장출혈성 대장균 감염증

3. 원인

장출혈성 대장균(STEC)은 소와 양의 위장관에서 발견될 수 있으며, 사람을 감염시킬 수 있는 인수공통감염병 병원체이다. 이들은 전 세계적으로 발생하는 박테리아이다.^[7]

가장 잘 알려진 균주는 O157:H7이지만, 비 O157 균주도 미국에서 연간 약 36,000건의 질병, 1,000건의 입원, 30건의 사망을 유발한다.^[8] 식품 안전 전문가들은 "빅 식스(Big Six)" 균주 (O26, O45, O103, O111, O121, O145)를 인식하고 있다.^[4] 2011년 독일의 유행은 O104:H4에 의해 발생했으며, 이 균주는 장 집합성 및 장 출혈성 특성을 모두 가지고 있다. O145 및 O104 균주 모두 용혈성 요독 증후군(HUS)을 유발할 수 있다.

장출혈성 대장균 감염은 주로 베로독소를 생성하는 장출혈성 대장균에 의해 오염된 음식물 등을 입으로 섭취함으로써 발생한다. 사람에게 발병을 일으키는 균 수가 50개 정도로 적고, 강한 독성을 가지고 있어 2차 감염이 일어나기 쉬우므로 주의가 필요하다. 또한, 이 균은 강한 산 저항성을 나타내어 위산 속에서도 생존하여 장에 도달한다.

3. 1. 병원체

3. 2. 감염 경로

4. 병원성

장출혈성 대장균(EHEC) 균주의 감염성 또는 독성은 배지 내 퓨코스의 존재, 이 당의 감지, 그리고 EHEC 병원성 섬의 활성화 등 여러 요인에 따라 달라진다.

장출혈성 대장균은 무증상이나 경미한 설사부터 심한 복통, 빈번한 수양변, 현저한 혈변(하혈) 등과 함께 심각한 합병증을 일으켜 사망에 이르는 등, 그 증상이 다양하다. 감염력은 비교적 강하며, 다른 식중독 원인균의 1/10~1/100인 100~1000cfu 섭취만으로도 감염이 성립된다고 알려져 있다.^[21]

감염 환자에게 성별, 연령 등의 유의미한 차이는 없지만, 영유아나 소아, 고령자는 중증으로 발전하기 쉽고, 남성보다 여성이 약간 더 중증으로 발전하기 쉽다. 감염 기회가 있었던 사람의 약 절반은 감염 후 3~8일의 잠복기를 거쳐 심한 복통을 동반하는 빈번한 수양변 증상을 보인다. 대부분 발병 다음날 정도에 혈변 또는 점혈변이 나타나며, 이를 '''출혈성 대장염'''이라고 한다. 다른 경구 감염증(살모넬라, 장염 비브리오 등)과 비교하면 구역질이나 구토는 거의 나타나지 않으며, 나타나도 그 정도가 가볍다. 발열은 일시적이고 경미한(37℃대) 경우가 많다. 혈변이 나타난 초기에는 혈액 혼입량이 적지만 점차 증가하며, 전형적인 경우에는 '''대변 성분이 적은 혈액(과 점액)이 그대로 나오는 상태'''가 된다.^[21]

유증상자의 6~7%는 설사 등 초기 증상 발현 후 수일~2주(대부분 5~7일 후) 이내에 '''용혈성 요독 증후군'''(HUS)이나 '''뇌증'''과 같은 심각한 합병증을 겪는다. 용혈성 요독 증후군 환자의 치사율은 1~5%로 알려져 있다. 이 외에도 드물지만 충수염이나 장중첩증 등 소화기계 합병증에도 주의가 필요하며, 심한 경우 천공이나 괴사로 인해 복막염으로 진행될 수 있다.^[21]

중증 합병증의 위험 인자로는 '''영유아'''와 '''고령자''', 그리고 혈변과 복통이 심한 경우가 꼽히지만, 그 외에도 중증 합병증이 발생할 수 있다.

