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응고효소

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목차

1. 개요

응고효소는 혈액 내 프로트롬빈과 반응하여 피브리노겐을 피브린으로 전환시켜 혈액 응고를 유도하는 효소이다. 황색포도상구균은 응고효소를 생성하여 피브린으로 표면을 코팅함으로써 식균 작용을 회피하고 숙주 방어 작용을 무력화한다. 응고효소 검사는 황색포도상구균을 다른 포도상구균과 구별하는 데 사용되며, 슬라이드 검사 및 튜브 검사 두 가지 방법이 있다. 슬라이드 검사는 결합 응고효소를, 튜브 검사는 유리 응고효소를 검출하며, 응고효소 양성 및 음성 포도상구균의 종류가 구분된다.

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응고효소

2. 원리

응고효소는 혈액에서 프로트롬빈(prothrombin)과 반응한다. 반응 결과 스타필로트롬빈(staphylothrombin)이라는 물질이 형성되며, 이는 단백질분해효소(protease)가 간에서 형성되는 혈장 단백질인 피브리노겐을 피브린으로 바꾸게끔 한다. 이로 인해 혈액이 응고된다.[14] 응고효소는 황색포도상구균(''S. aureus'')의 표면에 단단히 고정되어 혈액과 접촉시 피브린으로 표면을 코팅할 수 있다. 피브린 응고 물질(fibrin clot)는 박테리아를 식균 작용으로부터 보호하고 숙주의 다른 방어작용들을 피할 수 있게 한다.[14] 따라서 피브린 코팅은 세균을 더욱 강하게 만들어준다. 결합된 응고효소는 표면부착물질인식분자(MSCRAMM; microbial surface components recognizing adhesive matrix molecules)의 일부이다.

3. 응고효소 검사

응고효소 검사는 전통적으로 황색포도상구균을 응고효소 음성 포도상구균과 구별하는 데 사용된다. 황색포도상구균은 결합 응고효소와 유리 응고효소, 두 가지 형태의 응고효소를 생성한다. 응집 인자로 알려진 결합 응고효소는 슬라이드 응고효소 검사로, 유리 응고효소는 튜브 응고효소 검사로 검출할 수 있다.

3. 1. 슬라이드 검사

슬라이드 검사는 자가 응집(autoaggutination)을 배제하기 위해 음성 대조군과 함께 수행된다. 검체 번호, 검사(T) 및 대조군(C)으로 표시된 슬라이드에 생리식염수 두 방울을 떨어뜨린다. 두 방울의 생리식염수는 철사 루프, 곧은 철사 또는 나무 막대를 사용하여 검사 미생물과 유화시킨다. EDTA로 항응고 처리된 토끼 혈장이 권장되는[15] 혈장 한 방울을 검사에 해당하는 접종된 생리식염수 방울에 떨어뜨리고 잘 혼합한 다음 슬라이드를 약 10초 동안 부드럽게 흔든다.

  • '양성'인 경우 10초 이내에 혈장에서 육안으로 덩어리짐이 관찰되며 생리식염수 방울에서는 덩어리짐이 관찰되지 않는다.
  • '음성'인 경우 덩어리짐이 관찰되지 않는다.


슬라이드 응고효소 검사가 음성인 경우, 확인을 위해 튜브 검사를 수행해야 한다. 두 방울 모두에서 덩어리짐이 나타나면 자가 응집을 나타내므로 튜브 검사를 수행해야 한다. 튜브 검사는 모든 기관에서 수행되지는 않지만, 대부분의 결과는 실험실의 혈액 배양에 따라 달라진다.[7]

3. 2. 튜브 검사

'''응고효소(coagulase)''' 반응에 의해 시험관에 형성된 피브린 응고


튜브 검사는 카탈라아제 양성, 그람 양성 구균)인 포도상구균 집락을 접종한 토끼 혈장을 사용한다. 접종 튜브를 37℃에서 1시간 반 동안 배양한다. 음성인 경우, 배양은 최대 18시간 동안 계속하며 관찰한다.

