병원성 세균
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1. 개요
병원성 세균은 질병을 유발하는 세균을 의미하며, 다양한 종이 존재하며 각 종은 다른 증상을 일으킨다. 감염되어도 무증상인 경우가 많지만, 면역력이 저하된 환자에게는 더욱 심각하게 나타난다. 병원성 세균은 세포 내 감염, 기회 감염, 특정 조직 감염 등 다양한 방식으로 질병을 일으키며, 세균의 생존 전략은 영양분 획득, 탄소 및 에너지원 확보 등 다양하다. 진단은 배양 검사를 통해 이루어지며, 항생제를 이용한 치료와 예방 조치가 중요하다. 주요 병원성 세균으로는 바실러스, 보렐리아, 브루셀라, 클라미디아, 클로스트리듐, 대장균, 살모넬라, 포도상구균, 연쇄상구균 등이 있으며, 이들은 그람 염색, 모양, 산소 요구량, 세포 내/외 여부에 따라 분류된다. 일부 세균은 자연적인 형질전환을 통해 유전자를 교환하며 생존과 감염성을 높인다.
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| 병원성 세균 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 일반 정보 | |
| 질병 종류 | 질병을 일으키는 세균 |
| 추가 정보 | |
| 관련 정보 | 세균 감염의 병인 2019년에는 33가지 세균 병원체와 관련된 전 세계 사망자 수가 기저 원인 사망자의 8분의 1을 차지함 |
| 예시 | 결핵 신생아 패혈증 |
| 참고 문헌 | |
2. 질병
병원성 세균은 종류에 따라 다양한 질병을 일으킬 수 있다. 그러나 병원성 세균에 감염되었다고 해서 모든 사람이 증상을 경험하는 것은 아니며, 증상이 나타나지 않는 경우도 많다. 특히 면역 저하 상태에 있는 사람들은 병원성 세균 감염에 더 취약하며 증상이 나타날 가능성이 높다.[7]
2. 1. 세포 내 감염
각 세균 종은 저마다 다른 증상을 일으키지만, 감염되더라도 증상이 나타나지 않는 경우도 많다. 특히 면역력이 약한 사람은 병원성 세균에 더 취약하다.[7]클라미디아, 에를리키아, 리케차와 같은 일부 세균은 편성세포기생물(Obligate intracellular parasiteeng)로, 살아있는 세포 안에서만 성장하고 복제할 수 있다. 이러한 세포 내 감염은 무증상 잠복기를 가질 수 있다. 예를 들어, 리케차 프로와제키는 발진티푸스를 일으키고, 리케차 리케치아이는 로키산 홍반열의 원인이 된다.
클라미디아 역시 세포 내 기생 세균으로, 폐렴이나 요로 감염을 일으킬 수 있으며, 관상 동맥 심장 질환과도 관련이 있는 것으로 알려져 있다.[12][85]
반면, ''살모넬라'', ''나이세리아'', ''브루셀라'', ''마이코박테리움'', ''노카르디아'', ''리스테리아'', ''프란시셀라'', ''레지오넬라'', ''페스트균'' 등은 세포 내에서도 살 수 있지만, 세포 밖에서도 생존하고 증식할 수 있다.
2. 2. 기회 감염
기회 감염은 특정 조건에서만 질병을 일으키는 경우를 말한다. 평소에는 병을 일으키지 않던 세균이 피부 절개, 성행위 또는 면역 기능 저하와 같은 특정 상황에서 감염을 유발하는 것이다. 병원성 세균에 감염되더라도 증상이 나타나지 않는 사람도 있지만, 특히 면역 약화 상태에 있는 사람들은 병원성 세균에 더 취약하며 감염 시 증상이 나타나기 쉽다.[7]
예를 들어, ''연쇄상구균''이나 ''포도상구균''의 일부 종은 평소에는 건강한 사람의 피부 미생물군의 일부로 피부나 비인두에 존재한다. 하지만 이 세균들은 피부에 상처가 나거나 면역력이 떨어지면 피부 감염을 일으킬 수 있다. ''Streptococcus''에 의한 감염은 패혈증, 폐렴, 수막염 등으로 이어질 수 있으며,[8] 심각한 경우 전신 염증 반응을 일으켜 혈관 확장, 쇼크, 심지어 사망에 이를 수도 있다.[9]
다른 종류의 세균들은 주로 면역 억제 상태이거나 낭성 섬유증과 같은 특정 질환을 앓고 있는 환자에게 질병을 유발하는 전형적인 기회 병원체이다. 이러한 기회 병원체의 예로는 ''Pseudomonas aeruginosa'', ''Burkholderia cenocepacia'', 그리고 ''Mycobacterium avium'' 복합체 등이 있다.[10][11]
2. 3. 특정 조직 감염
병원성 세균은 종종 신체의 특정 부위에 감염을 일으킨다. 일부 세균 병원체는 특정 조직에만 영향을 미치지만, 다른 세균들은 여러 조직에 걸쳐 감염을 유발하기도 한다.- 세균성 질염: 여성의 질 내 미생물 환경의 균형이 깨진 상태를 말한다. 과도하게 증식한 ''가드넬라'' 및 다른 혐기성 세균들이 건강한 질 환경을 유지하는 유익균인 ''락토바실러스''를 대체하면서 발생한다.[13]
- 세균성 수막염: 뇌와 척수를 감싸는 보호막인 수막에 세균이 감염되어 염증이 생기는 질환이다.
