십이지장충

3. 특징

십이지장충은 주로 열대와 아열대 지방에 흔하며 온대 지방에도 분포한다. 성충은 사람의 소장 윗부분에 기생하며 점막에 달라붙어 피를 빨아먹고 철결핍성빈혈을 일으킨다. 암컷 성충은 몸길이가 약 11~14mm이고 하루에 1만~2만 개의 알을 낳는다.

3. 1. 형태

4. 감염 경로 및 생활사

십이지장충은 주로 입을 통해 감염되지만, 피부를 통해서도 감염될 수 있다. 유충은 소장 점막으로 침입하여 발육한 후 성충이 되거나, 혈관을 타고 허파, 기관, 인두를 거쳐 소장에 이르기도 한다. 십이지장충이 폐에서 기관을 거쳐 인두에 이를 때 구토, 복통, 설사 등의 소화기 증상과 함께 목 안에 심한 가려움이나 아픔을 느끼며 기침을 하게 된다. 십이지장충은 기생하는 개체 수가 많아 사람에게 매우 해로우며, 감염 시 심한 빈혈 증세가 나타날 수 있다.^[16]

사람의 십이지장충 감염에는 구충증과 미국구충증이 있다. 구충증은 ''십이지장충''에 의해 발생하며 중동, 북아프리카, 인도 등지에서 발견된다. 미국구충증은 ''아메리카 구충''에 의해 발생하며 아메리카 대륙, 사하라 사막 이남 아프리카, 동남아시아 등지에서 발견된다.^[10]

새, 개, 고양이 등 다른 동물들도 십이지장충에 감염될 수 있으며, 일부는 사람에게 전염될 수 있다.^[10]

4. 1. 감염 경로

• 노상 배변을 하지 않고, 화장실을 이용한다.
• 처리되지 않은 인분이나 생 하수를 농업용 비료로 사용하지 않는다.
• 감염된 것으로 알려진 지역에서 맨발로 걷지 않는다.
• 반려견과 고양이의 구충을 실시한다. 개와 고양이의 십이지장충은 사람에게서 성충으로 자라는 경우가 드물다. 흔한 개 십이지장충인 ''Ancylostoma caninum''은 때때로 성충으로 자라 사람에게 호산구성 위장염을 유발하지만, 침습적인 유충은 피부 유충 이행증이라는 가려운 발진을 일으킬 수 있다.

• 130개 토착 국가 중 9개 국가만이 75% 목표를 달성할 수 있었다.
• 총 8억 7800만 명의 위험에 처한 아동 중 7700만 명 미만의 학령기 아동에게만 치료가 제공되었으며, 이는 위험에 처한 아동의 8.78%만이 십이지장충 감염 치료를 받고 있다는 것을 의미한다.^[21]

4. 2. 생활사

5. 병리 및 증상

사람의 감염은 주로 입을 통해 이루어지며, 소장 점막으로 침입하여 일정한 발육을 거친 후 소장으로 나와 성충이 된다. 일부 유충은 점막에 침입한 후 혈관을 타고 허파로 들어가 기관, 인두를 거쳐 소장에 이르기도 하고, 피부로 감염되기도 한다.

유충이 사람의 피부를 침범하는 경우(대부분 아메리카 대륙) 피부 유충 이행증(유주성 발진)이 발생할 수 있다. 이 기생충의 숙주는 인간이 아니며 유충은 피부의 상위 5개 층만 관통할 수 있는데, 이로 인해 발이나 다리에 심한 국소적인 가려움증이 발생하며, 이를 땅 가려움증이라고 부른다. ''A. braziliense'' 십이지장충 유충으로 인해 발생하는 이 감염에서, 유충은 피부의 기저층과 각질층 사이에서 꼬불꼬불한 터널을 따라 이동하여 사행성 수포성 병변을 일으킨다. 유충의 움직임이 진행됨에 따라 병변의 후방 부분이 건조해지고 딱딱해진다. 병변은 일반적으로 심한 가려움증을 동반한다.^[8]

5. 1. 일반적인 증상

5. 2. 심각한 감염의 증상

6. 진단

Hookworm infection^영어은 메벤다졸, 알벤다졸, 피란텔 파모에이트 등의 구충제로 치료할 수 있다. 그러나 이러한 약물은 성충에만 효과가 있고 유충에는 효과가 없으므로, 치료 효과를 높이기 위해서는 1~3주 간격으로 반복 투여해야 한다.^[1]

철분 결핍이 있는 경우, 철분 보충제를 복용하여 빈혈을 개선할 수 있다.

