류
모든 항산균은 인간에게 병원성을 갖는 항산균과 기회성 항산균으로 구분됩니다.
임상 미생물학에서는 결핵균을 분류하기 위해 여러 가지 접근 방식이 사용됩니다.
- 성장 속도와 최적 온도, 색소 형성 능력에 따라;
- 임상적으로 중요한 복합물에 대해서.
결핵을 유발하는 항산균 종들은 결핵균 복합체(M. tuberculosis complex)로 합쳐지며, 여기에는 결핵균, 우형 결핵균(M. bovis), 우형 결핵균 BCG, 아프리카눔 결핵균(M. africanum), 미크로티 결핵균(M. microti), 카네티 결핵균(M. canettii)이 포함됩니다. 최근에는 미크로티 결핵균 및 우형 결핵균과 계통발생학적으로 연관되어 있는 핀니페디 결핵균(M. pinnipedii)과 사레 결핵균(M. sarrae)이 여기에 추가되었습니다.
다양한 마이코박테리아증을 유발하는 나머지 마이코박테리아는 비결핵성 마이코박테리아로 분류됩니다. 이 그룹에서 구별되는 복합체는 다음과 같습니다. M. avium(M. avium, M. intracellulare, M. scrofulaceum으로 구성됨), M. fortuitum(M. fortuitum 아종과 M. chelonae 포함), M. terrae(M. terrae, M. triviale, M. nonchromogenicum 포함). 가장 중요한 그룹은 나병 병원균인 M. leprae와 궤양성 병변 병원균인 Buruli(M. ulcerans)입니다.
이 분류는 미세한 구분이 필수적이지 않은 경우, 동일한 임상적 중요성을 갖는 항산균 종들을 하나로 묶습니다. 생물학적, 생화학적, 분자적 방법을 사용하여 그룹 및 복합체 내 종을 식별합니다.
비결핵성 항산균은 1959년 러니언(Runyon)에 의해 문화적 차이에 따라 분류되었습니다. 이에 따르면 항산균은 4가지 그룹으로 구분됩니다.
그룹 I - 광색소성 항산균
이 그룹에는 어둠 속에서 자랄 때는 색소를 띠지 않지만 빛에 노출되면 밝은 노란색 또는 황주황색 색소를 띠는 항산균이 포함됩니다. 이 그룹에 속하는 잠재적 병원성 균주는 M. asiaticum, M. kansasii, M. marinum, M. simiae입니다. 이 그룹의 항산균에는 빠르게 성장하는 M. marinum과 느리게 성장하는 M. asiaticum, M. kansasii가 있습니다. 최적 생장 온도는 M. simiae의 경우 25 ° C, M. marinum의 경우 32-33 ° C, M. asiaticum의 경우 37 ° C입니다.
우리나라에서 임상적으로 가장 중요한 종은 수역에서 발견되는 칸사시균(M. kansasii)입니다. 칸사시균주(M. luciflavum)는 사람에게 질병을 유발합니다. 이 균은 난배지에서 거칠거나 매끄러운 군체로 자라며, 최적 온도는 37 ° C입니다. 형태학적으로 이 균은 중간 정도의 길이를 가지고 있습니다. 칸사시균은 현재까지 주황색과 흰색의 두 가지 변종이 보고되었습니다. 기니피그에 도입되면 칸사시균은 국소 림프절의 침윤과 압박을 유발합니다.
II군 - 스코토크로모겐성 결핵균(그리스어 scotos에서 유래 - 어둠)
이 그룹에는 어둠 속에서 색소를 형성하는 항산균이 포함됩니다. 생장 속도는 30~60일입니다. 이 그룹에는 M. aquae(M. gordonae)와 M. scrofulaceum이 포함됩니다.
M. scrofulaceum은 잠재적으로 병원성이 있는 종으로 간주됩니다. 계란 배지에서 이 종의 세균은 주황색의 매끄럽거나 거친 집락으로 자랍니다. 형태학적으로 마이코박테리아는 막대 모양이며, 짧거나 길며, 25~37 ° C의 온도에서 자랍니다. 소아의 경우 림프절과 폐에 손상을 입힙니다.
M. aquae(M. gordonae)는 부생성 스코토크로모제닉 마이코박테리아로 분류됩니다. 25~37°C의 온도에서 난배지에서 주황색 군체로 자랍니다. 형태학적으로 이 마이코박테리아는 막대 모양이며 중간 정도의 길이(>5μm)를 가지고 있습니다. 이들은 수역에서 발견됩니다.
그룹 III - 비광색소성 항산균
이 그룹에는 색소를 형성하지 않거나 빛에 의해 색이 진해지지 않는 옅은 노란색을 띠는 결핵균이 포함됩니다. 이들은 2~3주 또는 5~6주 동안 성장합니다. 결핵균에는 M. avium, M. intracellulare, M. xenopi, M. terrae, M. gastri, M. hattey, M. bruiiense가 포함됩니다.
M. avium(조류 결핵균)은 로웬슈타인-옌센 배지에서 37 ° C와 45 ° C에서 색소가 있거나 약한 색소를 가진 집락으로 자랍니다. 형태학적으로 중간 길이의 간균입니다. 사람, 여러 실험실 및 가축(예: 돼지)에 병원성을 나타낼 수 있습니다. 물과 토양에서 발견됩니다.
M. xenopi는 두꺼비에서 분리됩니다. 어린 배양균은 색소가 없는 군체로 자랍니다. 나중에 노란색 색소가 나타납니다. 형태학적으로 긴 실 모양의 막대 모양입니다. 40~45 ° C의 온도에서 자랍니다. 인간에게 조건부 병원성을 나타냅니다.
M. terrae는 무에서 처음 분리되었습니다. 이 종은 로웬슈타인-옌센 배지에서 색소가 없는 군체로 자랍니다. 최적 생장 온도는 37 ° C입니다. 형태학적으로는 중간 길이의 간균(肝菌)인 부생균(腐生菌)을 나타냅니다.
그룹 IV - 빠르게 성장하는 결핵균
이 그룹에 속하는 결핵균은 빠른 성장(최대 7~10일)이 특징입니다. 이들은 색소가 있거나 없는 집락 형태로, 더 자주 R형으로 성장합니다. 25 ° C의 온도에서 2~5일 동안 잘 성장합니다. 이 그룹에는 잠재적으로 병원성을 가진 결핵균인 M. fortuitum과 M. phlei, M. smegmatis 등과 같은 부생 결핵균이 포함됩니다. M. fortuitum은 계란 배지에서 2~4일째에 "로제트" 형태로 눈에 띄게 성장합니다. 형태학적으로 결핵균은 짧은 막대 모양입니다. 로웬스타인-옌센 배지에서 말라카이트 그린을 흡수하여 녹색으로 변할 수 있습니다. 이들은 자연에 널리 분포합니다.
