연쇄상구균

3. 유전체학

다양한 연쇄상구균 종의 유전체 염기서열이 분석되었다.^[68][32] 대부분 1.8~2.3 Mb 크기의 유전체를 가지며, 1,700~2,300개의 단백질을 암호화한다.^[69][33] 일부 중요한 연쇄상구균의 유전체 정보는 아래 표와 같다.^[69][33]

표에 나열된 4종 (화농성연쇄상구균, B형 연쇄구균, 폐렴 연쇄상구균, 충치균)은 평균적으로 단백질 서열의 70%가 일치한다.^[69][33]

일부 연쇄상구균은 박테리오파지에 감염될 수 있다.^[34] 폐렴 연쇄상구균에서만 18개의 프로파지가 검출되었으며, 38~41kb의 크기에 42~66개의 유전자를 암호화하는 것으로 알려져있다.^[34] 처음으로 알려진 연쇄상구균 파지에는 Dp-1와^[70][35][36] ω1이^{[71][72][37][38][39]} 있다. 1981년에는 Cp-1이 발견되어 Cp족이라는 별도의 분류에 들어갔다.^[73][40] 이들은 폐렴 연쇄상구균 뿐 아니라 ''S. mitis''도 감염시킨다.^[74][41] 연쇄상구균 파지의 숙주 범위에 대한 조직적인 연구는 아직 이루어지지 않았다.

4. 임상 양상

연쇄상구균은 연쇄구균 인후염 외에도 결막염,^[7] 수막염, 세균성 폐렴, 심내막염, 단독, 괴사성 근막염 등 다양한 질환을 일으킬 수 있다.^[8] 그러나 많은 연쇄구균 종은 병원성이 없으며 구강, 피부, 장, 상기도 등에서 공생하는 미생물총의 일부를 형성한다. 또한 엠멘탈 치즈 생산에도 필요한 성분이다.^[8]

연쇄구균은 용혈 특성에 따라 분류된다.^[9] 알파(알파 용혈)-용혈성 종은 적혈구 내 헤모글로빈 분자의 철 산화를 일으켜 혈액 한천 배지에서 녹색을 띠게 한다. 베타(베타 용혈)-용혈성 종은 적혈구를 완전히 파열시켜 세균 집락 주변에 혈구가 없는 넓은 영역을 만든다. 감마(감마 용혈)-용혈성 종은 용혈을 일으키지 않는다.^[10]

베타-용혈성 연쇄구균은 란스필드 그룹화라는 혈청형 분류에 따라 추가로 분류된다.^[5] 란스필드 그룹은 A, B, C, D, F, G, H 등으로 나뉘며, 의학적으로 중요한 그룹은 알파-용혈성 연쇄구균인 폐렴구균과 비리단스 연쇄구균 그룹, 그리고 란스필드 그룹 A와 B의 베타-용혈성 연쇄구균(각각 A군 연쇄구균, B군 연쇄구균으로도 불림)이다.

4. 1. 주요 감염 질환

• 연쇄상구균 인두염(스트렙트로콕쿠스 인후염): 가장 흔한 비침습성 감염 중 하나로, 목의 통증과 염증을 유발한다.^[13]
• 성홍열: A군 비침습성 감염의 일종으로, 피부 발진과 고열을 동반한다.^[13]
• 농가진: 피부에 발생하는 얕은 감염으로, 주로 어린이에게 나타난다.^[13]
• 봉와직염: 피부와 피하 조직에 발생하는 심부 감염이다.
• 단독: 피부의 얕은 층에 발생하는 급성 염증이다.
• 괴사성 근막염: '살점을 먹는 세균'으로 알려진 심각한 감염으로, 근육과 근막을 파괴한다.^[63]
• 폐렴: 폐에 염증을 일으키는 질환으로, 폐렴 연쇄상구균이 가장 흔한 원인균이다.^[63]
• 수막염: 뇌와 척수를 둘러싼 막에 염증을 일으키는 질환으로, B군 연쇄구균은 신생아 수막염의 가장 흔한 원인균이다.^[15]
• 심내막염: 심장 내막에 염증을 일으키는 질환으로, 녹색연쇄상구균과 상구균 등이 원인이 될 수 있다.
• 균혈증: 혈액에 세균이 존재하는 상태로, 심각한 합병증을 유발할 수 있다.^[63]
• 류마티스열: 치료받지 않은 A군 연쇄상구균 감염의 합병증으로, 관절, 신장, 심장 판막에 영향을 미친다.
• 급성 사구체신염: A군 연쇄상구균 감염 후 발생하는 신장 질환이다.
• 연쇄구균 감염과 관련된 소아 자가 면역 신경 정신 질환(PANDAS): A군 베타 용혈성 연쇄구균(GABHS) 감염에 의해 시작된 자가 면역 기전으로 인해 발생하는 것으로 추정되며, 소아 환자에게 정신, 운동, 수면 및 기타 증상을 유발한다.