- 세균성 폐렴: 폐에 세균이 감염되어 발생하는 폐렴이다.
- 요로 감염: 주로 세균 감염으로 인해 발생한다. 증상으로는 강하고 잦은 요의, 배뇨 시 통증, 소변 혼탁 등이 나타날 수 있다.[14] 가장 흔한 원인균은 ''대장균''이다. 일반적으로 소변은 무균 상태이지만, 세균이 요도를 통해 방광이나 신장으로 올라가 방광염이나 신우신염을 일으킬 수 있다.[15][16]
- 세균성 위장염: 장 내에 침입한 병원성 세균에 의해 발생한다. 이러한 병원성 세균은 일반적으로 해롭지 않은 정상 장내 세균총과 구별되지만, ''대장균''처럼 같은 종 내에서도 병원성을 가진 균주와 그렇지 않은 균주가 있어 구분이 어려울 때도 있다.
- 세균성 피부 감염: 다음과 같은 종류가 있다.
- 농가진: 주로 어린이에게 발생하는 전염성이 강한 세균성 피부 감염이다.[17] ''황색포도상구균''과 ''화농성 연쇄상구균''이 주된 원인균이다.[18]
- 단독: 피부 깊은 층의 급성 연쇄상구균 세균 감염으로, 림프계를 통해 퍼져나간다.[19]
- 봉와직염: 피부의 진피 및 피하 조직을 포함한 결합 조직에 광범위하게 발생하는 심한 염증이다.[20] 정상적인 피부 세균총이나 외부 세균과의 접촉으로 발생하며, 주로 피부 상처, 물집, 곤충 물림, 화상, 수술 부위 등을 통해 감염된다. 얼굴이나 다리에 흔히 발생하지만 다른 부위에도 나타날 수 있다.
3. 병리학
각 병원성 세균 종은 저마다 다른 증상을 일으키지만, 감염되었다 하더라도 증상을 보이지 않는 경우도 많다. 특히 면역력이 약한 사람에게서 증상이 더 뚜렷하게 나타날 수 있다.
질병의 증상은 병원성 세균이 숙주의 조직을 손상시키거나 정상적인 기능을 방해하면서 나타난다. 세균은 숙주 세포를 직접적으로 손상시키기도 하고, 면역 반응을 자극하여 간접적으로 피해를 입히거나[86][21] 독소를 방출하여 손상을 일으키기도 한다.[22]
3. 1. 직접적 손상
병원균은 숙주세포를 양분으로 사용하고 노폐물을 생산함으로써 직접적인 피해를 입힌다.[87][23] 예를 들어, 치태의 구성 요소인 ''Streptococcus mutans''(뮤탄스 연쇄상구균)는 식이성 당분을 대사하여 산을 노폐물로 생성한다.[88][24] 이 산은 치아 표면을 분해하여 충치를 유발한다.[88][24]3. 1. 1. 독소
질병의 증상은 병원성 세균이 숙주 조직을 손상시키거나 기능을 방해하면서 나타난다. 세균은 숙주 세포를 직접적으로 손상시키거나, 의도치 않게 숙주 세포를 손상시키는 면역 반응을 유발하거나,[21] 독소를 방출하여 간접적으로 손상시킬 수 있다.[22]
세균이 방출하는 독소는 크게 내독소와 외독소로 나눌 수 있다.