러니언 분류법은 가장 흔한 유형의 항산균을 식별하는 데 매우 편리한 것으로 입증되었습니다. 그러나 새로운 종의 발견과 항산균의 중간 형태가 점점 더 많이 등장함에 따라, 이들을 특정 러니언 그룹에 등록하는 데 어려움이 있습니다.
결핵균은 진화적으로 아직 젊은 형태입니다. 최근 결핵균을 군집 또는 과로 나누는 경향이 있습니다. 가장 중요한 균주는 베이징 과에 속하는 균주로, 클론성 행동과 결핵의 미세 발병을 유발하는 능력이 특징입니다.
항산균의 형태학
결핵균은 얇은 막대 모양의 세포로, 산과 알코올에 대한 내성이 강하고(성장 단계 중 하나), 호기성입니다. 그람염색으로 염색하면 약한 그람양성균입니다. 결핵균은 이동성이 없으며 포자를 형성하지 않습니다. 분생포자나 낭포는 없습니다. 고농도 영양배지에서 느리게 또는 매우 느리게 자랍니다. 최적 온도에서 2~60일 후에 눈에 띄는 콜로니가 나타납니다. 콜로니는 분홍색, 주황색 또는 노란색이며, 특히 빛에서 자랄 때 더욱 그렇습니다. 색소는 확산되지 않습니다. 콜로니 표면은 일반적으로 무광(S형)이거나 거칠다(R형). 결핵균은 종종 점액질 또는 주름진 콜로니 형태로 자랍니다. 액체배지에서 결핵균은 표면에서 자랍니다. 섬세한 건조막은 시간이 지남에 따라 두꺼워지고, 울퉁불퉁하고 주름지며 황색을 띱니다. 배지는 투명하게 유지되며, 세제가 있는 경우 확산적으로 성장할 수 있습니다. 결핵균의 미세 군체(즉, 초기 단계)에서는 끈과 유사한 구조가 형성됩니다. 이는 끈 요소와 관련된 특징입니다.
카르볼 푸크신으로 염색하면, 결핵균은 라즈베리 붉은색을 띠는 얇고 약간 휘어진 막대 모양으로 보이며, 다양한 수의 과립을 함유하고 있습니다.
결핵균의 길이는 약 1~10µm이고 너비는 0.2~0.7µm입니다. 때로는 휘어지거나 꼬인 변이형도 발견될 수 있습니다. 미생물이 단독으로, 쌍으로 또는 무리 지어 있는 경우, 다른 제제 성분의 파란색 배경과 대비되어 더욱 뚜렷하게 보입니다. 세균 세포는 종종 로마 숫자 "V" 형태로 배열됩니다.
이 제제는 병원균의 변형된 구균성 산 내성 형태, 즉 둥근 구형 또는 균사체와 유사한 구조를 나타낼 수도 있습니다. 이 경우, 양성 반응은 추가적인 방법을 통해 확인해야 합니다.
결핵균의 세포벽 구조
결핵균의 세포벽은 다른 원핵생물에 비해 가장 복잡합니다.
그람 음성균은 두 개의 막을 가지고 있는 반면, 마이코박테리아의 세포벽은 여러 층으로 구성되어 있으며, 그중 일부는 당을 함유하고 비교적 일정한 조성을 특징으로 합니다. 외층은 화학적 조성이 변하며 주로 지질로 구성되어 있으며, 대부분은 미콜산과 그 유도체입니다. 일반적으로 이러한 층들은 전자현미경으로는 보이지 않습니다. 세포벽의 주요 골격은 가교결합된 펩타이드 글리칸, 즉 전자 밀도가 높은 층입니다. 아라비노갈락탄 층은 펩타이드 글리칸 층을 반복하여 세포벽의 다당류 스트로마를 형성합니다. 펩타이드 글리칸 층과 연결되는 지점과 미콜산과 그 유도체가 부착되는 구조를 가지고 있습니다.
미콜산은 유리 황지질과 코드 인자의 형태로 존재하며, 세포 표면에 존재하는 것은 결핵균의 편모 형성과 관련된 특징적인 특징입니다. 미콜산은 결핵균의 구조적 구성과 생리에서 독특하고 중요한 역할을 하기 때문에 병인치료의 훌륭한 표적이 됩니다.
당지질층은 "미코사이드(mycoside)"라고 불리며, 때로는 마이크로캡슐과 비교됩니다. 미코사이드는 그람 음성균 외막의 지질다당류와 구조적, 기능적으로 유사하지만, 공격성은 부족합니다. 그럼에도 불구하고, 미코사이드는 독성이 있으며 (코드 인자(cord factor) 및 설포지질(sulfolipids)과 마찬가지로) 육아종 형성을 유발합니다.
세포막과 세포벽의 여러 층은 통로 또는 기공으로 투과되어 있으며, 그 중에서 수명이 짧아 물질의 통제된 확산을 제공하는 수동 기공과 수명이 길어 에너지에 의존하여 물질을 운반하는 통로로 구분할 수 있습니다.
마이코박테리아 세포벽의 또 다른 구성 요소는 리포아라비노만난입니다. 리포아라비노만난은 세포막에 고정되어 세포벽을 관통하여 세포 표면으로 나옵니다. 이러한 점에서 그람 양성균의 리포테이코산이나 그람 음성균의 리포다당류 O-항원과 유사합니다. 리포아라비노만난의 말단 부분, 특히 만노스 라디칼은 말초 혈액에서 T 림프구와 백혈구의 활성화를 비특이적으로 억제합니다. 이는 마이코박테리아에 대한 면역 반응을 교란시킵니다.
결핵균의 다양성과 존재 형태
세균의 지속성은 특별한 병인학적 의미를 지닙니다. 시험관 내 및 생체 내 실험에서 살균제인 이소니아지드와 피라지나미드는 증식기(proliferation phase)에서만 마이코박테리아를 사멸시키는 것으로 나타났습니다. 마이코박테리아가 대사 활동이 낮은 단계(즉, 세균 성장이 거의 완전히 중단되어 "휴면 상태"라고 할 수 있는 단계)에 있는 경우, 살균제는 마이코박테리아에 영향을 미치지 않습니다. 이 상태를 일반적으로 휴면 상태라고 하며, 이 미생물을 지속성 미생물(persister)이라고 합니다. 지속성 미생물은 항암제에 민감하지 않습니다. 즉, 내성 미생물처럼 행동합니다. 실제로, 이들은 약물에 대한 민감성을 유지할 수 있습니다.
