튤라레혈증의 원인 병원체

야토병은 동물(설치류)의 주요 질병으로, 사람에게는 급성 감염성 질환 으로 나타나며 임상 양상이 다양하고 회복이 느립니다. 야토병의 원인균인 프란시셀라 툴라렌시스(Francisella tularensis)는 1912년 캘리포니아 툴레어 호수 인근에서 땅다람쥐를 대상으로 한 동물 유행병 연구에서 G. 맥코이(G. McCoy)와 S. 채핀(S. Chapin)에 의해 발견되었으며, 이 속(屬)의 명칭은 그의 이름을 따서 명명되었습니다.

이들은 크기가 0.2~0.7µm로 매우 작은 구형 또는 타원형의 다형성 막대균으로, 특수 염색법을 사용하면 종종 양극성 염색을 보입니다. 이들은 운동성이 없고, 그람 음성이며, 포자를 형성하지 않습니다. 카탈라아제 음성이며, 황화수소(H₂S)를 생성하고, 완전 호기성이며, 최적 생장 온도는 37°C, pH는 6.7~7.2입니다. 병원성이 있는 균주는 낭포를 가지고 있으며, 일부 탄수화물(포도당, 엿당, 만노스, 과당, 덱스트린)의 발효 과정에서 가스 없이 산을 생성합니다. 발효 정도는 균주마다 다르며, DNA의 G + C 함량은 33~36mol%입니다. 툴라렌시스(F. tularensis)는 일반적인 배지에서는 생장하지 않습니다. G. McCoy와 Sh. Chapin은 응고된 노른자 배지를 사용했습니다. 그 위에서, 툴라레미아균은 이슬방울과 유사한 섬세한 작은 군집 형태로 성장한 후, 배양액은 약하게 발현되는 점액질의 점성을 가진 섬세한 샤그린 코팅의 특성을 얻습니다.E. 프랜시스는 툴라레미아균을 배양하기 위해 0.05-0.1%의 시스틴, 1%의 포도당, 5-10%의 혈액을 함유하는 영양 한천을 제안했습니다.이러한 배지에서 성장은 더 무성하고 거칠어집니다.군집은 둥글고 매끄러운 표면을 가지며, 유백색이고, 촉촉하며, 점액질의 점성을 가지며, 특징적인 녹색 후광으로 둘러싸여 있습니다.성장은 느리며, 군집은 3-5일째에 최대 크기(1-4mm)에 도달합니다.툴라레미아균은 닭 배아의 난황낭에서 잘 번식하여 3-4일째에 사망시킵니다.

툴라렌시스(F. tularensis)의 생장에 필요한 아미노산은 아르기닌, 류신, 이소류신, 라이신, 메티오닌, 프롤린, 트레오닌, 히스티딘, 발린, 시스틴이며, 일부 아종의 경우 세린, 티로신, 아스파르트산이 필요합니다. 또한, 생장에는 판토텐산, 티아민, Mg₂ 이온도 필요합니다. 이러한 특징을 고려하여, 툴라렌시스 배양에 합성 배지를 사용할 수 있습니다.

프란시셀라속(Francisella)은 감마프로테오박테리아강(Gammaproteobacteria), 프로테오박테리아문(Proteobacteria)에 속합니다. 이 속에는 F. novicida도 포함되는데, F. novicida의 인간 병원성은 아직 확립되지 않았습니다.

야토병의 원인균은 세포 내 기생충입니다. 이 기생충의 독성은 식세포작용을 억제하는 캡슐, 접착을 촉진하는 뉴라미니다아제, 내독소, 세포벽의 알레르기 유발 특성, 그리고 식세포 내에서 증식하고 살상 효과를 억제하는 능력에 기인합니다. 독성의 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았습니다. 또한, 야토병균에서 IgG 면역글로불린의 Fc 단편과 상호작용할 수 있는 수용체가 발견되었습니다. 이러한 결합으로 인해 보체계와 대식세포의 활동이 교란됩니다.

S형(병원성)의 툴라렌시스(F. tularensis)는 O형과 Vi형(낭 항원)의 두 가지 항원을 가지고 있습니다. O형 항원은 브루셀라(Brucella)의 항원과 관련이 있습니다. S형에서 SR형으로, R형으로의 해리는 낭의 소실, 병원성 및 면역원성으로 이어집니다. 툴라렌시스(F. tularensis) 종은 세 가지 지리적 인종(아종)으로 나뉩니다.