내독소는 그람 음성균 세포벽 외막을 구성하는 리포다당류의 지질 부분이다.[89][25] 내독소는 세균이 죽어 세포벽이 부서지거나 용균될 때 주로 방출된다.[89][25] 이 때문에 항생제 치료 후 세균이 사멸하면서 내독소를 방출하게 되면, 초기에는 오히려 증상이 악화될 수도 있다.[89][25]
외독소는 세균이 살아있는 동안 주변 환경으로 분비하거나, 세균이 죽어 세포벽이 붕괴될 때 방출된다.[25]
3. 2. 간접적 손상
병원성 세균은 숙주 세포를 직접 손상시키는 것 외에도, 독소를 방출하거나[22] 의도치 않게 숙주 세포를 손상시키는 면역 반응을 유발하여 간접적으로 손상을 입힐 수 있다.[21]특히 감염에 의해 유발된 과도하거나 부적절한 면역 반응은 숙주 자신의 세포를 손상시킬 수 있으며,[82][1] 이는 질병 증상의 원인이 되기도 한다.[21] 또한 세균이 생산하는 독소 역시 숙주 조직을 손상시키거나 기능을 방해한다.[22]
4. 세균의 생존 전략
병원성 세균은 숙주 내의 환경에서 생존하고 증식하기 위해 다양한 전략을 사용한다. 숙주 환경은 영양분을 제공하지만 동시에 면역계와 같은 방어 기작이 작동하는 곳이기도 하다. 따라서 병원균은 숙주의 방어를 회피하고 필요한 자원을 효과적으로 확보하는 능력을 발전시켜 왔다. 여기에는 특정 영양소를 두고 숙주와 경쟁하거나, 대체 에너지원을 활용하는 등의 방식이 포함된다.
4. 1. 영양분 획득
철은 인간뿐만 아니라 대부분의 세균 성장에도 필수적인 영양소이다. 일부 병원균은 숙주로부터 자유 철을 얻기 위해 시데로포어(siderophore)라는 특수한 단백질을 분비한다. 이 시데로포어는 숙주의 철 수송 단백질보다 철과 더 강하게 결합하여 철을 효과적으로 빼앗는다. 일단 철-시데로포어 복합체가 형성되면, 이는 세균 표면에 있는 특정 수용체를 통해 세균 내부로 흡수되고, 이후 철은 세균의 생존과 증식에 이용된다.[25]세균성 병원균은 또한 성장에 필요한 탄소 및 에너지원을 확보해야 한다. 인간 세포의 주된 에너지원인 포도당을 두고 숙주 세포와 경쟁하는 것을 피하기 위해, 일부 병원균들은 다른 전략을 사용한다. 예를 들어, 호흡기 질환의 원인균 중 하나인 ''인플루엔자균''(Haemophilus influenzae)을 포함한 여러 병원균은 인체 내에 상대적으로 풍부하게 존재하는 젖산과 같은 다른 종류의 탄소원을 활용하도록 적응하였다. 이를 통해 숙주와의 직접적인 영양분 경쟁을 줄이고 생존 가능성을 높인다.[26]
4. 2. 탄소 및 에너지원
세균성 병원균은 또한 성장을 위해 탄소 및 에너지원에 접근해야 한다. 인간 세포가 사용하는 주요 에너지원인 포도당에 대한 숙주 세포와의 경쟁을 피하기 위해, 호흡기 질환 병원균인 ''인플루엔자균''(Haemophilus influenzae)을 포함한 많은 병원균은 인체에 풍부한 젖산과 같은 다른 탄소원을 사용하는 데 특화되어 있다.[26]5. 진단
일반적으로 세균의 동정은 최대 48시간이 걸릴 수 있는 광범위한 배양에서 미생물을 배양하여 수행한다. 그런 다음 성장한 미생물을 육안 또는 유전체적으로 식별한다. 배양된 미생물은 종과 균주를 추가로 식별하는 데 도움이 되는 반응을 관찰하기 위해 다양한 분석을 거친다.[27]
6. 치료
세균 감염은 항생제로 치료할 수 있다. 항생제는 세균을 직접 죽이는 살균제와 세균의 증식을 억제하는 정균제로 나뉜다. 항생제는 여러 종류가 있으며, 대부분 숙주(인간 등) 세포와 세균 세포 사이의 생물학적 차이를 이용하여 선택적으로 작용한다. 예를 들어, 클로람페니콜과 테트라시클린 같은 항생제는 세균의 리보솜 기능은 억제하지만, 구조가 다른 인간 세포의 리보솜에는 영향을 주지 않아 선택적 독성을 나타낸다.[90][28]
항생제는 인간의 질병 치료뿐만 아니라, 가축의 성장을 촉진하기 위한 집약적 농업에서도 광범위하게 사용된다. 그러나 이러한 항생제의 광범위한 사용은 세균 집단에서 항생제 내성이 빠르게 발달하는 주요 원인이 되고 있다.[29] 항생제 내성 문제에 대한 대안으로, 특정 세균만을 표적으로 하는 박테리오파지를 이용한 파지 치료법도 연구 및 활용되고 있다.[30]
7. 예방
감염은 다양한 방법으로 예방할 수 있다. 예를 들어, 주사 바늘로 피부를 찌르기 전에는 살균제를 사용하여 피부를 소독하는 것이 중요하다. 또한, 체내 카테터의 적절한 관리 역시 중요하다.