십이지장충 감염을 예방하기 위해서는 위생적인 환경을 유지하고, 오염된 흙과의 접촉을 피하는 것이 중요하다. 특히, 개발도상국에서는 흙바닥에 맨발로 다니거나 오염된 물을 마시는 것을 피해야 한다.^[2]

7. 예방

1943년부터 1947년까지 미시시피와 플로리다에서 진행된 십이지장충 퇴치 캠페인을 통해 십이지장충 감염의 주요 원인이 열악한 위생 상태이며, 이는 변기를 설치하고 유지함으로써 해결할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 그러나 대부분의 감염된 사람들은 위생 상태가 매우 열악한 빈곤 지역 출신이다. 따라서 위험에 처한 아동들은 깨끗한 물에 접근하여 손 씻기를 할 수 없으며, 적절한 위생 기반 시설이 없는 환경에서 살 가능성이 크다. 그러므로 보건 교육은 자원이 제한된 환경에서 실행 가능하고 지속 가능한 방식으로 예방 조치를 다루어야 한다.^[26]

수많은 공중 보건 개입에 대한 평가에 따르면, 위생, 건강 교육 및 근본적인 영양 상태와 같은 빈곤과 관련된 요소들의 개선이 감염에 미치는 영향은 미미하다. 예를 들어, 한 연구에 따르면 자원 제한적인 지역 사회에 변기를 도입한 결과 십이지장충 감염률이 4% 감소했다.^[26] 또 다른 연구에서는 개선된 배수 및 하수 처리가 십이지장충 감염 유병률에 유의미한 영향을 미쳤지만, 감염 강도에는 영향을 미치지 않았다.^[27] 이는 환경 통제만으로는 십이지장충 전파에 제한적이지만 불완전한 영향을 미친다는 것을 시사한다. 따라서 교육, 위생, 치료를 포함한 다양한 예방 방법을 결합한 통합 프로그램의 효과와 지속 가능성을 이해하기 위한 더 많은 연구가 수행되어야 한다.

8. 치료

십이지장충의 가장 일반적인 치료법은 벤지미다졸 계열 약물, 특히 알벤다졸과 메벤다졸이다. 벤지미다졸은 선충의 β-튜불린에 결합하여 기생충 내의 미세소관 중합을 억제하여 성충을 죽인다.^[15] 특정 상황에서는 레바미솔과 파모산피란텔을 사용할 수 있다.^[16] 2008년의 리뷰에 따르면, 십이지장충 감염에 대한 1회 투여 치료의 효능은 알벤다졸 72%, 메벤다졸 15%, 파모산피란텔 31%로 나타났다.^[28] 이는 십이지장충 감염에 알벤다졸이 메벤다졸보다 훨씬 효과적이라는 이전 주장을 뒷받침한다. 세계보건기구는 임산부에게 임신 첫 삼 분기 이후 구충제 치료를 권장한다.^[15] 환자에게 빈혈이 있는 경우 구충제 치료와 동시에 황산제일철 (200mg)을 하루 3번 투여하는 것이 권장되며, 헤모글로빈 수치가 정상으로 돌아올 때까지 (최대 3개월) 계속해야 한다.^[11]

십이지장충 감염은 십이지장충이 아직 피부에 있을 때 국소 냉동 요법으로 치료할 수 있다.^[29] 알벤다졸은 장내 단계와 기생충이 피부 아래에서 이동하는 단계 모두에서 효과적이다.^[29]

빈혈의 경우, 철분 보충은 철결핍성 빈혈의 증상을 완화시킬 수 있다. 그러나 적혈구 수치가 회복됨에 따라 엽산 또는 비타민 B₁₂와 같은 다른 필수 영양소의 부족이 발생할 수 있으므로, 이러한 영양소도 보충할 수 있다.

