브루셀라증

3. 원인균 및 숙주

브루셀라(''Brucella'') 속에 속하는 그람 음성 세균이 브루셀라증의 원인균이다. 이 세균은 협막(캡슐), 아포(spore), 편모가 없으며, 발육 속도가 느리고 세포 내 기생하는 특징을 가지고 있다.^[66] 1887년 크림 전쟁에서 몰타열의 원인 병원체로 영국군 군의관인 데이비드 브루스(Sir David Bruce)에 의해 ''Micrococcus melitensis''가 발견되었다.^[68] 100개 미만의 세균 수라도 감염될 정도로 감염되기 쉬우며, 실험실 감염도 많다.^[69]

사람에게 감염을 일으키는 주요 균종은 다음과 같다:^[69]

이 외에도 ''B. ovis''(양), ''B. maris''(해양 동물), ''B. neotomae''(설치류), ''B. microti'' 등 다양한 균종이 존재한다.

4. 전파 경로

브루셀라증은 염소, 양, 돼지, 소 등 가축에 의해 전염된다. 동물들 사이의 감염은 주로 상처 부위로 균이 침투하거나 오염된 사료 등을 통해 이루어진다. 사람의 경우, 브루셀라에 감염된 동물과 접촉하여 감염되는 경우가 대부분이며, 사람 사이의 전파는 드물다.^[11]

브루셀라증의 주요 감염 경로는 다음과 같다:^[72]

• 오염된 식품 섭취: 감염된 동물의 살균되지 않은 우유나 유제품(치즈 등)을 섭취할 경우 감염될 수 있다.
• 세균 흡입: 실험실 등에서 브루셀라균을 흡입하여 감염될 수 있다.
• 피부, 점막 접촉: 사체, 유산 조직, 분만 잔여물(양수, 태반) 등과의 접촉을 통해 피부 상처나 눈의 결막 등으로 세균이 침입하여 감염될 수 있다.^[65] 낙농업 종사자, 수의사, 도축장 종사자는 직업적 감염 위험이 높다.^[65]

5. 증상

5. 1. 사람의 증상

5. 2. 가축의 증상

6. 진단

브루셀라증 진단은 다음을 통해 이루어진다.

• 세균학적 검사:
• 혈액, 골수, 림프절 등에서 채취한 검체를 트립토스 배지에 배양하여 브루셀라균을 분리, 동정한다. 브루셀라균은 매우 느리게 성장하며(최대 2개월 소요), 감염성이 높아 실험실 직원에게 위험을 초래할 수 있다.^[69]
• 혈액 배양은 발열 시 항생제 투여 전에 채취한 혈액, 림프절 생검 검체, 골수 천자 검체 등을 이용하며, 체조직에서 병원체를 분리하여 진단에 활용한다.^[65]
• 100개 미만의 세균으로도 감염될 수 있으며, 실험실 감염 사례도 많다.^[69]
• 분리된 균은 혈액 또는 혈청이 첨가된 배지를 사용하며, 카탈라아제 양성, 우레아제 양성 반응을 보이고, 펩톤 배지에서는 당에서 산을 생성하지 않는다.
• 혈청학적 검사:
• 고전적인 Huddleson, Wright 및/또는 로즈 벵갈 반응, ELISA, 만성 질환 관련 IgM 항체에 대한 2-머캡토에탄올 분석 등을 사용한다.
• 표준 응집 반응(SAT), 로즈 벵갈, 2-머캡토에탄올(2-ME), 항인간 글로불린(쿰스), 간접 효소 결합 면역 흡착 분석(ELISA)을 통해 세균 리포다당 및 기타 항원에 대한 특정 항체를 확인한다.^[13][14]
• SAT는 풍토병 지역에서 가장 일반적으로 사용되는 검사이다.^[13][14]
• 비풍토병 지역에서는 1:160 이상, 풍토병 지역에서는 1:320 이상의 응집 역가가 유의미한 수치로 간주된다.
• ''브루셀라''의 O 다당류는 다른 그람 음성균의 O 다당류와 유사하여 M 등급 면역글로불린의 교차 반응을 유발할 수 있다.
• ''B. canis''는 교차 반응이 없어 SAT로 진단이 어렵다.
• α2-글로불린(IgA)과 α-글로불린(IgG) 분획에 차단 항체가 존재하면 SAT 결과가 위음성으로 나타날 수 있다(프로존 현상).
• 딥스틱 분석법은 ''브루셀라'' IgM 항체 결합을 기반으로 하는 간단하고 정확하며 신속한 검사법이다.
• ELISA는 일반적으로 세포질 단백질을 항원으로 사용하며, 최근 연구에서 SAT보다 민감도와 특이도가 높아 IgM, IgG, IgA 측정에 더 효과적이다.^[15]
• 총 항''브루셀라'' 항체 검출을 위한 단일 단계 면역 포획 분석인 Brucellacapt 검사는 보조 검사로 활용된다.
• 기타:
• 간 생검을 통해 과립구성 간염의 조직학적 증거를 확인한다.
• 감염된 척추의 방사선 촬영을 통해 요추 전상각의 선택적 침식(페드로 폰스 징후)과 현저한 골증식 등 브루셀라성 척추염 의심 소견을 확인한다.
• PCR은 빠르고 특이적인 검사법이다. 다양한 PCR(예: 중첩 PCR, 실시간 PCR, PCR-ELISA)이 개발되었으며, 1차 감염과 치료 후 재발을 감지하는 데 높은 특이성과 민감도를 보인다.^[16]