4. 1. 부착 및 소실

4. 2. 시가 독소 (Shiga toxin)

4. 3. 병원성 섬 조절

5. 임상 양상

장출혈성 대장균 감염증은 심한 경우 혈성 설사와 복통을 일으키기도 하지만, 피가 섞이지 않은 설사가 나타나거나 아무런 증상 없이 지나가기도 한다. 대개 열은 나지 않고 5~10일이면 좋아진다. 하지만 5세 이하의 어린이나 노인 등에서는 용혈성 요독 증후군(HUS) 등의 합병증으로 인해 생명이 위독해질 수도 있다.^[29]

5. 1. 증상

• 감염 환자에게 성별, 연령 등의 유의미한 차이는 없다. 다만, 중증화되기 쉬운 것은 영유아나 소아, 고령자이며, 남성보다 여성이 약간 더 중증화되기 쉽다.
• 감염 기회가 있었던 사람의 약 절반은 감염 후 3~8일의 잠복기^[21]를 거쳐 심한 복통을 동반하는 빈번한 수양변 증상을 보인다. 대부분 발병 다음날 정도에 혈변 또는 점혈변이 나타난다('''출혈성 대장염'''). 다른 경구 감염증(살모넬라, 장염 비브리오 등)과 비교하면 구역질이나 구토는 거의 나타나지 않으며, 나타나도 그 정도가 가볍다. 발열은 일시적이고 경미한(37℃대) 경우가 많다. 혈변이 나타난 초기에는 혈액 혼입량이 적지만 점차 증가하며, 전형적인 경우에는 '''대변 성분이 적은 혈액(과 점액)이 그대로 나오는 상태'''가 된다.
• 유증상자의 6~7%는 설사 등 초기 증상 발현 후 수일~2주(대부분 5~7일 후) 이내에 '''용혈성 요독 증후군'''(HUS)이나 '''뇌증'''과 같은 심각한 합병증을 겪는다. 용혈성 요독 증후군 환자의 치사율은 1~5%로 알려져 있다. 이 외에도 드물지만 충수염이나 장중첩증 등 소화기계 합병증에도 주의가 필요하다(심한 경우 천공이나 괴사로 인해 복막염으로 진행될 수 있다).
• 중증 합병증의 위험 인자로는 '''영유아'''와 '''고령자''', 그리고 혈변과 복통이 심한 증례가 꼽히지만, 그 외에도 중증 합병증이 발생할 수 있다.

5. 2. 합병증

6. 진단

증상 발현과 관계없이 분변에서 병원체(장출혈성 대장균)를 분리하거나, 분리된 균주의 독소 생성 여부 또는 독소 유전자를 확인한다. 동시에 독소형, 항체형을 알 수 있다면 더욱 효과적인 치료로 이어진다.^[24]

7. 치료

장출혈성 대장균 감염증의 치료는 기본적으로 수분과 전해질을 보충하고, 증상에 따라 적절한 조치를 취하는 대증 요법을 중심으로 이루어진다.^[30][25] 항생제 사용은 용혈성 요독 증후군 유발 위험이 있어 권장되지 않는다.^[30]

7. 1. 일반적 치료

• 설사 증상이 있는 경우, 안정, 수분 보충 및 연령, 증상에 맞는 소화하기 쉬운 식사를 섭취한다.
• 심한 복통과 혈변이 관찰되고, 경구 섭취가 거의 불가능한 경우 수액을 투여한다. 신장 기능 장애 발생에 주의한다.
• 장관 운동 억제성 지사제는 장관 내용물의 정체 시간을 연장하여 베로독소의 흡수를 돕는 위험이 있으므로 사용하지 않는다.
• 심한 복통에는 진통제로 펜타조신 피하 주사 또는 근육 내 주사를 놓는다. 스코폴라민 계열은 장관 운동을 억제하므로 피한다.
• 항생 물질 투여는 아래와 같다.

• 합병증 (용혈성 요독 증후군, 괴사성 장염 등)이 발생한 경우 즉시 입원해야 한다. 경우에 따라 인공 투석이나 수술이 필요할 수도 있다.

7. 2. 약물 치료

용혈성 요독 증후군, 괴사성 장염 등의 합병증이 발생한 경우 즉시 입원해야 한다. 경우에 따라 인공 투석이나 수술이 필요할 수도 있다.^[25] 급성 신부전이 있을 경우 혈액 투석을 고려한다.

7. 3. 합병증 치료

• 설사 증상이 있는 경우, 안정, 수분 보충 및 연령, 증상에 맞는 소화하기 쉬운 식사를 섭취한다.
• 심한 복통과 혈변이 관찰되고, 경구 섭취가 거의 불가능한 경우 수액을 투여한다. 신장 기능 장애 발생에 주의한다.
• 장관 운동 억제성 지사제(지사제)는 장관 내용물의 정체 시간을 연장하여 베로독소의 흡수를 돕는 위험이 있으므로 사용하지 않는다.
• 심한 복통에 대한 진통제로 펜타조신 피하 주사 또는 근육 내 주사한다. 스코폴라민 계열은 장관 운동을 억제하므로 피한다.
• 항생 물질 투여
• 소아 - 포스포마이신, 노르플록사신, 카나마이신
• 성인 - 뉴퀴놀론, 포스포마이신
• 합병증 (용혈성 요독 증후군, 괴사성 장염 등)이 발생한 경우 즉시 입원해야 한다. 경우에 따라 인공 투석이나 수술이 필요할 수도 있다.