수술이나 치과 시술에 사용되는 기구들은 세균 감염을 방지하기 위해 철저한 멸균 과정을 거친다. 일상생활에서는 표백제와 같은 소독제를 사용하여 주변 환경의 표면에 있는 세균이나 다른 병원체를 제거함으로써 오염을 막고 감염의 위험을 줄일 수 있다.
음식물 속 세균은 73°C 이상의 온도로 가열하면 효과적으로 제거할 수 있다.
8. 주요 병원성 세균
병원성 세균에는 숙주 세포 안에서만 살 수 있는 편성세포기생물과 세포 밖에서도 생존할 수 있는 종류 등 다양한 유형이 존재한다. 이러한 세균들은 각각 다른 방식으로 질병을 일으키며, 감염되더라도 증상이 나타나지 않는 무증상 잠복기를 거치기도 한다. 주요 병원성 세균의 구체적인 분류와 특성, 그리고 이들이 유발하는 질병에 대한 자세한 내용은 아래 하위 섹션들에서 설명한다.
8. 1. 그람 염색, 형태, 산소 요구량에 따른 분류
절대 세포 내 기생체(예: 클라미도필라, 얼리키아, 리케차)는 다른 세포 내부에서만 성장하고 복제할 수 있다. 절대 세포 내 세균에 의한 감염은 무증상일 수 있으며, 잠복기가 필요할 수 있다. 절대 세포 내 세균의 예로는 ''리케차 프로와제키'' (발진티푸스)와 리케차 리케치아이 (로키산 홍반열)가 있다.클라미디아는 세포 내 기생체이다. 이러한 병원체는 폐렴 또는 요로 감염을 일으킬 수 있으며 관상 동맥 심장 질환과 관련될 수 있다.[12]
다른 세포 내 세균성 병원체 그룹으로는 ''살모넬라'', ''나이세리아'', ''브루셀라'', ''마이코박테리움'', ''노카르디아'', ''리스테리아'', ''프란시셀라'', ''레지오넬라'', 그리고 ''페스트균''이 있다. 이들은 세포 내에 존재할 수 있지만 숙주 세포 외부에도 존재할 수 있다.
많은 속에는 병원성 세균 종이 포함되어 있다. 이들은 종종 세균을 분류하고 그룹으로 정리하는 데 도움이 되는 특징을 가지고 있다. 다음은 주요 병원성 세균 속과 종을 그람 염색, 형태, 산소 요구량, 세포 내/외 기생 여부에 따라 분류한 표이다.