• 전북구균(가축 토끼에 병원성이 낮고, 글리세롤을 발효시키지 않으며, 북반구 국가에서 발견되는 시트룰린 유레이다제라는 효소가 없음)
• 중앙아시아(토끼에 대해 병원성이 낮음, 시트룰린 유레이다아제를 함유하고 글리세롤을 발효시킴)
• 네아르크틱(미국)은 토끼에게 병원성이 더 강하고, 글리세롤을 발효시키고, 시트룰린 유레이다아제를 함유하고 있습니다.

또한, 미국과 중앙아시아 아종의 균주는 인산가수분해효소 활동을 가지고 있는데, 이는 북극 아종의 균주에는 없습니다.

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툴라레미아 원인균의 내성

F. tularensis는 외부 환경, 특히 병든 물질에 존재할 경우 매우 안정적입니다. 사료, 곡물, 병든 설치류의 배설물에 오염된 경우 최대 4개월, 물에서는 최대 3개월, 얼음에서는 1개월 이상 생존합니다. 직사광선(30분 내 사멸), 고온(60°C에서는 10분 내 사멸), 3% 라이솔 용액, 50% 알코올, 포르말린 및 기타 소독제에 노출되면 5~10분 내 사멸합니다.

툴라레미아의 역학

자연에서 야토병의 주요 숙주는 설치류이며, 그중에서도 자연 상태에서는 유행성 감염병이 관찰됩니다. 인간은 동물을 통해서만 감염되며, 병원균은 사람 간에 전파되지 않습니다. 이 병원균은 82종의 설치류와 토끼목 동물에서 발견되었으며, 쥐과(Muridae), 산토끼과(Leporidae), 다람쥐과(Sciuridae), 날쥐과(Dipodidae)의 네 과에서 가장 흔하게 발견됩니다. 러시아에서는 물쥐, 들쥐, 집쥐, 사향쥐와 같은 쥐과 설치류가 주요 보균자입니다.

동물은 툴라레미아에 대한 민감도에 따라 네 가지 그룹으로 나눌 수 있습니다.

• 1군 - 가장 취약한 종(들쥐, 물쥐, 집쥐, 흰쥐, 기니피그 등). 최소 치사량은 미생물 세포 1개입니다.
• 두 번째 그룹 - 덜 민감한 편(회색쥐, 땅다람쥐 등). 최소 치사량은 미생물 세포 10억 개이지만, 미생물 세포 하나만으로도 일부 미생물을 감염시킬 수 있습니다.
• 세 번째 그룹(포식자 - 고양이, 여우, 흰족제비). 고농도의 감염에도 내성을 보이며, 눈에 띄는 증상 없이 진행됩니다.
• 4군 - 툴라레미아에 면역이 있음(발굽동물, 냉혈동물, 조류).

인간의 경우 최소 감염량은 미생물 세포 하나입니다. 인간은 가능한 모든 경로를 통해 감염될 수 있습니다. 아픈 설치류, 그 사체, 또는 설치류에 감염된 물체와의 직간접적인 접촉; 음식물 섭취(설치류에 감염된 음식과 물 섭취), 공기 중 먼지, 그리고 전파. 야토병균 감염은 77종의 흡혈 절지동물에서 확인되었습니다. 특히 중요한 것은 ixodid 진드기인데, 이 진드기의 병원균은 평생 지속되며 심지어 난소를 통해 자손에게 전파됩니다. 이러한 환경은 자연에서 이 질병이 자리 잡는 데 기여합니다. 인간은 진드기에 물리는 것이 아니라, 병원균이 진드기의 배설물과 함께 피부에 닿으면서 감염됩니다.

러시아에는 7가지 주요 자연적 툴라레미아 병균 서식 지역이 있다. 습지, 초원-들판, 대초원, 숲, 산기슭-시냇물, 툰드라, 투가이(사막)이다.

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툴라레미아의 증상

야토병의 원인균은 외피(손상된 피부와 점막, 그리고 온전한 피부와 점막)를 통해 체내로 침투합니다. 침투 부위에 궤양이 생기는 경우가 많습니다. 림프관을 통해 세균이 림프절로 침투하여 자유롭게 증식합니다. 염증 과정을 통해 가래톳(bubo)이 형성됩니다. 병원균은 혈액으로 침투하여 균혈증을 유발하고, 다양한 장기와 조직이 관여하며, 세균 증식으로 육아종과 괴사성 궤양이 형성됩니다. 신체의 알레르기성 구조 변화는 균혈증 및 전신성 궤양과 관련이 있습니다. 야토병의 잠복기는 2일에서 8일 사이입니다. 이 질병은 급성으로 시작되며, 발열, 두통, 근육통, 안면 충혈이 나타납니다. 이후 경과는 진입구 위치에 따라 달라지며, 이에 따라 야토병의 임상적 형태는 궤양성 선종(선종), 안구선종, 협심증성 선종, 복부 및 폐로 구분됩니다. 야토병 사망률은 1~2%를 넘지 않습니다.