참조

_[1] 논문 Multicenter evaluation of a sequence-based protocol for subtyping Shiga toxins and standardizing Stx nomenclature 2012-09
_[2] 논문 Recent advances in understanding enteric pathogenic Escherichia coli
_[3] 논문 Shiga/verocytotoxins and Shiga/verotoxigenic Escherichia coli in animals https://hal.archives[...]
_[4] 논문 Enterohaemorrhagic Escherichia coli O157:H7 target Peyer's patches in humans and cause attaching/effacing lesions in both human and bovine intestine 2000
_[5] 논문 Cattle lack vascular receptors for Escherichia coli O157:H7 Shiga toxins 2000
_[6] 논문 A Case of Hemolytic Uremic Syndrome Caused by Escherichia coli O104:H4 2006-06-30
_[7] 논문 Phylogeographic Analysis Reveals Multiple International transmission Events Have Driven the Global Emergence of Escherichia coli O157:H7 https://academic.oup[...] 2018-10-29
_[8] 뉴스 Lawyer Battles FSIS on Non-O157 E. coli http://www.foodsafet[...] 2011-06-02
_[9] 논문 Quinolone antibiotics induce Shiga toxin-encoding bacteriophages, toxin production, and death in mice
_[10] 논문 Enterohaemorrhagic ''Escherichia coli'' in human medicine
_[11] 서적 Shiga toxins: A Review of Structure, Mechanism, and Detection Springer
_[12] 논문 Enterohemorrhagic Escherichia coli senses microbiota-derived nicotinamide to increase its virulence and colonization in the large intestine https://linkinghub.e[...] 2023-06-27
_[13] 논문 Valid Presumption of Shiga Toxin-Mediated Damage of Developing Erythrocytes in EHEC-Associated Hemolytic Uremic Syndrome 2020
_[14] 논문 Consequences of EHEC colonisation in humans and cattle https://www.scienced[...] 2002
_[15] 간행물 IDWR感染症発生動向調査週報 2002年第6号感染症の話 https://web.archive.[...] 2010-02-09
_[16] 서적 微生物学・臨床微生物学 医歯薬出版
_[17] 문서 ベロ毒素の新たな知見　化学療法の領域　25(5) 39-48. 2009
_[18] 간행물 3類感染症･腸管出血性大腸菌 http://www.forth.go.[...] 2010-02-09
_[19] 간행물 ヴェロ毒素産生性大腸菌(VTEC) http://www.med.osaka[...] 2010-02-09
_[20] 논문 ベロ毒素生産性大腸菌 O157 の有機酸耐性 https://doi.org/10.1[...] 2003
_[21] 웹사이트 知って得する病気の知識 O157 https://www.med.or.j[...]
_[22] 문서
_[23] 간행물 一次、二次医療機関のための腸管出血性大腸菌（O157等）感染症治療の手引き（改訂版） https://www.mhlw.go.[...] 2010-02-09
_[24] 간행물 腸管出血性大腸菌(EHEC)検査・診断マニュアル 平成24年6月 http://www.nih.go.jp[...]
_[25] 웹사이트 一次、二次医療機関のための O-157 感染症治療のマニュアル https://www.mhlw.go.[...]
_[26] 논문 Recent advances in understanding enteric pathogenic Escherichia coli https://www.ncbi.nlm[...] 2013-10
_[27] 웹인용 장출혈성 대장균 감염증 - 질환백과 http://www.amc.seoul[...] 2020-04-26
_[28] 웹인용 식품의약품안전처 https://www.foodsafe[...] 2020-04-26
_[29] 웹인용 장출혈성대장균 감염증 http://health.cdc.go[...] 2020-04-26
_[30] 웹인용 감염병포털_법정감염병_장출혈성대장균감염증 https://www.cdc.go.k[...] 2020-04-26
_[31] 웹인용 감염병포털_질병별통계-전수감시감염병 https://www.cdc.go.k[...] 2020-04-26