1910년대에는 티몰, 2-나프톨, 클로로포름, 가솔린, 유칼립투스 오일 등이 십이지장충의 일반적인 치료법으로 사용되었다.^[30] 1940년대에는 테트라클로로에틸렌이 선호되는 치료법으로 사용되었는데,^[31] 금식 상태에서 3ml~4ml를 투여하고, 30g~45g의 황산나트륨을 투여했다. 테트라클로로에틸렌은 넥타토르(Necator) 감염에 80%의 완치율을 보였지만, 앵킬로스토마(Ancylostoma) 감염에서는 25%의 완치율을 보였으며, 종종 환자에게 경미한 중독 증상을 유발했다.

십이지장충 치료와 관련된 또 다른 중요한 문제는 재감염과 약물 저항성이다. 치료 후 재감염률이 매우 높다. 일부 연구에 따르면 치료를 받은 지역 사회에서 치료 전 십이지장충 감염률의 80%가 30~36개월 이내에 다시 나타날 수 있다.^[15] 재감염이 발생할 수 있지만, 만성적인 결과를 최소화하기 위해 정기적인 치료를 권장한다. 또한 약물 저항성 문제에 대한 우려도 증가하고 있다. 가축 선충류에 사용되는 최전선 구충제에서 약물 저항성이 나타났다. 일반적으로 인간 선충류는 번식 시간이 더 길고, 치료 빈도가 적으며, 보다 표적화된 치료를 받기 때문에 저항성이 생길 가능성이 낮다. 그럼에도 불구하고, 현재 개발 후기 단계에 있는 새로운 구충제가 없으므로, 전 세계는 현재 구충제의 효과를 유지하기 위해 주의해야 한다.^[15]

20세기 초의 치료법은 보호 점액을 줄이기 위해 엡솜염을 사용하고, 이어서 벌레를 죽이기 위해 티몰을 사용하는 데 의존했다.^[50][30] 1940년대에는 테트라클로로에틸렌이 주요 치료법이었다.^[31] 새로운 유기 약물 화합물이 개발된 것은 20세기 중반 이후였다.^[51]

9. 역학

추산에 따르면 전 세계적으로 5억 7600만 명에서 7억 4000만 명이 십이지장충에 감염되었으며,^[32][15] 이 중 약 8천만 명은 심각한 증상을 겪고 있다.^[33] 십이지장충 감염의 주된 원인은 아메리카 대륙, 사하라 사막 이남 아프리카, 아시아에서 발견되는 아메리카 구충(*N. americanus*)이다.^[16] 구충(*A. duodenale*)은 유럽과 지중해와 같이 더 국소적인 환경에서 발견된다.

감염된 대부분의 사람들은 사하라 사막 이남 아프리카와 동아시아/태평양 섬에 집중되어 있으며, 각 지역의 감염자 수는 각각 1억 9,800만 명과 1억 4,900만 명으로 추산된다. 이 외에도 남아시아(5천만 명), 라틴 아메리카 및 카리브해(5천만 명), 남아시아(5천 9백만 명), 중동/북아프리카(1천만 명) 등도 영향을 받는 지역이다.^[15] 감염자 대다수는 위생 상태가 열악한 빈곤 지역에 거주하며, 하루 2USD 미만으로 생활하는 세계 최빈곤층에서 가장 많이 발생한다.^[16]

십이지장충 감염은 직접적인 사망 원인이 되지는 않지만, 이로 인한 이환율은 심각한 문제이다. 장애 보정 생존 연수(DALY)를 기준으로 십이지장충 감염을 포함한 소외 열대 질환은 개발도상국에서 설사 질환, 허혈성 심장 질환, 말라리아, 결핵과 함께 가장 중요한 건강 문제 중 하나로 꼽힌다. 십이지장충 감염으로 인해 2,210만 DALY가 손실된 것으로 추산된다.

최근 빌 & 멜린다 게이츠 재단은 십이지장충 감염을 포함한 소외 열대 질환 퇴치를 위해 3400만달러를 기부했으며,^[34] 미국의 전 대통령 클린턴 또한 2008년 클린턴 세계 구상(CGI) 연례 회의에서 1,000만 명의 어린이를 구충하기 위한 대규모 지원을 약속했다.^[35]

십이지장충 감염 유병률에 관한 많은 수치는 추정치이며, 현재 유병률과 전 세계 분포를 파악하기 위한 국제 감시 체계는 마련되어 있지 않다.^[16] 일부 유병률은 전 세계 풍토병 지역의 설문 조사 데이터를 통해 측정되었다. 다음은 십이지장충 풍토병 지역의 유병률에 대한 최근 조사 결과이다.