7. 치료

항생제 치료는 테트라사이클린계 항생제, 리팜피신, 아미노글리코사이드계 항생제인 스트렙토마이신과 젠타마이신 등을 사용하며, ''브루셀라''균이 세포 내에 잠복하기 때문에 여러 주 동안 두 가지 이상의 항생제를 사용해야 한다.^[20][21][22]

성인의 경우 표준 치료법은 14일 동안 매일 1g의 스트렙토마이신을 근육 주사하고, 45일 동안 하루에 두 번 100mg의 독시사이클린을 경구 복용하는 것이다. 스트렙토마이신을 사용할 수 없는 경우, 7일 동안 매일 1회 5mg/kg의 젠타마이신 근육 주사가 대체 치료법으로 사용된다.^[20] 최소 6주 동안 하루에 두 번 독시사이클린과 리팜피신을 복용하는 요법도 널리 사용된다. 독시사이클린, 리팜피신, 코트리모사졸의 삼중 요법은 신경 브루셀라증 치료에 사용되기도 한다.^[21] 독시사이클린과 스트렙토마이신 병용 요법(2~3주)은 독시사이클린과 리팜피신 병용 요법(6주)보다 더 효과적이다.^[22]

독시사이클린은 혈액-뇌 장벽을 통과할 수 있지만, 재발을 예방하려면 다른 두 가지 약물을 추가해야 한다. 시프로플록사신과 코트리모사졸 요법은 재발률이 너무 높아 권장되지 않는다. 브루셀라 심내막염의 경우 수술이 필요할 수 있다. 최적의 항브루셀라 치료를 받더라도 환자의 5~10%에서는 여전히 재발이 발생한다.

가축에서는 가축전염병예방법에 따라 치료하지 않고 살처분한다.

8. 예방

가축 브루셀라는 감염된 동물을 즉시 도축장으로 보내는 것이 확산을 막는 가장 효과적인 방법이다. 소를 대상으로 한 백신은 존재하나, 낮은 유병률 때문에 접종을 실시하지 않고 브루셀라 검사 후 양성/의양성 판정 시 살처분한다. 과거에는 매몰처리하였으나 2021년부터는 안락사 후 랜더링 처리를 통해 공업용 유지와 비료를 생산한다.^[18] 양성축의 자축은 6개월 미만일 경우 살처분을 권고하며, 발생 축사는 최장 6개월간 이동이 제한된다. 젖소는 12개월 이상 모든 암소를 대상으로 밀크링 검사를 실시하며, 소 거래 시에는 브루셀라증 검사가 필수적이다. 모든 유제품은 반드시 살균 과정을 거쳐야 한다.^[18]

사람의 경우 백신은 없지만, 테트라사이클린, 리파마이신, 젠타마이신, 스트렙토마이신 등의 항생제를 함께 사용하는 칵테일 요법으로 치료한다. 항생제 요법 발달 전에는 심낭염 등의 합병증으로 사망하는 경우도 있었다.^[18] 멸균하지 않은 우유 섭취나 감염된 가축의 사체를 다루는 수의사, 도축장 직원 등도 감염될 수 있다.^[18]

세계동물보건기구는 백신 생산에 대한 지침을 제공하며, 질병 근절을 위한 검사 및 근절 프로그램이 필요하다. 브루셀라증 예방을 위해서는 원유 제품 생산 시 철저한 위생을 준수하고, 모든 우유를 저온살균해야 한다. 공중 보건 인식 개선을 위해 하나 건강(One Health) 개념이 제시되었으나, 여러 어려움에 직면해 있다.^[19]