| 속 | 종 | 그람 염색 | 모양 | 산소 요구량 | 세포 내/외 |
|---|---|---|---|---|---|
| 바실러스[31] | 양성 | 막대 모양 | 통성 혐기성 | 세포 외 | |
| 바르토넬라[31] | 음성 | 막대 모양 | 호기성 | 통성 세포 내 | |
| 보르데텔라[31] | 음성 | 작은 알균 막대균 | 호기성 | 세포 외 | |
| 보렐리아[31] | 음성, 염색 잘 안됨 | 스피로헤타 | 혐기성 | 세포 외 | |
| 브루셀라[31] | 음성 | 알균 막대균 | 호기성 | 세포 내 | |
| 캄필로박터[31] | 음성 | 나선형 막대[34] 오래된 배양에서는 코코이드[34] | 미호기성[34] | 세포 외 | |
| 클라미디아 및 클라미도필라[31] | (그람 염색 안됨) | 작고 둥글며 타원형 | 통성 또는 절대 호기성 | 절대 세포 내 | |
| 클로스트리듐[31] | 양성 | 크고, 둔한 끝이 있는 막대 모양 | 절대 혐기성 | 세포 외 | |
| 코리네박테리움[31] | 양성 (고르지 않게) | 막대 모양 | 대부분 통성 혐기성 | 세포 외 | |
| 장구균[33][36] | 양성 | 알균 | 통성 혐기성 | 세포 외 | |
| 에스케리키아[4][33][37] | 음성 | 막대 모양 | 통성 혐기성 | 세포 외 또는 세포 내 | |
| 프란시셀라[31] | 음성 | 알균 막대균 | 절대 호기성 | 통성 세포 내 | |
| 헤모필루스 | 음성 | 알균 막대균에서 길고 가느다란 실 모양 | 통성 혐기성 5 - 10% CO2 | 세포 외 | |
| 헬리코박터 | 음성 | 나선형 막대 | 미호기성 | 세포 외 | |
| 레지오넬라[31] | 음성, 염색 잘 안됨 | 알균 막대균 | 호기성 | 통성 세포 내 | |
| 렙토스피라[33][40] | 음성, 염색 잘 안됨 | 스피로헤타 | 절대 호기성 | 세포 외 | |
| 리스테리아[31] | 양성, 어둡게 | 가늘고 짧은 막대 모양 | 통성 혐기성 | 통성 세포 내 | |
| 마이코박테리움[31] | (항산성 염색) | 길고 가느다란 막대 모양 | 호기성 | 세포 내 | |
| 마이코플라스마[31] | (세포벽 없음) | 독특한 계란 프라이 모양, 세포벽 없음 | 대부분 통성 혐기성; M. pneumoniae는 절대 호기성 | 세포 외 | |
| 나이세리아[33][41] | 음성 | 콩 모양 | 호기성 | 임균: 통성 세포 내 N. meningitidis: 세포 외 | |
| 슈도모나스[33][42] | 음성 | 막대 모양 | 절대 호기성 | 세포 외 | |
| 리케차[31] | 음성, 염색 잘 안됨 | 작고, 막대 모양의 알균 막대균 | 호기성 | 절대 세포 내 | |
| 살모넬라[31] | 음성 | 막대 모양 | 통성 혐기성 | 통성 세포 내 | |
| 시겔라[33][43] | 음성 | 막대 모양 | 통성 혐기성 | 세포 외 | |
| 포도상구균[4] | 양성, 어둡게 | 둥근 알균 | 통성 혐기성 | 세포 외, 통성 세포 내 | |
| 연쇄상구균[31] | 양성 | 타원형에서 구형 | 통성 혐기성 | 세포 외 | |
| 트레포네마[31] | 음성, 염색 잘 안됨 | 스피로헤타 | 호기성 | 세포 외 | |
| 유레아플라스마[4] | 염색 잘 안됨[44] | 독특한 계란 프라이 모양, 세포벽 없음 | 혐기성 | 세포 외 | |
| 비브리오[33][45] | 음성 | 단극성 편모가 있는 나선형 | 통성 혐기성 | 세포 외 | |
| 예르시니아[33][46] | 음성, 양극성 | 작은 막대 모양 | 통성 혐기성 | 세포 내 |
8. 2. 주요 종 및 임상적 특성
클라미디아, 에를리키아, 리케차 등의 세균은 숙주 세포 내에서만 성장하고 복제할 수 있는 '''편성세포기생물'''(Obligate intracellular parasite)이다. 이러한 세균 감염은 증상이 나타나지 않는 무증상 잠복기를 가질 수 있다. 예를 들어, ''리케차 프로와제키''는 발진티푸스를, 리케차 리케치아이는 로키산 홍반열을 일으킨다.클라미디아균류 역시 세포 내 기생물로, 폐렴이나 요로감염증을 유발하며, 때로는 관상동맥질환과도 관련이 있는 것으로 알려져 있다.[85][12] 반면, 살모넬라, 나이세리아, 브루셀라, 미코박테리움, 노카르디아, 리스테리아, 프란시스ella, 레지오넬라, 페스트균 등은 세포 내에서도 살 수 있지만, 숙주 세포 밖에서도 생존할 수 있는 통성 세포 내 기생 세균이다.