최근에는 헬민스 생태 및 역학 조사를 위해 지리 정보 시스템(GIS) 및 원격 감지(RS) 기술을 활용하는 연구가 진행되고 있다. Brooker ''et al.''은 이 기술을 이용하여 사하라 사막 이남 아프리카의 헬민스 분포 지도를 제작했다. 위성에서 얻은 환경 데이터와 학교 기반 설문 조사의 유병률 데이터를 결합하여 상세한 유병률 지도를 만들 수 있었다. 이 연구에 따르면 십이지장충은 다른 헬민스에 비해 더 뜨거운 환경에서도 생존 가능하며, 고온 지역에서 높은 유병률을 보였다.^[43]

또한, 개선된 분자 진단 도구는 기존 유병률 통계를 개선하는 데 도움이 될 수 있다. 최근 연구는 감염 진단, 십이지장충의 종 식별, 개체군 유전적 변이 분석 등에 사용 가능한 DNA 기반 도구 개발에 집중하고 있다. 이러한 진단 도구는 십이지장충 감염에 대한 다양한 공중 보건 조치에 중요한 역할을 할 수 있으며, 많은 전문가들은 향후 5년 이내에 개발이 가능할 것으로 예상하고 있다.^[33]

10. 연구 동향

고대 이집트의 파피루스 문서에는 십이지장충으로 인한 것으로 보이는 증상이 빈혈을 특징으로 하는 질병으로 묘사되어 있다.^[18] 11세기 페르시아 의사 아비센나는 여러 환자에게서 이 벌레를 발견하고 질병과 관련지었다. 잉글랜드, 프랑스, 독일, 벨기에, 노스 퀸즐랜드 등 광산업계에서 이 질병이 만연했다.^[18]

1838년 이탈리아 의사 안젤로 두비니는 한 여성 농부의 부검 후 십이지장충을 발견했다. 두비니는 1843년에 세부 사항을 발표하고 이 종을 ''A. duodenale''로 확인했다.^[44] 1852년, 이집트 의료 시스템에서 일하던 독일 의사 테오도르 빌하르츠는 동료 빌헬름 그리징거의 연구를 바탕으로 부검 중에 이 벌레를 발견했으며, 오늘날 철 결핍성 빈혈이라고 불릴 수 있는 엽록증의 지역적 유행과 연결하는 데 한 걸음 더 나아갔다.

25년 후, 고트하르트 철도 터널에서 일하던 이탈리아 노동자들 사이에 발생한 설사와 빈혈 유행 이후 획기적인 발전이 있었다.^[18] 1880년 논문에서 의사 카밀로 보졸로, 에두아르도 페론치토, 루이지 파글리아니는 십이지장충이 노동자들이 15km 터널 안에서 배변해야 했고, 많은 사람들이 낡은 신발을 신었다는 사실과 관련이 있다는 것을 정확하게 가설로 세웠다.^[45] 작업 환경은 종종 무릎까지 오는 물이 고여 있었고, 유충은 물속에서 몇 주 동안 생존할 수 있었으며, 많은 노동자를 감염시킬 수 있었다. 1897년에는 피부가 감염의 주요 경로로 밝혀졌고 십이지장충의 생물학적 생활 주기가 밝혀졌다.

개발도상국 임산부의 3분의 1이 십이지장충에 감염되었고, 개발도상국 임산부의 56%가 빈혈을 경험하며, 모든 산모 사망의 20%가 빈혈과 직접 또는 간접적으로 관련이 있다는 추정치로 인해 임신 중 십이지장충 관련 빈혈에 대한 관심이 높아졌다.^[52] 만성적인 십이지장충 감염이 빈혈로 이어질 수 있다는 사실을 바탕으로, 십이지장충 치료가 심각한 빈혈 발생률, 산모와 아동의 건강에 영향을 미칠 수 있는지에 대해 연구가 진행되었다. 대부분의 증거는 십이지장충이 산모 빈혈에 기여하는 정도를 고려할 때, 유행 지역에 거주하는 가임기 여성은 정기적인 구충 치료를 받아야 함을 시사한다. 세계 보건 기구(WHO)는 감염된 임산부는 임신 첫 삼 분기 이후에 치료를 받도록 권장한다.^[15] 이러한 권고에도 불구하고, 마다가스카르, 네팔, 스리랑카만이 산전 관리 프로그램에 구충 치료를 추가했다.^[53]