항산균 세포가 휴면 상태로 전환되는 강력한 자극제는 항암제와 숙주 면역 체계의 요인입니다. 지속형 항산균은 병변 부위에 수개월 또는 수년간 머물 수 있습니다. 지속형 항산균은 L형으로 변형될 수 있습니다. 이 L형 항산균은 매우 낮은 대사 활동을 보이는데, 이는 주로 세포벽과 세포외기질의 두께를 증가시켜 물질의 단순 확산을 방지하는 데 목적이 있습니다. 또한, 항산균은 유전 물질을 축적하여 유리한 조건이 충족될 때 정상적으로 기능하는 세포를 재생성할 가능성을 높입니다. 표준 미생물학적 방법으로 L형 항산균을 검출하는 것은 어렵습니다.
휴면 상태의 항산균이 항암 화학요법 중에 대사 활동을 회복하고 증식하기 시작하면 빠르게 사멸합니다. 항암 화학요법이 완료되면, 이렇게 "회복된" 항산균은 계속 증식하여 질병의 재발을 유발합니다. 이는 장기간의 항암 화학요법과 이후 단기 예방적, 대개 계절적 항암 화학요법의 사용을 정당화합니다.
항산균의 생리학
원핵생물계에서 마이코박테리아는 복잡한 유기 화합물 합성 분야에서 단연 선두주자입니다. 마이코박테리아는 아마도 가장 유연한 대사 과정을 가지고 있어 외부 환경과 거대 생물체 모두에서 생존에 필요한 가변성을 제공합니다. 현재까지 100가지 이상의 효소 반응이 보고되었으며, 이는 마이코박테리아 대사의 분지적이고 복잡한 특성을 보여줍니다. 마이코박테리아에서 최종 화합물을 합성하거나 필요한 생리 기능을 제공하기 위해 기질의 가용성, 화학적 환경, 그리고 필요한 성분(금속 이온, 산소 분압, 이산화탄소 등)을 갖춘 호흡 주기의 제공 여부에 따라 병렬 대사 경로가 수행될 수 있습니다.
결핵균의 생화학적 특성
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지질 대사
세포벽 지질은 세포 건조 질량의 최대 60%를 차지하며, 결핵균의 비표준적 색소적, 생리적, 생태적 특성을 결정합니다.
지금까지 설명된 결핵균의 특정 지질은 구조적 특징에 따라 7가지 주요 그룹으로 나뉩니다.
- 탄수화물의 지방산 유도체(주로 트레할로스-코드 인자):
- 포스파티딜 미오이노시톨 만노사이드:
- 펩타이드의 지방산 유도체
- N-아실펩타이드 글리코사이드 - 미코사이드 C;
- 프티오세롤의 지방산 에스테르
- 미코사이드 A, B. G;
- 글리세롤 미콜라이트.
4~6군의 지질은 결핵균에서만 발견됩니다.
독특한 것 중에서는 미콜산의 전구체인 튜베르쿨로스테아르산과 튜베르쿨로팔미트산을 주목할 만합니다.
미콜산은 최대 84개의 탄소 원자로 구성된 사슬 길이를 가진 고분자 지방산 그룹으로, 주쇄의 구조는 미생물의 체계적인 위치와 생장 조건에 따라 결정됩니다. 낮은 반응성으로 인해 미코박테리아 세포벽의 높은 내화학성을 보장합니다. 미콜레이트는 세포벽의 효소적 절단과 자유 라디칼 반응을 억제합니다.
코드 인자는 지질 그룹 1로 분류됩니다. 이는 항산균의 높은 독성과 독성과 관련이 있습니다.
표면 활성 지질, 즉 설포지질은 항산균의 세포 내 적응에 중요한 역할을 합니다. 설포지질은 탯줄 인자와 함께 세포독성 막친화성 복합체를 형성합니다.
리포아라비노만난은 아라비노스와 만노스의 분지형 중합체와 팔미트산 및 튜베르쿨로스테아르산의 디아실글리세롤 유도체로 이루어진 고분자 리포다당류의 이질 혼합물입니다.
마이코사이드 C는 마이코박테리아의 외막을 형성하는 펩타이드 당지질로, 전자현미경으로 관찰하면 세포 주변의 투명한 영역으로 관찰됩니다. 마이코사이드는 종 특이적 화합물입니다. 마이코박테리아의 항원성은 유형에 따라 달라집니다.
마이코박테리아의 지질 화합물의 양적 및 질적 구성은 역동적이며 세포의 연령, 영양 배지의 조성, 그리고 환경의 물리화학적 특성에 따라 달라집니다. 어린 마이코박테리아 세포는 비교적 짧은 지방족 사슬을 가진 지질다당류를 합성하여 세포벽을 형성하기 시작합니다. 이 단계에서 마이코박테리아는 매우 취약하여 면역 체계에 쉽게 접근할 수 있습니다. 세포벽이 성장하고 고분자 지질이 형성됨에 따라, 마이코박테리아는 면역 체계와의 상호작용에 대한 저항성과 무관심을 갖게 됩니다.
탄수화물 대사
결핵균이 가장 선호하는 탄소원은 글리세롤이다.
가장 중요한 탄수화물은 아라비노스, 만노스, 말토스로, 전체 당류의 절반 이상을 차지합니다. 또한, 트레할로스, 포도당, 과당, 갈락토스, 람노스, 그리고 몇몇 다른 당류들이 세포의 생명 활동에 중요한 역할을 합니다. 이 경우, 합성은 가수분해효소와 알돌라제 경로를 통해 이루어집니다. 피루브산 경로는 글리코겐 합성에 사용됩니다. 아라비노스와 만노스는 중요한 구조 화합물의 형성에 관여합니다. 포도당 산화의 펜토스 인산 경로는 에너지를 얻는 데 사용됩니다. 이 경로는 말산, 이소시트르산, 그리고 숙신산 탈수소효소에 의해 제공되며, 이는 호흡기계의 유연성을 높여줍니다.