각 병원성 세균 종은 특정한 방식으로 인체에 영향을 미치며 다양한 증상을 유발한다. 하지만 감염되더라도 증상이 나타나지 않는 경우도 있다. 특히 면역계가 약화된 사람들은 병원성 세균에 더 취약하다.[7]
어떤 세균들은 평소에는 문제를 일으키지 않다가 특정 조건, 예를 들어 피부에 상처가 나거나, 성관계를 갖거나, 면역 기능이 저하되었을 때 질병을 유발하기도 한다. 이를 기회 감염이라고 한다.
예를 들어, ''연쇄상구균''과 ''포도상구균''의 일부 종은 정상적인 피부 미생물군의 일부로, 건강한 사람의 피부나 코, 목 등에 존재한다. 그러나 이 세균들이 피부 감염을 일으킬 수 있으며, 심각한 경우 패혈증, 폐렴, 수막염 등으로 이어질 수 있다.[8] 이러한 감염은 전신 염증 반응을 유발하여 대규모 혈관 확장, 쇼크, 심하면 사망에 이를 수도 있다.[9]
다른 기회 감염 병원체로는 ''슈도모나스 에루기노사'', ''버크홀데리아 세노세파시아'', ''마이코박테리움 아비움 복합체'' 등이 있으며, 이들은 주로 면역 억제 상태이거나 낭성 섬유증과 같은 특정 질환을 앓고 있는 환자에게 질병을 일으킨다.[10][11]
병원성 세균은 종종 신체의 특정 부위에 감염을 일으키기도 하고, 전신에 영향을 미치기도 한다.
- 세균성 질염: 여성의 질 미생물군 환경 변화로 인해 발생하며, ''가드넬라 질염균'' 등 혐기성 세균이 과도하게 증식하여 유익균인 ''락토바실러스''를 대체하는 상태이다.[13]
- 세균성 수막염: 뇌와 척수를 감싸는 수막에 세균이 감염되어 염증이 발생하는 질환이다.
- 세균성 폐렴: 폐에 세균이 감염되어 발생하는 질환이다.
- 요로 감염: 주로 세균에 의해 발생하며, 강하고 잦은 배뇨 욕구, 배뇨 시 통증, 혼탁한 소변 등의 증상을 보인다.[14] 가장 흔한 원인균은 ''대장균''이다. 정상 소변은 무균 상태이지만, 세균이 요도를 통해 방광이나 신장으로 올라가 방광염이나 신장염을 일으킬 수 있다.[15][16]
- 세균성 위장염: 장내 병원성 세균에 의해 발생한다. 이들은 일반적으로 정상 장내 세균총의 보통 무해한 세균과 구별되지만, ''대장균''처럼 같은 종 내에서도 병원성 균주와 비병원성 균주가 있어 구분이 어려울 때도 있다.
- 세균성 피부 감염:
- 농가진: 주로 어린이에게 발생하는 전염성이 높은 피부 감염으로, ''황색포도상구균''과 ''화농성 연쇄상구균''이 원인이다.[17][18]
- 단독: 피부 깊은 층의 급성 연쇄상구균 감염으로, 림프계를 통해 퍼진다.[19]
- 봉와직염: 피부의 진피 및 피하층의 심한 염증을 동반하는 결합 조직의 광범위한 염증이다.[20] 봉와직염은 정상적인 피부 세균총 또는 전염성 접촉에 의해 발생할 수 있으며, 일반적으로 열린 피부, 상처, 물집, 피부 균열, 곤충 물림, 동물 물림, 화상, 수술 상처, 정맥 약물 주사, 또는 정맥 카테터 삽입 부위를 통해 발생한다. 대부분의 경우 얼굴이나 다리 아래쪽의 피부가 영향을 받지만, 봉와직염은 다른 조직에서도 발생할 수 있다.
세균 감염은 세균을 죽이는 경우 살균제로, 세균의 증식을 억제하는 경우 정균제로 분류되는 항생제로 치료할 수 있다. 항생제에는 여러 종류가 있으며 각 종류는 숙주에서 발견되는 것과 다른 병원체의 과정을 억제한다. 예를 들어, 항생제 클로람페니콜과 테트라사이클린은 세균 리보솜을 억제하지만 구조적으로 다른 진핵 세포 리보솜은 억제하지 않으므로 선택적 독성을 나타낸다.[28] 항생제는 인간 질병 치료와 동물 성장을 촉진하기 위한 집약적 농업 모두에 사용된다. 두 가지 사용 모두 세균 집단에서 항생제 내성의 급속한 발달에 기여할 수 있다.[29] 박테리오파지를 이용한 파지 치료 또한 특정 세균 감염을 치료하는 데 사용할 수 있다.[30]
많은 속에는 병원성 세균 종이 포함되어 있다. 이들은 종종 세균을 분류하고 그룹으로 정리하는 데 도움이 되는 특징을 가지고 있다. 다음은 주요 병원성 세균 속과 종의 특징을 정리한 표이다.