이러한 구충 치료 부족은 구충 치료가 출산 결과에 부정적인 영향을 미칠 것이라는 우려 때문이다. 그러나 2006년 Gyorkos 등의 연구에 따르면 메벤다졸로 치료받은 임산부 그룹과 위약 대조군을 비교했을 때, 두 그룹 모두 출산 결과의 부정적인 측면에서 유사한 비율을 보였다. 치료군은 5.6%의 부정적인 출산 결과를 보인 반면, 대조군은 6.25%를 나타냈다.^[52] 또한, Larocque 등은 십이지장충 감염 치료가 영아의 건강에 긍정적인 결과를 가져온다는 것을 보여주었다. 이 연구는 산전 관리 중 메벤다졸과 철분 보충제 투여가 위약 대조군에 비해 극소 저체중 출생아의 비율을 유의하게 감소시킨다고 결론지었다.^[54] 연구 결과는 임신 중 십이지장충 감염된 임산부를 치료하라는 권고를 뒷받침한다.

한 검토 결과에 따르면 임신 중 두 번째 삼 분기에 구충제를 단일 용량으로 투여하면 "산모의 헬민스 감염 유병률이 높은 환경에서 사용될 때 산모 빈혈과 웜 유병률을 감소시킬 수 있다"고 한다.^[55]

십이지장충과 ''열대열 말라리아''의 동시 감염은 아프리카에서 흔하다.^[56] 예비 분석에 따르면 아프리카 학령기 아동(5~14세 1780만~3210만 명)의 4분의 1이 ''P. falciparum''과 십이지장충에 동시 감염될 위험이 있다.^[57] 여러 기생충에 동시 감염되면 단일 기생충에 대한 숙주의 면역 반응이 손상되어 임상 질병에 대한 감수성이 증가한다는 가설이 있었지만, 연구 결과는 상반된 결과를 보였다. 세네갈에서 한 연구에 따르면 헬민스(기생충)에 감염된 아동은 헬민스에 감염되지 않은 아동에 비해 임상 말라리아 감염 위험이 증가했지만, 다른 연구에서는 이러한 결과를 재현하지 못했으며,^[58] 실험실 쥐 실험에서도 헬민스가 말라리아에 미치는 영향은 다양했다.^[59]

일부 연구에서는 헬민스 감염이 염증성 사이토카인 반응과 항염증성 사이토카인 반응의 조절 가능성 때문에 뇌 말라리아를 예방할 수 있다고 제안한다.^[60] 이러한 질병에 대한 감수성 증가의 기저 메커니즘은 알려져 있지 않다. 헬민스 감염은 T 도우미 세포 2형(T_h2) 사이토카인과 면역글로불린 E (IgE) 생산 증가가 특징인 강력하고 고도로 분극된 면역 반응을 유발한다.^[61] 그러나 이러한 반응이 인간의 면역 반응에 미치는 영향은 알려져 있지 않다. 말라리아와 헬민스 감염 모두 빈혈을 유발할 수 있지만, 동시 감염과 빈혈 악화 가능성에 대한 영향은 제대로 알려져 있지 않다.^[51]

위생 가설은 감염성 병원체에 노출되지 않은 유아와 어린이가 면역 체계 발달의 조절을 통해 알레르기 질환에 더 취약하다고 주장한다. 이 이론은 데이비드 P. 스트라찬(David P. Strachan)이 처음 제안했는데, 그는 대가족의 어린이에게서 건초열과 습진이 덜 흔하다는 점을 발견했다.^[62] 그 이후 연구에서 개발 도상국의 알레르기 발달에 대한 위장관 벌레의 영향을 언급했다. 감비아에서 수행된 한 연구에 따르면 일부 마을에서 벌레를 제거하자 어린이의 알레르기에 대한 피부 반응이 증가했다.^[63]

연간 또는 반년마다 대규모 구충제 투여는 공중 보건 개입의 중요한 측면이지만, 빈곤, 높은 재감염률, 반복 사용에 따른 약물 효능 감소와 같은 측면 때문에 지속 불가능하다는 의견이 있다. 따라서 현재 연구는 기존 관리 프로그램에 통합할 수 있는 백신 개발에 초점을 맞추고 있다. 백신 개발의 목표는 멸균 면역 또는 완전한 면역 방어를 갖춘 백신을 만드는 것이 아니라, 백신 접종을 받은 개인이 심각한 감염에 걸릴 가능성을 줄여 혈액 및 영양소 수치를 감소시키는 것이다.