마이코박테리아가 성장 과정에서 축적되는 유리지방산을 트리카르복실산 회로에 통합하는 데 사용하는 글리옥실산 경로는 매우 독특합니다. 이 회로는 마이코박테리아의 지속성 화학주성에 대한 가능한 기전으로 연구자들의 관심을 끌고 있습니다.
질소 및 아미노산 대사
결핵균의 질산염, 아질산염, 그리고 히드록실아민 이용률은 결핵균 종을 식별하는 데 사용될 수 있습니다. 결핵균은 질소원으로 아스파라긴을 선호합니다. 아미노산 합성은 에너지 의존적인 과정이며, 글루탐산과 같은 다른 아미노산 화합물의 이용을 가능하게 하는 효소군에 의해 이루어집니다.
아질산염 및 질산염 환원효소 활동
결핵균은 O₂가 아닌 NO₃로 끝나는 운반체 사슬을 따라 전자를 전달하여 아데노신 삼인산(ATP)을 생성할 수 있습니다 . 이러한 반응 은 NO₃를 아미노산, 퓨린 및 피리미딘 염기 합성에 필요한 양의 NH₃로 환원시킵니다 .이는 질산염 환원효소와 아질산염 환원효소의 순차적인 작용을 통해 이루어집니다.
카탈라아제 및 과산화효소 활성
카탈라아제는 환원된 플라보단백질의 호기성 산화 과정에서 생성되는 과산화수소의 축적을 방지합니다. 효소 활성은 배지의 pH와 온도에 따라 달라집니다. 56°C에서는 카탈라아제가 활성을 나타내지 않습니다. 카탈라아제의 열 안정성을 바탕으로 결핵균의 병원성 복합체에 속하는지 여부를 확인하는 검사가 있습니다.
이소니아지드에 내성을 가진 결핵균주의 70%가 카탈라아제와 과산화효소 활동을 잃는다는 사실이 알려져 있습니다.
과산화효소와 카탈라아제 활동은 동일한 효소 복합체에 의해 수행됩니다.
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비타민과 보효소
결핵균에는 비타민 B군(리보플라빈, 피리독신, 시아노코발라민, 티아민), 비타민 C와 K, 파라아미노벤조산, 판토텐산과 니코틴산, 비오틴과 엽산이 함유되어 있습니다.
결핵균의 대사, 영양 및 호흡
정상적이고 양호한 조건에서 결핵균은 엄밀호기성 및 중온성으로, 산소가 존재하고 30~42 ° C의 온도 범위에서, 특히 37° C 에서 가장 잘 자랍니다. 외부 조건이 좋지 않거나 산소가 결핍되면 결핵균은 미호기성 및 심지어 혐기성으로 나타납니다. 이 경우, 결핵균의 대사는 상당한 변화를 겪습니다.
산소 소비와 산화효소 체계의 발달 측면에서 마이코박테리아는 진균과 유사합니다. 비타민 K 9는 마이코박테리움 속(Mycobacterium)의 전달 체계에서 NADH 탈수소효소와 시토크롬 b를 연결하는 역할을 합니다. 이 시토크롬 체계는 미토콘드리아 체계와 유사하며, 고등 생물과 마찬가지로 디니트로페놀에 민감합니다.
설명된 호흡 유형이 ATP 생성의 유일한 원천은 아닙니다. O2 말단 외에도, 마이코박테리아는 전자를 전달하고 질산염(NO3-)으로 끝나는 호흡 사슬을 사용할 수 있습니다 .마이코 박테리아 호흡계의 예비 과정은 글리옥실산 회로입니다.
산소 농도가 1% 미만인 대기에서 발생하는 무산소(내인성) 호흡은 피루브산이나 트레할로스의 산화를 감소시키는 아지드 화합물에 의해 자극됩니다.
결핵균의 성장과 번식
결핵균은 매우 느리게 증식합니다. 배가 기간은 18~24시간(정상적인 세균은 15분마다 분열합니다)입니다. 따라서 일반적인 군집의 눈에 띄는 성장을 얻으려면 최소 4~6주가 필요합니다. 결핵균의 느린 증식 속도의 이유 중 하나는 영양소의 확산을 어렵게 만드는 뚜렷한 소수성 때문으로 여겨집니다. 이는 유전적으로 결정되며, 결핵균의 더 복잡한 구조와 관련이 있을 가능성이 더 높습니다. 예를 들어, 대부분의 세균은 리보핵산(rRNA) 오페론을 여러 개 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다. 느리게 증식하는 결핵균(결핵균, 나병균)은 오페론을 한 개 가지고 있고, 빠르게 증식하는 결핵균(스메그마티스균)은 오페론을 두 개만 가지고 있습니다.
액체 배지에서 배양하면 결핵균은 표면에서 자랍니다. 섬세한 건조막은 시간이 지남에 따라 두꺼워지고 울퉁불퉁해지고 주름지며, 종종 상아색과 비교되는 황색을 띱니다. 배지는 투명하게 유지되며, 확산 성장은 트윈-80과 같은 세제가 존재할 때만 가능합니다. 미세 군체(즉, 초기 단계)에서는 다발과 유사한 구조가 형성되는데, 이는 결핵균의 탯줄 인자와 관련된 특징입니다.
항산균의 유전학
결핵균(Mycobacterium) 속은 유전적으로 매우 다양합니다. 많은 부생성 및 비결핵성 결핵균과 달리, 결핵균은 염색체 외 포괄체(예: 플라스미드)를 포함하지 않습니다. 결핵균의 모든 특성 다양성은 염색체에 의해 결정됩니다.
결핵균 복합체의 유전체는 매우 보존적입니다. 결핵균 복합체의 대표 변이체들은 85~100% 수준의 DNA 상동성을 갖는 반면, 다른 종의 결핵균 DNA는 결핵균과 4~26%에 불과합니다.
결핵균(Mycobacteria) 속의 대표균들은 다른 원핵생물에 비해 큰 유전체(3.1~4.5x10 9 Da)를 가지고 있습니다. 그러나 병원성 종의 유전체는 다른 결핵균(결핵균의 경우 2.5x109 Da) 보다 작습니다. 인간 결핵의 고전적인 원인균인 결핵균은 진화 과정에서 유전 물질의 일부를 상실한 결핵균 아프리카눔(M. africanum)과 결핵균 우형결핵균(M. bovis)보다 더 많은 유전자를 가지고 있습니다.