1909년 몰타 주둔 영국군에서 기록된 사망률은 2%였고, 주된 사망 원인은 심내막염이었다. 최근 항생제와 수술 발전으로 심내막염으로 인한 사망은 예방 가능하다. 인간 브루셀라증 예방은 가축 예방 접종 및 검사, 감염 동물 도살 등의 수의학적 관리 방법을 통해 가능하다. 현재 인간에게 효과적인 백신은 없으며, 우유를 끓여 마시는 것이 섭취를 통한 전파를 예방하는 데 효과적이다. 날고기, 간, 골수를 먹는 식습관 변화가 필요하며, 브루셀라증 환자는 혈액/장기 기증이 제한된다.^[23] 진단 검사실 직원의 ''브루셀라''균 노출은 여전히 문제이며, 상당한 노출 시 노출 후 예방 조치 및 6개월간 혈청학적 추적 관찰이 필요하다.^[24]

2002년 연구에 따르면 가축의 약 10~13%가 브루셀라균에 감염되었고, 연간 손실액은 약 미국 달러6000만달러였다.^[25] 1932년부터 정부 기관들이 질병 억제 노력을 기울였고, 현재 3~8개월령의 모든 소는 ''브루셀라 아보르투스'' 19 균주 백신을 접종받아야 한다.^[26] 2019년 란저우에서는 백신 공장의 유효기간 지난 소독제 사용으로 인해 박테리아가 대기 중으로 배출되어 인간 감염이 발생했다.^[30][31] 이는 "감염병 역사상 아마도 가장 큰 실험실 사고"였다.^[32]

아일랜드는 2009년 브루셀라병 청정국으로 선포되었으며,^[35][36] 영국 본토는 1979년 이후 브루셀라증이 없었지만 산발적인 재발이 있었고,^[37] 북아일랜드는 2015년 공식 청정 지역으로 선포되었다.^[37] 미국의 낙농 목장은 매년 브루셀라 유즙 환형 검사를 실시하며, 감염된 젖소는 도축된다.^[40] 수의사는 어린 가축에 예방 접종을 실시하여 인수공통감염병 전파 가능성을 줄인다.^[41][42] 미국에서 ''B. abortus''에 의한 브루셀라병 근절 노력은 1934년에 시작되었다. 브루셀라병은 북미에 외래 가축과 함께 유입되어 야생 들소와 엘크에 전염되었으며, 19세기 초 이전에는 아메리카 원산 우제류 동물에서 발생 기록이 없다.^[43]

20세기 중반, 여러 선진국들이 ''브루셀라'' 종을 생물학 무기로 사용했다. 1954년 미국은 ''B. suis''를 최초로 생물학전 무기로 만들었으며, 에어로졸 상태에서 잘 생존하고 건조에 잘 견딘다. 미국이 보유한 ''브루셀라''를 포함한 모든 생물학 무기는 1971~1972년 폐기되었다.^[54]

미국의 실험적인 세균전 프로그램은 돼지 브루셀라병(작용제 US), 소 브루셀라병(작용제 AA), 염소 브루셀라병(작용제 AM)에 집중했다. 작용제 US는 제2차 세계 대전 말 개발되었고, 미 공군(USAF)은 M114 소형 폭탄에서 작용제 US를 제공했다. 그러나 작전 테스트 결과 무기가 만족스럽지 못했고, 미 공군은 임시 능력으로 설계했다. M114와 작용제 US의 주요 단점은 무력화 작용제로 작용했고, 저장 안정성이 낮았으며, 물류 요건이 높았다. 작용제 US와 AA의 중앙 감염 용량은 사람당 500개, 작용제 AM은 300개 미생물이었다. 잠복기는 약 2주, 감염 기간은 수개월, 치사율 추정치는 1~2%였다. 작용제 AM은 다소 강한 질병으로, 치사율은 3%로 예상되었다.

9. 기타

대한민국에서는 브루셀라증을 법정 가축전염병(가축전염병예방법) 및 제4급 감염병(감염병예방법)으로 지정하여 관리하고 있다.^[66] 식품위생법, 도축장법 등 관련 법규에 따라 브루셀라증 예방 및 관리를 위한 조치가 이루어지고 있다. 가축의 경우 가축전염병예방법에 따라 치료하지 않고 살처분한다.^[70] 현재 대한민국은 엄격한 검역 제도를 통해 감염된 가축이 수입되지 않도록 국경에서 감시하고 있으며, 감염 가축은 살처분하고 있다. 그러나 개와 고양이 등 애완동물에 대해서는 충분한 검역이 이루어지지 않아 외관상 감염 여부를 판단하기 어렵고, 감염된 개를 수입하는 경우도 있다. ''Brucella canis''에 의한 개 브루셀라증은 일본에 정착되었다고 여겨지며, 일본 내 개의 2~5%가 이미 보균자로 추정된다.^[69]

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