부신 글을 작성한 다음, 무슨 글을 쓸지 생각하고 또 생각하다가 일단 초심을 되찾기로 했다. 처음 블로그를 만들 때 생각했던 점이 우선 내가 평소에 헷갈렸던 약물에 대한 내용을 공부해 보자는 것이었므로, 다음 주제로는 결핵 약물을 다루면 좋을 것 같다고 생각했다. 그렇지만 바로 결핵약을 다루기보다는 먼저 결핵균에 대한 내용을 다루고 넘어가는 것이 맞는 것 같아서 이번 주는 결핵균, 다음 주는 결핵약에 대한 글을 작성할 예정이다. 그다음부터는 본격적으로 임상 쪽 내용을 다룰까 생각 중이다.
결핵균 (Mycobacterium tuberculosis)
본격적으로 결핵균에 대한 내용을 다루기 전에, 결핵균이 속한 Mycobacterium의 특징에 대해서 간단하게 알아보자. 여담이지만 내가 알기로 저 단어의 정확한 한글 표기는 '미코박테륨'인데, 종종 미코박테리움이나 미코박테리아 같은 단어도 사용되고 있는 것 같다. 확실히 단어가 좀 헷갈리게 생기긴 했다.
여하튼, 결핵균(M.tuberculosis) 그리고 더 추가하자면 나균(M.leprae) 등이 속해 있는 Mycobacterium의 주요 특징은 다음과 같다.
- 호기성 막대균이다
- 그람양성균으로 분류되기는 하지만, 세포벽에 지질 성분이 많아 그람염색법으로는 염색이 되지 않고 항산성 염색(Ziehl-Neelsen 염색) 등이 필요하다
- 항산성 염색 등으로 일단 염색이 되면 산이나 알코올로 탈색이 되지 않는다 → 항산성막대균(acid-fast bacilli, AFB)
- 대부분 성장 속도가 매우 느리고 배양이 까다롭다 (배양에 특수 배지가 필요하며, 오랜 시간이 필요하다)
사실 내가 미생물학 쪽은 지식이 많지 않은지라... 이것도 간단하게 서술하였고 아래 본격적인 내용도 양이 그리 많지는 않고, 적당히 알고 넘어가면 좋을 내용들만을 선별해서 적어 두었다.
구조와 생리
결핵균의 세포벽 구조의 주 성분은 세포막부터 시작해서 바깥쪽으로 가는 순으로 펩티도글리칸(peptidoglycan), 아라비노갈락탄(arabinogalactan), 미콜산(mycolic acid)이다. 추가로 세포막에 고정되어 세포벽 쪽으로 뻗어 있는 LAM(lipoarabinomannan) 등의 당지질도 있다. 여기서 중요한 성분은 지질인 미콜산으로, 결핵균의 주요 특성(내성이나 염색성)은 바로 이 미콜산 때문에 발생한다.
결핵균은 호기성 세균이기 때문에 인체에서 산소의 공급이 많은 부위를 선호하는데, 그래서 폐에서도 특히 산소가 가장 많은 상엽에 병터를 형성하는 경향이 있다.
결핵균은 증식 속도가 매우 느린 편이다. 대략 한 번 분열하는 데 15~20시간 정도 걸린다. 그래서 결핵은 서서히 진행하는 질병이고, 느린 증식 속도는 결핵의 치료에 오랜 시간이 필요한 이유 중 하나이다.
발병기전과 면역
결핵균은 자신이 외독소나 내독소를 생산하지는 않는다. 그렇기에 결핵균으로 인한 우리 몸의 피해는 전부 결핵균에 대한 우리 몸의 면역 반응에서 기인한다. 단순히 면역 반응이 일어나는 것뿐인데 이것이 우리 몸에 피해를 입힐 수 있는 상태까지 진행될 수 있는 이유는 결핵균이 면역세포(대식세포) 내에서 생존할 수 있기 때문이다.
폐 조직에 있는 주요 면역세포는 대식세포(macrophage)인데, 폐로 침입한 결핵균은 이 대식세포에게 잡아먹히게 된다. 대식세포는 포식소체를 형성하여 세포를 둘러싸 잡아먹고 세포 내에서 용해소체와 결합시켜 세균을 사멸시키는데, 결핵균은 이 포식소체와 용해소체의 융합을 막아 대식세포 내에서 생존할 수 있다. 생존한 결핵균은 이 포식소체 내부에서 영양분을 얻고 점차 증식하게 된다.
그렇지만 우리 몸도 가만히 있지는 않는다. 결핵균을 삼킨 대식세포는 여러 면역/염증 매개 물질(IL-12, TNF-α)을 분비하여 주변에 T 세포와 같은 면역세포들을 불러 모으는데, 이들은 염증 반응을 일으키면서 육아종(granuloma)을 형성하여 균이 더 이상 퍼지는 것을 막는다.
육아종은 괴사된 중심부를 주위에 대식세포와 림프구가 둘러싸고 있는 구조이다. 중심부에서 세포가 괴사되는 것은 결핵균의 전파를 억제하기 위해서인데, 만약 결핵균의 수가 적을 경우 괴사 과정에서 결핵균은 모두 사멸되게 된다. 그렇지만 만약 결핵균의 수가 많을 경우, 결핵균은 모두 사멸되지 않고 살아남게 된다. 여기서 살아남은 결핵균은 바로 활동성 결핵을 발생시킬 수도 있고, 증식이 억제되어 잠복기 상태로 돌입해 잠복결핵 상태가 될 수도 있다. 잠복결핵 상태에서 결핵균은 완전히 사멸한 게 아니기 때문에, 면역력이 약화될 경우 다시 활성화되어 활동성 결핵으로 진행할 수 있으니 조심해야 한다.
감염
사람이 결핵균에 감염될 수 있는 source는 오직 다른 활동성 결핵 환자뿐이다. 주로 환자가 기침이나 재채기, 아니면 말을 할 때 튀어나오는 습윤성 비말(결핵균의 비말핵(droplet nuclei))을 흡입함으로써 감염이 이루어지게 된다. 이들은 크기가 1~5μm으로 작기 때문에 폐포까지 도달할 수 있어 감염력은 높은 편이다. 추가로 대개 결핵의 초감염(primary infection)은 소아에서 흔하고, 성인의 경우 이전에 감염된 결핵균의 재활성이나 재감염을 통해 결핵이 발병하게 된다.
참고) 의학미생물학 8판