1998년, 결핵균 H37Rv 균주의 염색체 염기서열이 발표되었습니다. 염색체의 길이는 4,411,529 염기쌍입니다. 결핵균의 염색체는 고리 구조를 가지고 있습니다. 약 4,000개의 단백질을 암호화하는 유전자와 60개의 기능성 RNA 성분을 암호화하는 유전자를 포함하고 있습니다. 이 중 10Sa RNA는 독특한 리보솜 RNA 오페론으로, 단백질 분해에 관여하며, 비정형 기질 RNA를 포함하고 있습니다. 45개의 운반 RNA(tRNA)와 90개 이상의 지단백질로 구성되어 있습니다.
유전체의 20% 이상은 미콜산, 글리신이 풍부한 산성 폴리펩티드(PE 및 PPE 계열)를 포함한 세포벽 지방산 대사 유전자로 구성되어 있으며, 이는 각각 PGRS(다형성 GC 풍부 반복 서열) 및 MPTR(주요 다형성 탠덤 반복 서열) 유전체(유전체 염색체 지도의 다섯 번째 및 네 번째 고리)의 다형성 영역에 의해 암호화됩니다. 이러한 유전체 영역의 다양성은 항원의 차이와 면역 반응 억제 능력을 보장합니다. 결핵균(Mycobacterium tuberculosis)의 유전체는 병독성 인자를 조절하는 유전자를 광범위하게 포함하고 있습니다.
결핵균은 필수 아미노산, 비타민, 효소, 보조 인자 등 대사에 필요한 모든 성분을 합성합니다. 다른 유형의 박테리아에 비해 결핵균은 지방 생성 효소의 활성이 더 높습니다. 두 개의 유전자는 항산화 보호제 또는 과도한 세포 산소를 가두는 역할을 하는 헤모글로빈 유사 단백질을 암호화합니다. 이러한 특징들은 결핵균이 급격한 환경 변화에 빠르게 적응하도록 돕습니다.
M. tuberculosis 복합체 유전체의 독특한 특징은 많은 수의 반복되는 DNA 서열입니다. 따라서 M. tuberculosis H37Rv의 염색체는 Mycobacterium tuberculosis의 DNA 다형성을 제공하는 IS 요소(삽입 서열)의 최대 56개 사본을 포함합니다. IS6110 요소를 제외한 대부분은 변하지 않습니다. Mycobacterium tuberculosis의 다양한 균주의 염색체는 일반적으로 IS6110의 5~20개 사본을 포함하지만 이 요소가 없는 균주도 있습니다. IS 요소와 함께 게놈에는 여러 유형의 짧은 뉴클레오티드 반복(PGRS 및 MPTR)과 DR 영역에 위치하고 가변 서열인 스페이서(염색체 지도의 여섯 번째 고리)로 분리된 직접 반복 DR(Direct Repeat)이 포함됩니다. 분자 역학에서 결핵균(Mycobacterium tuberculosis) 균주를 구별하기 위해 이러한 유전 요소의 염색체 내 사본 수와 위치 차이를 활용합니다. 결핵균 유전자형을 분석하는 가장 진보된 방법은 IS6110 요소, DR 및 그 스페이서에 의해 유발되는 유전체 다형성을 검출하는 것입니다. 결핵균 종의 분화는 일반적으로 서로 다른 유전자를 둘러싸고 있는 IS6110 요소의 사본 간의 재조합으로 인해 발생한다는 것이 특징입니다.
H37Rv 유전체에서 두 가지 프로파지인 phiRv1과 phiRv2가 발견되었습니다. Dral 다형성 부위와 마찬가지로, 이 두 프로파지는 병원성 인자와 관련이 있을 것으로 추정되는데, 이는 이 유전체 영역이 무병원성 결핵균 H37Ra 및 결핵균 bom BCG의 유사한 영역과 다르기 때문입니다. 가압 조건에서 결핵균의 돌연변이율 증가 및 적응에 관여하는 유전체 영역(mutT, ogt 유전자)이 확인되었습니다. 결핵균의 휴면을 유발하는 유전자의 발견은 잠복 결핵 감염의 개념을 변화시켰습니다.
카탈라아제, 과산화효소, 그리고 DNA 자이라아제의 A-소단위체를 암호화하는 유전자의 다형성에 대한 연구. 결핵균 복합체에서 세 가지 유전형 그룹이 확인되었다. 진화적 관점에서 가장 오래된 그룹은 I군으로, M. africanum, M. bovis, M. tuberculosis, 그리고 M. microti이다. II군과 III군은 결핵균의 다양한 균주를 포함하며, 일부 지역에서 널리 퍼져 있다. I군과 II군의 클론 행동은 특징적이며, III군 균주는 집단 질병을 유발하는 경우가 매우 드물다. 하를렘(Haarlem)으로 명명된 결핵균의 유전적 과(family)는 아프리카, 필리핀, 세계 여러 지역에 널리 분포한다.
베이징(Beijing) 계통은 특별한 위치를 차지하는데, 1956년부터 1990년까지 베이징 교외 지역 환자들의 폐 조직 조직에서 처음 확인되었습니다. 현재까지 이 계통의 균주는 아시아 국가, 남아프리카공화국, 카리브해 지역, 그리고 미국에서 발견되었습니다. 이 유전자형이 여러 지역에 분포하는 것은 토착민과 이주민의 민족적 특성에 의해 결정됩니다. 최근 러시아 유럽 지역 북서부(상트페테르부르크)와 시베리아 지역에서 SI/베이징 유전자형 균주의 분포에 대한 자료가 확보되었습니다.
결핵균 내성
결핵균은 진화 과정에서 불리한 환경 요인을 극복하거나 불활성화하는 다양한 기전을 개발해 왔습니다. 첫째, 강력한 세포벽입니다. 둘째, 광범위한 대사 능력을 지닙니다. 이들은 세포막을 파괴하는 여러 세포 독소와 물질(다양한 과산화물, 알데히드 등)을 불활성화할 수 있습니다. 셋째, 형태학적 가소성으로, 이는 결핵균의 형질 전환(휴면 세포의 L형 형성)을 의미합니다. 안정성 측면에서 볼 때, 결핵균은 포자 형성 세균 다음으로 원핵생물계에서 우위를 차지합니다.
이 병원균은 건조 상태에서 최대 3년까지 생존합니다. 가열하면 결핵균은 80°C 이상의 온도를 상당히 견딜 수 있습니다. 오늘날에는 객담에서 발견되는 결핵균이 객담을 5분간 끓이면 생존력이 유지되는 것으로 알려져 있습니다.