| 속 | 종 | 그람 염색 | 모양 | 산소 요구량 | 세포 내/외 |
|---|---|---|---|---|---|
| 바실러스[31] | 양성 | 막대 모양 | 통성 혐기성 | 세포 외 | |
| 바르토넬라[31] | 음성 | 막대 모양 | 호기성 | 통성 세포 내 | |
| 보르데텔라[31] | 음성 | 작은 알균 막대균 | 호기성 | 세포 외 | |
| 보렐리아[31] | 음성, 염색 잘 안됨 | 스피로헤타 | 혐기성 | 세포 외 | |
| 브루셀라[31] | 음성 | 알균 막대균 | 호기성 | 세포 내 | |
| 캄필로박터[31] | 음성 | 나선형 막대[34] 오래된 배양에서는 알균 모양[34] | 미호기성[34] | 세포 외 | |
| 클라미디아 및 클라미도필라[31] | (그람 염색 안됨) | 작고 둥글며 타원형 | 통성 또는 절대 호기성 | 절대 세포 내 | |
| 클로스트리듐[31] | 양성 | 크고, 둔한 끝이 있는 막대 모양 | 절대 혐기성 | 세포 외 | |
| 코리네박테리움[31] | 양성 (불균일하게) | 막대 모양 | 대부분 통성 혐기성 | 세포 외 | |
| 엔테로코쿠스[33][36] | 양성 | 알균 | 통성 혐기성 | 세포 외 | |
| 에스케리키아[4][33][37] | 음성 | 막대 모양 | 통성 혐기성 | 세포 외 또는 세포 내 | |
| 프란시스엘라[31] | 음성 | 알균 막대균 | 절대 호기성 | 통성 세포 내 | |
| 헤모필루스 | 음성 | 알균 막대균에서 길고 가는 실 모양 | 통성 혐기성, 5-10% CO2 필요 | 세포 외 | |
| 헬리코박터 | 음성 | 나선형 막대 | 미호기성 | 세포 외 | |
| 레지오넬라[31] | 음성, 염색 잘 안됨 | 알균 막대균 | 호기성 | 통성 세포 내 | |
| 렙토스피라[33][40] | 음성, 염색 잘 안됨 | 스피로헤타 | 절대 호기성 | 세포 외 | |
| 리스테리아[31] | 양성, 진하게 | 가늘고 짧은 막대 모양 | 통성 혐기성 | 통성 세포 내 | |
| 마이코박테리움[31] | (없음) | 길고 가는 막대 모양 | 호기성 | 세포 내 | |
| 마이코플라스마[31] | (없음) | 독특한 계란 프라이 모양, 세포벽 없음 | 대부분 통성 혐기성; M. pneumoniae는 절대 호기성 | 세포 외 | |
| 나이세리아[33][41] | 음성 | 콩 모양 | 호기성 | 임균: 통성 세포 내 N. meningitidis'': 세포 외 | |
| 슈도모나스[33][42] | 음성 | 막대 모양 | 절대 호기성 | 세포 외 | |
| 리케차[31] | 음성, 염색 잘 안됨 | 작고, 막대 모양 또는 알균 막대균 | 호기성 | 절대 세포 내 | |
| 살모넬라[31] | 음성 | 막대 모양 | 통성 혐기성 | 통성 세포 내 | |
| 시겔라[33][43] | 음성 | 막대 모양 | 통성 혐기성 | 세포 외 | |
| 스타필로코쿠스[4] | 양성, 진하게 | 둥근 알균 | 통성 혐기성 | 세포 외, 통성 세포 내 | |
| 스트렙토코쿠스[31] | 양성 | 타원형에서 구형 | 통성 혐기성 | 세포 외 | |
| 트레포네마[31] | 음성, 염색 잘 안됨 | 스피로헤타 | 호기성 | 세포 외 | |
| 유레아플라스마[4] | 염색 잘 안됨[44] | 독특한 계란 프라이 모양, 세포벽 없음 | 혐기성 | 세포 외 | |
| 비브리오[33][45] | 음성 | 단극성 편모가 있는 나선형 | 통성 혐기성 | 세포 외 | |
| 예르시니아[33][46] | 음성, 양극성 | 작은 막대 모양 | 통성 혐기성 | 세포 내 |
다음은 사람에게 질병을 일으키는 주요 세균 종의 임상적 특징, 전파 경로, 치료 및 예방 방법을 요약한 표이다.