4. 2. 독소성 질환

4. 3. 면역성 질환

5. 진단 및 치료

연쇄상구균 감염은 일반적으로 신속 연쇄구균 검사 또는 배양을 통해 진단된다.^[13] 임상 현장에서는 A군 연쇄구균에 대한 PYR 검사와 같은 간단한 검사법으로 가장 흔한 ''연쇄구균'' 그룹들을 구분할 수 있다. 또한, 임상에서 주요 그룹들을 구분할 수 있는 라텍스 응집 키트도 있다.

6. 구강 내 연쇄상구균

연쇄상구균 중 비리단스 연쇄구균은 정상균총 세균의 큰 그룹으로, 혈액 한천배지에서 녹색을 띠는 알파 용혈을 나타내거나 용혈을 나타내지 않는다. 이들은 랜스필드 항원을 가지고 있지 않다.^[12]

구강에는 많은 연쇄상구균(스트렙토코쿠스속)이 존재한다. 연쇄상구균은 구강 플로라에서 가장 큰 비율을 차지한다. 구강 플로라에 서식하는 연쇄상구균은 구강 연쇄상구균(oral streptococci)으로 총칭된다.^[48]

구강 상재균총은 출생 직후부터 정착을 시작하며, 개체의 성장 및 치아의 맹출 등 구강 내 환경의 변화에 따라 변동한다. 또한, 개인차 및 가정에서의 식생활과 생활 습관에 따라서도 큰 변화가 있다.

구강 상재균총의 대표적인 균종은 거의 정해져 있으며, 분포 영역에서의 우세 균종도 거의 변동이 없다. 스트렙토코쿠스속에 속하는 균은 다음과 같다.

7. 기타

일부 연쇄상구균은 유산균으로 분류된다.^[49] 스트렙토코쿠스속 테르모필루스(Streptococcus thermophilus|스트렙토코쿠스 테르모필루스^la)는 발효유 제품에 포함되어 있으며, 유산균인 불가리스균과 함께 일반적으로 요구르트(예: 불가리아요구르트) 제조에 이용된다.^[50] 이 균은 요구르트의 부드러운 점성을 내고, 생산하는 개미산은 불가리스균의 배양에 필수적이다.^[51]

자연 유전자 형질전환은 주변 매개체를 통해 한 박테리아에서 다른 박테리아로 DNA가 전달되는 과정을 말한다. 형질전환은 수많은 유전자 발현에 의존하는 복잡한 과정이다. 형질전환이 가능하려면 박테리아는 형질전환 능력이라고 하는 특별한 생리적 상태에 들어가야 한다. 폐렴 연쇄상구균(`S. pneumoniae`), 미티스 연쇄상구균(`S. mitis`), 구강 연쇄상구균(`S. oralis`)는 형질전환 능력을 갖게 될 수 있으며, 결과적으로 포식성 형제 살해 메커니즘을 통해 형질전환을 위한 상동 DNA를 능동적으로 획득한다.^[42] 이 형제 살해 메커니즘은 주로 같은 환경에 존재하는 형질전환 능력이 없는 형제들을 이용한다.^[43] 폐렴 연쇄상구균의 고도로 형질전환 능력이 있는 균주들 중에서, Li 등^[44]은 비강 정착 적합성과 독성(폐 감염력)이 온전한 형질전환 시스템에 의존한다는 것을 보여주었다. 형질전환 능력은 연쇄상구균 병원체가 숙주의 산화 공격으로 인한 DNA 손상을 재조합 수복을 위해 외부 상동 DNA를 사용할 수 있도록 할 수 있다.^[45]

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