결핵균은 유기산 및 무기산, 알칼리, 여러 산화제, 그리고 다른 병원성 미생물에 해로운 영향을 미치는 여러 살균제 및 탈수제에 내성을 보입니다. 결핵균은 알코올과 아세톤에 대한 내성을 보입니다.
4차 암모늄 기반 제품은 항결핵 활성을 나타내지 않습니다. 특정 조건에서는 최대 0.5%의 염소 및 산소 라디칼 농도에서도 결핵균에 해로운 영향을 미치지 않습니다. 이는 이러한 제품을 사용하여 객담 및 기타 감염된 생물학적 물질을 살균하는 것이 불가능함을 시사합니다.
결핵균은 산란광에 민감하지 않으며, 외부 환경에서 1년 이상 생존력을 잃지 않고 생존할 수 있습니다. 단파 자외선은 모든 미생물에 보편적인 살균 효과를 나타냅니다. 그러나 실제 환경에서 결핵균이 먼지 입자와 함께 세포 응집체 형태로 부유하면 자외선에 대한 저항성이 증가합니다.
결핵균의 높은 생존율은 기후 조건에 관계없이 이 감염이 인구 전체에 매우 광범위하게 확산되는 데 기여합니다. 그러나 이것이 이 문제의 세계화에 기여하는 유일한 요인은 아닙니다. 결핵균은 인체에 오랫동안 생존할 수 있으며, 무한한 간격으로 재활성화될 수 있습니다.
결핵균이 대식세포 내에 위치하는 것은 단핵 식세포의 "수명"과 결핵균 복제 기간, 그리고 체액성 면역 작용체로부터의 분리를 고려할 때 충분한 기질 안정성을 제공합니다. 동시에, 병원균은 잠재적 위험으로 인해 대부분의 미생물이 수용할 수 없는 생물군을 선택합니다. 이러한 공생은 결핵균의 여러 적응 기전을 통해 제공됩니다.
대식세포가 손상되고 기생하는 과정은 다음과 같습니다. 활성화되지 않은 결핵균이 대식세포에 침투합니다. 식세포소체 형성이 억제되거나 박테리아에 유리한 영역으로 변환됩니다. 항균 요소가 비활성화되어 식세포에서 세포질로 돌파합니다. 세포의 생명 활동을 방해합니다. T 림프구의 활성화 신호에 대한 대식세포의 민감도가 약해집니다. 대식세포의 항원 제시 기능이 감소하고 감염된 세포를 파괴하도록 구성된 세포독성 T 림프구의 반응이 약해집니다.
물론, 세포벽의 특징과 대사 및 기능적 능력은 이러한 방어 기전을 확립하는 데 중요한 역할을 합니다. 결핵균과 처음 접촉했을 때, 이 거대생물의 면역 체계는 체액 면역을 활성화하고, 세포를 신속하게 중화시켜 체내에서 제거할 수 없습니다. 결핵균 벽의 이동성 지방족 사슬이 병원균의 표면 구조를 평가하고 필요한 항체 합성에 필요한 정보를 전달하지 못하기 때문입니다.
결핵균의 높은 소수성은 대식세포와 비특이적, 즉 수용체 비의존적인 접촉을 보장합니다. 대식세포는 결핵균 세포 주변에 식포를 형성하여 이를 자기 내부에 위치시킵니다. 표면의 미코사이드와 리포아라비노만난 복합체는 수용체에 의해 인식될 수 있지만, 이를 통해 촉발되는 신호는 대식세포를 활성화시키지 않거나 약하게 활성화시킵니다. 결과적으로, 식세포작용은 산소와 질소의 자유 라디칼 형태의 방출을 수반하지 않습니다. 이는 리포아라비노만난의 구조적 특징으로 인해 "비공격적인" 식세포작용을 개시하는 독성 결핵균주의 특징인 것으로 여겨집니다. 다른 대식세포 수용체, 특히 CD14와 보체 성분 C3(CR1-CR3) 수용체 또한 결핵균 인식에 관여합니다.
결핵균은 대식세포 내부로 침투한 후, 식세포소체 형성을 막는 여러 가지 메커니즘을 가지고 있습니다. 식세포소체 내부 환경을 알칼리화하는 암모늄 생성, 식세포소체 표면에 음전하를 형성하여 식세포소체와 리소좀의 융합을 막는 황지질 합성 등이 있습니다.
포식용해소체가 형성되면, 마이코박테리아는 강력한 왁스 껍질 덕분에 식세포의 살균 물질에 의해 발생하는 자유 라디칼 반응을 억제할 수 있습니다. 암모늄은 환경을 알칼리화하여 리소좀 효소의 활성을 차단하고, 황지질은 막친화성 양이온 단백질을 중화합니다. 또한, 결핵 마이코박테리아는 카탈라아제와 과산화효소 활성을 가진 고활성 효소를 생성하여 대식세포의 과산화효소 시스템과 경쟁하고 동시에 리소좀의 과산화수소를 불활성화합니다. 이 모든 것이 마이코박테리아의 산화 스트레스 저항성을 증가시킵니다.
결핵균의 추가적인 적응은 대식세포의 철 함유 화합물을 효소계에 이용하고 대식세포의 면역특이적 기능을 차단하는 것으로 구성됩니다. 대식세포는 철의 주요 저장고 중 하나이며, 과잉 철은 페리틴 형태로 축적됩니다. 폐포 대식세포의 철 함량은 혈액 단핵구보다 100배 높으며, 이는 결핵 결핵균의 집락 형성에 확실히 기여합니다.
마이코박테리아는 내독소와 비특이적 인자를 통해 대식세포에 독성을 가합니다. 두 인자 모두 대식세포의 호흡계인 미토콘드리아에 주로 영향을 미칩니다. 내독소에는 미토콘드리아 호흡을 억제하는 마이코박테리아 아라비노지질이 포함됩니다. 비특이적 독소에는 마이코박테리아 세포의 지질 부분 합성 산물인 프티엔과 프티온산이 포함되며, 이는 산화적 인산화의 분리를 유발합니다. 이러한 조건에서 대사 과정의 증가는 적절한 ATP 합성을 수반하지 않습니다. 숙주 세포는 에너지 고갈을 경험하기 시작하여 생명 활동이 억제되고, 결과적으로 세포 용해와 세포자멸사가 발생합니다.
세포 내 생활을 선호하는 다른 세균들처럼 일부 병원성 인자는 감염된 세포 내에서만 형성될 수 있습니다. 예를 들어, 대식세포 내부에 기생하는 살모넬라는 30개 이상의 유전자를 추가로 발현합니다. 결핵균의 유전체에 대한 완전한 설명에도 불구하고, 코돈의 30%는 알려지지 않은 특성을 가진 단백질과 관련이 있습니다.