현재 연구는 촌충 발달의 두 단계, 즉 유충 단계와 성충 단계를 목표로 한다. 유충 항원에 대한 연구는 병원성 관련 단백질 슈퍼패밀리, ''Ancylostoma'' 분비 단백질에 속하는 단백질에 초점을 맞추고 있다.^[64] 이 단백질은 처음 ''Anyclostoma''에서 기술되었지만, ''N. americanus''의 분비물에서도 성공적으로 분리되었다. ''N. americanus'' ASP-2(Na-ASP-2)는 현재 유충 단계 구충 백신 후보로 선두를 달리고 있다. 무작위, 이중 맹검, 위약 대조 연구가 이미 수행되었다. 구충 감염 병력이 없는 36명의 건강한 성인에게 세 가지 다른 농도의 Na-ASP-2를 세 번 근육 주사했고 마지막 백신 접종 후 6개월 동안 관찰했다.^[65] 백신은 상당한 항-Na-ASP-2 IgG 및 세포 면역 반응을 유도했다. 또한 안전하고 쇠약시키는 부작용이 없었다. 이제 백신은 1상 임상 시험에 들어가 브라질에서 이전에 감염된 증거가 있는 건강한 성인 자원자에게 초기 연구에서 사용된 것과 동일한 용량 농도를 동일한 일정으로 투여하고 있다.^[64] 이 연구가 성공하면 다음 단계는 백신 접종을 받은 사람들의 구충 감염률과 강도를 평가하기 위해 2상 임상 시험을 수행하는 것이다. Na-ASP-2 백신은 유충 단계만 표적으로 하기 때문에, 연구에 등록된 모든 피험자는 백신 접종 전에 성충을 제거하기 위해 구충제를 투여받는 것이 중요하다.

성충 구충 항원 또한 백신 후보로 잠재적으로 확인되었다. 성충이 인간 숙주의 장 점막에 부착되면 촌충 소화관에서 적혈구가 파열되어 유리 헤모글로빈이 방출되고, 이어서 단백질 분해 연쇄 반응에 의해 분해된다. 이 단백질 분해 연쇄 반응을 담당하는 여러 단백질은 또한 촌충의 영양과 생존에 필수적이다.^[66] 따라서, 이러한 항원에 대한 항체를 유도할 수 있는 백신은 구충의 소화 경로를 방해하고 촌충의 생존을 손상시킬 수 있다. 세 가지 단백질이 확인되었다: 아스파르트산 프로테아제-헤모글로비나제 APR-1, 시스테인 프로테아제-헤모글로비나제 CP-2, 그리고 글루타티온 S-전이효소이다.^[67][68][69] APR-1 및 CP-2 백신 접종은 개에서 숙주 혈액 손실과 분변 내 충란 수를 감소시켰다.^[67][68] APR-1으로 백신 접종을 하면 촌충 부담이 감소했다.^[67] 현재 연구는 임상 시험에서 검사를 위한 재조합 단백질로 적어도 이 항원 중 하나를 개발하는 데 어려움을 겪고 있다.

11. 한국의 십이지장충 관리

찰스 워델 스타일스( Charles Wardell Stiles^영어 )는 1899년에 미국 남부에서 발생하는 점진적인 악성 빈혈이 십이지장충(''A. duodenale'')에 의해 발생한다는 것을 밝혀냈다. 1900년대에 실시된 검사에서 학령기 아동에게서 매우 심각한 감염이 확인되었다.

존 D. 록펠러는 1909년 10월 26일에 십이지장충 질병 퇴치를 위해 100만달러를 기증하여 록펠러 위생 위원회를 조직하였다. 이 위원회는 학령기 아동의 평균 40%가 십이지장충에 감염되었다는 것을 발견했다.^[47]

참조

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