{|class="wikitable" style="font-size:0.9em;"
|+ 사람에게 병원성을 가진 세균 종
|-
!style="width: 14%" colspan=2| 종
!style="width: 25%"| 전파
!style="width: 22%"| 질병
!style="width: 15%"| 치료
!style="width: 24%"| 예방
|-
|colspan=2| ''Actinomyces israelii''
| 구강 내 세균[51]
| 방선균증:[51] 고통스러운 농양과 낭종이 구강, 폐,[47][48] 또는 위장관에서 발생[49]
| 장기간 페니실린 G 투여 및 배농[51]
| 위생 관리
|-
|colspan=2| ''Bacillus anthracis''
|
소, 양, 염소 및 말과의 접촉[50]
포자는 흡입 또는 찰과상을 통해 유입[33]
|
탄저병: 폐, 위장관 및/또는 피부 증상.[51]
| 감염 초기:[52]
페니실린
독시사이클린
시프로플록사신
락시바쿠맙[53]
|
탄저병 백신[33]
장비 고압증기 멸균[33]
|-
|colspan=2| ''Bacteroides fragilis''
| 장내 세균[51]
| 위장관, 골반강 및 폐의 농양[51]
| 메트로니다졸[51]
| 상처 관리[54]
흡인 예방[54]
|-
|colspan=2| ''Bordetella pertussis''
|
감염된 사람의 호흡기 비말과의 접촉[33]
|
백일해[33][51]
이차적인 세균성 폐렴[33]
| 발작 전 단계에서 마크로라이드[33](예: 에리스로마이신)[33][51]
|
백일해 백신,[33][51] DTaP 백신[33][51]
|-
|rowspan=2|''Borrelia''
|''B. burgdorferi''[33][51]
''B. garinii''[33]
''B. afzelii''[33]
|
진드기
생쥐, 다른 작은 포유류 및 조류의 저장소[55]
|
라임병[56][57]
- 초기 국소: 이주성 홍반
- 초기 파종: 신경보렐리아증, 라임 심장염
- 후기: 라임 관절염, 만성 위축성 피부염 (''B. afzelii''만 해당)
|
성인에게는 독시사이클린, 어린이에게는 아목시실린, 신경계 관련 증상에는 세프트리악손 투여[56]
|
진드기에 대한 피부 노출을 제한하는 옷 착용.[33]
곤충 기피제 사용.[33]
진드기 서식 지역 피하기.[33]
|-
| ''B. recurrentis''[58]
기타
| 몸니 (''Pediculus humanus corporis'') 및 Ornithodoros 연성 진드기[58]
| 재귀열
| 페니실린, 테트라사이클린, 독시사이클린[59]
| 진드기 서식 지역 피하기[58]
세탁 시설 이용 확대[58]
과밀한 지역 피하기[58]
살충제 사용[58]
|-
| ''
9. 유전적 형질전환
일부 병원성 세균은 자연적인 유전자 형질전환 능력을 가지고 있다.[81] 자연 형질전환은 한 세포에서 다른 세포로 DNA를 전달하기 위한 세균의 적응 과정이다. 이 과정에는 외부 DNA를 공여 세포로부터 수용 세포로 흡수하고, 유전적 재조합을 통해 수용 세포의 유전체에 통합하는 단계가 포함된다. 형질전환은 수용 세포의 DNA에서 발생하는 손상을 복구하기 위한 적응으로 여겨진다. 특히 병원성 세균의 경우, 형질전환 능력은 생존과 감염성을 높이는 데 기여할 가능성이 높다.[81]
| 세균명 |
|---|
| 캄필로박터 제주니 |
| 장구균 파이칼리스 |
| 인플루엔자균 |
| 헬리코박터 파일로리 |
| 폐렴막대균 |
| 레지오넬라 뉴모필라 |
| 임균 |
| 수막염균 |
| 황색포도상구균 |
| 폐렴구균 |
| 콜레라균 |
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