항산균의 약물 내성
임상적 관점에서, 미생물의 약물 감수성은 해당 약물을 이용한 표준 화학요법이 분리된 균주로 인한 질병 치료에 사용될 수 있는지 여부를 결정합니다. 내성은 "시험 약물의 치료 실패를 예측합니다." 다시 말해, 정상적인 조건에서 일반적으로 효과적인 전신 약물 농도를 유발하는 표준 화학요법을 사용한다고 해서 "내성 미생물"의 증식을 억제하는 것은 아닙니다.
미생물학에서 약물 감수성 또는 약물 내성의 정의는 집단 접근법에 기반하며, 이는 미생물 세포 풀(이질적인 집합)의 다양한 내성 정도를 의미합니다. 약물 내성은 "최소 억제 농도"(MIC)와 같은 정량적 특성으로 평가됩니다. 예를 들어, MIC-90에서 미생물의 90%가 사멸합니다(정균 농도). 따라서 내성은 미생물 집단의 일부에서의 내성 정도로 이해되어야 하며, 대부분의 경우 치료 실패를 미리 결정합니다. 일반적으로 환자의 전체 미생물 집단 중 내성 균주의 10%가 병적인 영향을 미칠 수 있다는 것이 인정됩니다. 결핵균학에서 1차 항결핵제의 경우 내성 균주는 1%입니다. 또는 20 CFU(콜로니 형성 단위)입니다. 이러한 미생물 집단의 일부는 한 달 안에 원래의 미생물을 대체하고 병변을 형성할 수 있습니다. 2차 항결핵제의 경우 내성 기준은 미생물 개체수가 10% 증가하는 것입니다.
미생물의 약물 내성 발생은 항생제 존재 하에서의 선택과, 항균제에 대한 방어 기전을 가진 미생물 집단의 일부가 우선적으로 생존하는 것과 관련이 있습니다. 각 집단은 특정 약물에 내성을 가진 소수의 돌연변이 세포(일반적으로 10 6 ~10 9 개 )를 포함합니다. 화학요법 중, 민감한 미생물 세포는 사멸하고 내성 세포는 증식합니다. 결과적으로 민감한 세포는 내성 세포로 대체됩니다.
항산균은 처음에는 많은 광범위 항균제에 대해 높은 자연적 내성을 보이지만, 다른 종은 이러한 민감성의 스펙트럼과 정도가 다릅니다.
진정한 자연적 저항성은 항생제 작용에 대한 표적이 없거나 세포벽의 초기 투과성이 낮거나 물질의 효소 불활성화 또는 기타 메커니즘으로 인해 표적에 접근할 수 없는 것과 관련된 미생물의 영구적인 종 특이적 특성으로 이해됩니다.
획득 내성은 개별 균주가 미생물 군집의 주요 부분의 성장을 억제하는 항생제 농도에서 생존력을 유지하는 능력입니다. 모든 경우에서 내성의 획득은 유전적으로 결정됩니다. 즉, 새로운 유전 정보의 출현이나 자체 유전자 발현 수준의 변화입니다.
현재, 결핵균의 내성에 대한 다양한 분자적 메커니즘이 발견되었습니다.
- 예를 들어, β-락타마제에 의한 항생제 불활성화(효소 불활성화)
- 작용 표적의 변형(유전체의 해당 영역의 돌연변이로 인한 단백질의 공간적 구성의 변화):
- 표적 물질의 과잉 생산으로 인해 표적 물질과 약제의 비율이 변하고 박테리아의 생명 유지 단백질 일부가 방출됩니다.
- 스트레스 방어 메커니즘의 활성화로 인해 미생물 세포에서 약물이 활발하게 제거됨(유출):
- 미생물 세포의 외부 구조의 투과성 매개변수가 변화하여 항생제가 세포 내부로 침투하는 능력이 차단됨
- "대사 션트"(대사 경로 우회)를 포함합니다.
많은 항균제(벤질페니실린, 스트렙토마이신, 리팜피신)와 기타 불리한 요소(면역 체계 살생제)는 미생물 세포의 대사에 직접적인 영향을 미치는 것 외에도 변형된 형태의 항산균(원형질체, L형)이 나타나게 하고 세포를 휴면 상태로 전환시킵니다. 즉, 세포 대사의 강도가 감소하고 세균이 항생제 작용에 무감각해집니다.
모든 기전은 서로 다른 수준의 내성을 형성하여 서로 다른 농도의 항암제에 대한 내성을 유발합니다. 따라서 박테리아 내성 발생이 항상 항생제의 임상적 효능 감소를 동반하는 것은 아닙니다. 치료의 효과와 예후를 평가하기 위해서는 내성 정도를 아는 것이 중요합니다.
현재 각 1차 항결핵제와 대부분의 예비 약물에 대해 최소 하나의 유전자가 확인되었습니다. 특정 돌연변이는 항산균 내성 변이체의 발생으로 이어집니다. 항산균 내성균의 광범위한 분포에서, 생체 내(in vivo)에서의 높은 돌연변이율은 시험관 내(in vitro)에서의 돌연변이율보다 더 중요합니다.
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항산균의 약물 내성 유형
일차 내성과 후천성 약물 내성을 구분합니다. 일차 내성을 가진 미생물에는 특정 치료를 받지 않았거나 한 달 이하 동안 약물을 투여받은 환자에서 분리된 균주가 포함됩니다. 항결핵제 사용 사실을 명확히 밝힐 수 없는 경우, "초기 내성"이라는 용어를 사용합니다.
일차 약제 내성은 임상적, 역학적으로 매우 중요하므로, 정확한 평가를 위해서는 진단 물질의 미생물학적 검사 전에는 결핵으로 새로 진단된 환자에게 항암화학요법을 투여해서는 안 됩니다. 일차 약제 내성 빈도는 일차 내성을 가진 새로 진단된 환자 수를 해당 연도에 약제 감수성 검사를 받은 모든 새로 진단된 환자 수로 나눈 비율로 계산합니다. 한 달 이상 항결핵 치료를 받는 동안 환자로부터 내성 균주가 분리되면 내성이 획득된 것으로 간주됩니다. 일차 약제 내성 빈도는 결핵 병원체 집단의 역학적 상태를 나타냅니다.
