리케차

1. 개요

리케차는 사람에게 다양한 질병을 일으키는 세균의 한 종류이다. 주요 질병으로는 홍반열군, 발진열군, 쯔쯔가무시병 등이 있으며, 각각 로키산 홍반열, 발진티푸스, 쯔쯔가무시병 등을 포함한다. 리케차는 혈관 내피 세포에 침투하여 손상을 입히고, 혈관 투과성 증가, 부종, 저혈압 등을 유발한다. 리케차는 리케차과에 속하며, 유전체 분석을 통해 미토콘드리아와 유사한 특징을 보이며, 절대 세포 내 기생생물임을 알 수 있다. 치료에는 테트라사이클린, 독시사이클린, 클로람페니콜 등의 항생제가 사용된다. 속명은 로키산 홍반열과 발진티푸스를 연구하다 사망한 하워드 테일러 리케츠의 이름을 따서 명명되었다. 리케차 유사 유기체는 식물 질병과도 관련이 있다.

2. 질병

리케차는 사람에게 다양한 질병을 일으킨다. 절지동물, 거머리, 원생생물과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

리케차는 그람 염색에서 음성으로 나타나며, 구형, 간상, 연쇄상, 섬유상 등의 형태를 띤다. 크기는 정도이다. 바이러스, 클라미디아, 파이토플라스마 등과 마찬가지로 단독으로 증식이 불가능하며(편성 세포 내 기생성), 숙주의 혈관 내피계 세포 내에서 증식한다. 숙주 세포에서 꺼내 단독으로 두면 급속히 사멸한다. 감염된 혈관에는 혈전이 생겨 혈관 파열, 괴사를 일으킨다.

자연계에서는 쥐 등 소형 포유류, 진드기가 보유하고 있으며, 이, 진드기, 털진드기 등의 절지동물을 매개로 하여 사람에게 감염된다.

구연산 회로를 구성하는 모든 유전자를 가지고 있으며, DNA 분석 결과 미토콘드리아와 가깝다는 것이 밝혀졌다.

2010년 3월, 스웨덴 연구자들은 이전에 무해하다고 여겨졌던 Rickettsia helvetica(헬베티카 리케차)에 의해 발생한 여성의 세균성 수막염 사례를 보고했다.

리케차는 크게 반점열, 발진티푸스, 쓰쓰가무시병의 세 가지 그룹으로 나뉜다. 이들은 처음에는 혈청학적 방법에 따라 분류되었으며, 이후 DNA 염기서열 분석을 통해 확인되었다. 쓰쓰가무시병 그룹은 오리엔티아로 재분류되었지만, 여전히 리케차목에 속한다.

2.1. 홍반열군

2.2. 발진티푸스군

2.3. 쯔쯔가무시병군

{{lang는 쯔쯔가무시병의 원인균으로, 서남아시아, 호주 북부, 태평양 섬에 분포한다. 대한민국에서도 가을철에 흔히 발생한다.

3. 병태 생리

리케차는 절대 세포 내 기생생물이며, 표적 기관의 혈관 내피 세포에 침투하여 손상을 입힌다. 그 결과 부종, 저혈압, 저알부민혈증을 동반한 혈관 투과성 증가를 유발한다. 리케차는 숙주의 혈관 내피계 세포 내에서 증식하며, 감염된 혈관에는 혈전이 생겨 혈관 파열, 괴사를 일으킨다.

4. 계통 분류

리케차는 알파프로테오박테리아에 속하며, 분자생물학적 연구를 통해 미토콘드리아와 가까운 관계(계통 발생)를 가진 것으로 밝혀졌다. 특히, 리케차의 ATP 생산 방식은 미토콘드리아와 동일하다.

리케차는 혈청학적 특성에 따라 반점열, 발진티푸스, 쓰쓰가무시병의 세 그룹으로 분류되었으며, 이는 DNA 염기서열 분석을 통해 확인되었다. 쓰쓰가무시병 그룹은 오리엔티아로 재분류되었지만, 여전히 리케차목에 속한다.

리케차는 절지동물, 거머리, 원생생물 등 다양한 생물과 관련이 있으며, 절지동물에 서식하는 리케차는 숙주의 생식 조작(예: 처녀생식)과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

리케차의 유전체 분절은 미토콘드리아의 분절과 유사하며, 해독된 R. prowazekii의 유전체는 1,111,523 bp이며 834개의 유전자를 포함한다. 이 유전체는 혐기성 호흡 해당 과정이나 아미노산 및 뉴클레오사이드 생합성 및 조절에 관여하는 유전자가 없어, 핵(숙주) 자원을 사용하는 미토콘드리아 유전체와 유사하다.

리케차와 바이러스 사이의 유사점에 대한 발견은 HIV 감염과의 싸움에 도움이 될 수 있다. 쓰쓰가무시병 병원체인 Orientia tsutsugamushi에 대한 인간의 면역 반응은 HIV 감염 진행에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보이며, 이는 두 병원체 간의 상동성으로 인한 공통 항원 결정기 때문으로 추정된다.

유전체 서열 비교 분석을 통해 Rickettsia 속 구성원에게 고유하게 발견되는 5개의 보존된 시그니처 인델이 확인되었다. 이 인델은 전사 복구 커플링 인자 Mfd의 4개 아미노산 삽입, 리보솜 단백질 L19의 10개 아미노산 삽입, FtsZ의 1개 아미노산 삽입, 주요 시그마 인자 70의 1개 아미노산 삽입, 엑소뉴클레아제 VII의 1개 아미노산 결실로 구성되며, Rickettsia에 대한 분자 표지 역할을 한다.

4.1. 2013년 펄라 등의 연구에 기반한 알파프로테오박테리아 계통 분류

2013년 펄라 등(Ferla et al.)의 연구에 기반한 알파프로테오박테리아의 계통 분류는 다음과 같다.

* 알파프로테오박테리아
마그네토코쿠스아강
카울로박테리아아강
* Rhodospirillales, Sphingomonadales, Rhodobacteraceae, Rhizobiales
* Holosporales
리케차아강
* Pelagibacterales
Pelagibacteraceae
* Pelagibacter^영어
기타
* Proto-mitochondria
* 아나플라스마과
Ehrlichia^영어
아나플라스마속
Wolbachia^영어
Neorickettsia^영어
* Midichloriaceae^영어
Midichloria^영어
* 리케차과
리케차속
오리엔티아속

4.2. 16S 및 23S 리보솜 RNA 서열 비교를 통한 리케차과 계통도

Ferla et al.^영어의 16S 및 23S 리보솜 RNA 서열 비교를 통해 추론한 리케차과의 계통도는 다음과 같다.