  • '양성'(예: 의심되는 집락이 황색포도상구균인 경우)은 혈장이 응집하며, 응고물이 생긴다.[16] (때로는 응고가 명확하여 액체 전체가 고체화된다.)
  • '음성'인 경우 혈장은 액체로 남아 있다. 음성 결과는 ''S. epidermidis''일 수도 있지만, 분석 프로파일 지수 검사 방법과 같이 생화학적 검사를 사용하여 더 자세한 식별 검사를 통해 확인할 수 있다. 혈청이 녹을 수 있다고 가정할 때, 검체를 실온에서 약 30분 동안 또는 냉동고에서 10분 동안 냉각시키지 않으면 위음성(false negative)이 될 수 있다. 실제 음성인 경우, 혈청은 냉각 후에도 액체 상태를 유지한다.
  • 응고효소 양성 포도상구균 목록: 황색포도상구균 subsp. anaerobius, 황색포도상구균, ''S. a. delphini'', ''S. hyicus'', ''S. intermedius'', ''S. lutrae'' 및 ''Staphylococcus'' ''schleiferi'' subsp. ''coagulans''.
  • 임상적으로 중요한 응고효소 음성 포도상구균 목록: ''S. saprophyticus'', ''S.cohnii'' subsp. ''cohnii'', ''S. cohnii'' subsp. ''urealyticum,'' ''S. captitus'' subsp. ''captitus'', ''S. warneri'', ''S.hominis'', ''S.epidermidis'', ''S. caprae'' 및 ''S.lugdunensis''

4. 임상적으로 중요한 포도상구균

종설명
황색포도상구균가장 병원성이 강한 종으로, 종종 피부 감염 및 때때로 폐렴, 균혈증 또는 심내막염을 유발한다. 일반적으로 농양 형성을 유발한다. 일부 균주는 독소를 생성하여 포도상구균 식중독, 독성 쇼크 증후군 또는 화상피부 증후군을 유발할 수 있다. 메티실린 내성 균주가 흔하며, 지역사회 획득 균주는 종종 클린다마이신, 트리메토프림/설파메톡사졸, 독시사이클린 또는 미노사이클린에 감수성이 있지만, 병원 획득 균주는 종종 여러 항생제에 내성이 있다.
표피포도상구균병원 획득 균혈증과 가장 흔하게 관련된 종이다. 종종 정맥 주사 카테터 및 기타 이물질(예: 인공 심장 판막, 혈관 이식편, 인공 관절, 뇌실 단락)을 감염시킨다. 반코마이신에 내성인 경우가 많으며, 종종 다른 여러 항생제에도 내성이다.
S. lugdunensis심내막염을 포함한 침습성 감염을 일으킬 수 있으며, 이는 황색포도상구균 감염과 유사한 임상 경과를 보인다. 반코마이신에는 감수성이 있지만, 종종 다른 많은 항생제에 내성이다.
부생성포도상구균합병증이 없는 요로 감염을 일으킨다. 대부분의 항생제에 내성인 경우가 많다.


참조

[1] 논문 Becker et al. 2014
[2] 서적 Sherris Medical Microbiology McGraw Hill 2004
[3] 서적 Surgery PreTest
[4] 간행물 Virulence factors in coagulase-positive staphylococci of veterinary interest other than Staphylococcus aureus 2020
[5] 문서 coagulase two/000022192 DorlandsDict
[6] 서적 Microbiology: An Introduction Pearson Education Inc. 2013
[7] 서적 BAILEY& SCOTT'S Diagnostic Microbiology https://archive.org/[...] Don Ladig
[8] 문서 coagulase test eight/000106603 DorlandsDict
[9] 서적 Sherris Medical Microbiology McGraw Hill 2004
[10] 서적 Surgery PreTest
[11] 서적 Sherris Medical Microbiology McGraw Hill 2004
[12] 서적 Surgery PreTest
[13] 문서 coagulase two/000022192 DorlandsDict
[14] 서적 Microbiology: An Introduction Pearson Education Inc. 2013
[15] 서적 BAILEY& SCOTT'S Diagnostic Microbiology https://archive.org/[...] Don Ladig 1998
[16] 문서 coagulase test eight/000106603 DorlandsDict


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