감염 후 면역은 강력하고 지속적이며, 대부분의 경우 평생 지속되고, 세포성이며, 주로 T 림프구와 대식세포에 의해 발생하며, 항체에 의해서도 어느 정도 영향을 받습니다. 면역이 있는 사람은 식세포작용이 완전합니다.

툴라레미아의 실험실 진단

야토병 진단에는 모든 미생물학적 방법이 사용됩니다. 연구는 안전한 실험실에서 수행됩니다. 연구 재료(혈액, 가래톳 채취, 궤양 긁어내기, 결막 분비물, 인두 플라크, 객담 등)는 질병의 임상적 형태에 따라 결정됩니다. 또한, 연구 목적으로 물과 음식을 섭취할 수 있습니다. 야토병의 자연 발생 지역에서는 설치류로부터 야토병 원인균을 분리하기 위한 계획된 체계적 연구가 수행됩니다.

사람의 야토병을 세균학적으로 진단하는 방법은 거의 양성 결과를 보이지 않습니다. 순수 배양액은 일반적으로 감수성이 있는 실험 동물에 축적한 후 분리합니다. 생물 검정에는 흰쥐와 기니피그를 사용합니다. 생쥐는 피하, 기니피그는 복강 내로 감염시키며, 감염 후 3~6일째, 때로는 서리가 내린 후 폐사합니다. 감염된 동물은 특수 환경(페스트 진단과 같은)에서 6~14일 동안 관찰합니다. 겔 실험 동물은 7~15일 동안 죽지 않고, 15~20일째에 도축하여 부검합니다. 야토병이 있는 경우, 괴사를 동반한 생산 과정의 형태로 병리학적 및 해부학적 변화가 관찰됩니다. 순수 배양액은 노른자 배지, 포도당-시스테인 혈액 농축액 등을 이용하여 내부 장기에서 분리합니다. 병원균의 형태 및 착색 특성, MPA 배지에서의 성장 부재, 그리고 상동 혈청과의 응집을 기반으로 동정합니다. 흰쥐와 기니피그에 대한 병원성을 나타냅니다. 순수 배양액은 12일령 닭 배아와 노른자낭을 감염시켜 분리할 수 있습니다. 물에서 병원균의 순수 배양액을 분리하려면 원심분리하거나 박테리아 필터를 사용하여 여과한 후, 침전물을 이용하여 실험동물을 감염시킵니다. 식품을 연구할 때는 MP B로 세척하고 원심분리한 후, 침전물을 이용하여 실험동물을 감염시킵니다.

세균학적 검사와 동시에, 연구 대상 물질로부터 도말 표본을 채취하여 로마노프스키-김자 염색법에 따라 염색합니다. 장기 도말 표본에서는 세포 내에 군집 형태로 존재하는 작은 구형 및 막대 모양의 세균을 검출할 수 있으며, 이들은 섬세한 캡슐을 형성합니다.

진단을 위해 자세한 응집 반응, RPGA, RIF가 사용됩니다.

알레르기 검사는 야토병의 조기 진단(발병 후 5일째부터)에 사용됩니다. 두 종류의 툴라린이 사용되며, 이에 따라 피부 투여와 피내 투여, 두 가지 투여 방법이 사용됩니다. 두 종류의 툴라린 모두 알레르겐 농도가 다르기 때문에 피부 툴라린을 피내 투여에 사용할 수 없으며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 알레르기 반응 결과는 24시간, 36시간, 48시간 후에 동적으로 평가됩니다. 직경 5mm 이상의 침윤물은 양성으로 간주됩니다. 예방 접종을 받았거나 야토병 병력이 있는 사람의 경우 알레르기 검사 결과가 수년간 양성으로 유지됩니다(기억 반응).

툴라레미아의 특정 예방

특정 예방을 위해 1930년 러시아 군의관 B. Ya. Elbert와 N. A. Gaisky가 Me 15 변종에서 얻은 야토병 백신이 사용됩니다. 이 백신은 유럽 및 전북구 아종에 감염되었을 때 5~6년 동안 강력한 면역을 제공하며, 아메리카 변종에도 효과적입니다. 예방 접종은 역학적 지표에 따라 시행되며, 위험군에 속하는 사람들에게도 시행됩니다. 야토병과 브루셀라증, 야토병과 페스트, 그리고 야토병 및 기타 감염병에 대한 동시 예방 접종이 허용됩니다.

툴라레미아의 비특이적 예방은 다른 인수공통전염병의 예방과 동일하며 주로 설치류를 통제하는 것을 목표로 합니다.