새로 진단된 환자들의 획득 약물 내성은 치료 실패(잘못된 약물 선택, 처방 불이행, 약물 용량 감소, 공급 불안정, 약물 품질 저하)의 결과입니다. 이러한 요인들은 혈중 약물 농도와 효과를 감소시키는 동시에 항산균 세포의 방어 기전을 "촉발"시킵니다.
역학적 목적으로, 이전에 치료받은 사례의 빈도를 계산합니다. 이를 위해 항암화학요법 실패 또는 재발 후 재치료를 위해 등록된 환자를 고려합니다. 등록 당시 이 그룹의 환자들을 대상으로 해당 연도에 약제 내성 검사를 받은 모든 균주 수에 대한 내성 결핵균 배양 수의 비율을 계산합니다.
결핵균의 약물 내성 구조에는 다음과 같은 특징이 있습니다.
단일 내성 - 항결핵제 중 하나에 대한 내성이 있지만 다른 약물에 대한 감수성은 유지되는 경우입니다. 복합 치료를 사용하는 경우 단일 내성은 매우 드물게 발생하며, 일반적으로 스트렙토마이신에 대한 내성입니다(신규 진단 환자의 10-15%).
다중내성은 두 가지 이상의 약물에 대한 내성을 뜻합니다.
다제내성은 다른 약물에 대한 내성과 관계없이 이소니아지드와 리팜피신에 동시에 내성을 보이는 것입니다. 일반적으로 스트렙토마이신 등에 대한 내성을 동반합니다. 현재 결핵 병원균의 다제내성(MDR)은 역학적으로 위험한 현상이 되었습니다. 계산에 따르면 신규 진단 환자의 6.6% 이상에서 다제내성 병원균이 검출될 경우 국가 결핵 예방 프로그램의 전략 변경이 필요합니다. 약물내성 모니터링 데이터에 따르면 신규 진단 환자의 다제내성 빈도는 4~15%, 재발 환자의 경우 45~55%, 치료 실패 환자의 경우 최대 80%에 이릅니다.
초내성은 다제내성에 플루오로퀴놀론계 항생제와 주사용 약물(카나마이신, 아미카신, 카프레오마이신) 중 하나에 대한 내성이 결합된 것입니다. 초내성 균주에 의한 결핵은 다른 2차 항결핵제가 뚜렷한 항균 효과를 나타내지 않기 때문에 환자의 생명에 직접적인 위협을 가합니다. 2006년부터 일부 국가에서는 초내성 결핵균주의 확산에 대한 감시 체계를 구축해 왔습니다. 해외에서는 이 다제내성 변이를 일반적으로 XDR(XDR)로 분류합니다.
교차 내성은 한 약물에 대한 내성이 다른 약물에도 내성을 유발하는 경우를 말합니다. 결핵균에서 내성과 관련된 돌연변이는 일반적으로 서로 연관되지 않습니다. 교차 내성의 발생은 일부 항결핵제의 화학 구조 유사성 때문입니다. 교차 내성은 특히 아미노글리코사이드와 같은 한 계열의 약물에서 자주 발견됩니다. 교차 내성을 예측하기 위해서는 결핵균 배양에 대한 유전학적 연구와 내성에 대한 미생물학적 연구가 필요합니다.
비결핵성 항산균
비결핵성 항산균은 사람 간에 전파되는 경우가 매우 드뭅니다. 환자의 체액에서 일부 종의 분리 빈도는 주변 환경에서 이러한 종의 분리 빈도와 유사합니다. 감염원은 가축, 조류, 가공되지 않은 식품일 수 있습니다. 항산균은 도축 후 체액과 소의 우유에서 발견됩니다.
세균학 실험실에 따르면, 2004-2005년 신규 진단 환자의 모든 결핵균 중 비결핵성 항산균의 유병률은 0.5-6.2%였습니다. 진단용 검체 처리 방법이 비결핵성 항산균에 적합하지 않기 때문에 이 빈도는 다소 높을 수 있습니다. 채취 규칙을 따르지 않거나 검체의 특성(예: 남성 환자의 소변에서 M. smegmatis가 분리될 수 있음)으로 인해 진단용 검체에 부생성 항산균이 존재할 수 있습니다.
이와 관련하여 환자의 체액에서 검출된 항산균의 종류를 반복적으로 확인하는 것이 중요합니다.
항산균은 피부와 연조직에 영향을 미치며, 특히 면역결핍 상태에서 흔히 발생하는 폐항산균증을 유발할 수도 있습니다. 폐 국소화의 경우, 진균성 병변을 포함한 만성 폐 질환 병력이 있는 고령 남성에서 더 자주 발견됩니다.
모든 항산균 중 M. avium-intracellularae 복합체는 인간 폐 항산균증의 가장 흔한 원인균입니다. 이 세균은 폐, 말초 림프절, 그리고 파종성 질환을 유발합니다. 유럽 북부 지역에서는 폐 항산균증의 약 60%가 발생합니다. 섬유해면상 및 침윤성 질환이 우세하며, 항결핵제에 대한 높은 내성으로 인해 만성화됩니다.
M. kansasii는 결핵과 유사한 만성 폐 질환의 원인균입니다. M. kansasii는 항균제에 대한 감수성이 높아 항암 화학 요법이 더 효과적입니다. M. xenopi와 M. malmoense는 주로 만성 폐 질환을 유발합니다. 이들은 냉온수 공급 시스템을 오염시킬 수 있습니다. M. malmoens의 서식지는 아직 완전히 확립되지 않았습니다. M. xenopi는 항결핵 치료에 상당히 좋은 감수성을 보입니다. M. malmoense는 시험관 내 항생제에 상당히 높은 감수성을 보이나, 보존적 치료는 종종 효과가 없거나 심지어 치명적일 수 있습니다. M. fortuitum과 M. chelonae는 외상, 수술 및 관통상 중 상처가 직접 오염되어 뼈 및 연조직 질환의 원인균으로 알려져 있습니다. 이들은 폐 결핵균증의 최대 10%를 유발합니다. 만성 파괴성 양측 병변으로 발생하며, 종종 치명적입니다. 항결핵제와 광범위 항생제는 이러한 유형의 항산균에 효과가 없거나 활동성이 거의 없습니다.
남부 지역에서는 M. leprae, M. ulceranse에 의한 피부 및 연조직 항산균 감염증이 널리 퍼져 있습니다. 비결핵성 항산균의 동정은 국내 주요 항결핵 기관의 실험실에서 수행되며, 이를 위해서는 높은 자격과 우수한 실험실 장비가 필요합니다.