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박테리아 개요

작성자:

Larry M. Bush

, MD, FACP, Charles E. Schmidt College of Medicine, Florida Atlantic University

최근 전체 검토/개정 2020년 9월 1일| 최근 내용 수정일 2020년 9월 3일
주제 참고 자료

박테리아는 현미경적 단일 세포 유기체입니다. 이는 지구상에서 가장 초기에 등장한 생명체 중 하나로 알려져 있습니다. 박테리아는 그 종류가 수천 개에 이르며 전 세계에서 우리가 상상할 수 있는 모든 곳에 존재합니다. 박테리아는 흙, 해수 및 지구의 지각 내에서도 서식합니다. 심지어 방사성 폐기물에 서식하는 박테리아들도 보고된 바 있습니다. 많은 박테리아는 해를 가하는 일 없이 사람과 동물의 피부, 기도, 구강을 비롯하여 소화관, 생식기관 및 요도관 등 다양한 신체 부위에 존재합니다. 그러한 박테리아는 상재성 균총 상재성 균총 건강한 사람들은 피부, 코, 구강, 인후, 대장, 질과 같은 신체의 비멸균 부위에 자리잡은(대량 서식하는) 대부분의 미생물과 조화를 이루며 살고 있습니다. 일반적으로 특정한 신체 부위를 점유하고 있는 미생물을 상재성 균총이라고 합니다. 상재성 균총의... 더 읽기 또는 미생물군집이라 부릅니다. 상재성 균총에 최소한 신체 내 세포만큼이나 많은 박테리아가 존재합니다. 많은 상재성 균총은 실제로 사람에게 도움이 됩니다(예를 들어, 음식 소화를 돕거나 다른 보다 위험한 박테리아의 성장을 막는 등).

질환을 야기하는 박테리아 종류는 소수에 불과합니다. 이러한 박테리아를 병원균이라고 합니다. 때때로 상재성 박테리아 균총은 특정 조건에서 질병을 야기합니다. 박테리아는 해로운 물질(독소)을 생성하거나 조직을 침범하여 질환을 야기할 수 있습니다. 일부 박테리아는 심장, 신경계, 신장 또는 위장관에 영향을 미칠 수 있는 염증을 촉발할 수 있습니다. 일부 박테리아(예, 헬리코박터 파일로리균 헬리코박터 파일로리균 감염 헬리코박터 파일로리균(H. 파일로리) 감염은 위 염증(위염), 소화성 궤양 질환, 특정 유형의 위암을 일으키는 세균 감염입니다. 이 감염은 헬리코박터 파일로리균(H. 파일로리)이라 부르는 일종의 세균에 의해 유발됩니다. 헬리코박터 파일로리균 감염의 증상이... 더 읽기 )는 암 위험을 증가시킵니다.

특정 박테리아는 생물 무기 생물학 무기 생물전은 미생물 작용제를 무기로 사용하는 것입니다. 생물학 무기 사용은 국제법에 위배되며 20세기 중 생물학 작용제를 광범위하게 조제하고 비축하였음에도 불구하고 현대사의 공식 전투에서는 거의 사용되지 않았습니다. (또한 대량 살상 무기로 인한 사고 개요... 더 읽기 로 사용될 가능성이 있습니다. 이에는 탄저병 탄저병 탄저병은 그램 양성, 막대형 박테리아(그림 박테리아의 모양 형성 참조)인 탄저균의 잠재적으로 치명적인 감염입니다. 탄저병은 피부, 폐 또는 드물게 소화(위장)관에 영향을 미칠 수 있습니다. 감염은 보통 피부 접촉에 의해 야기되나, 탄저 포자를 흡입하거나... 더 읽기 탄저병 , 보툴리누스 중독 보툴리누스 중독 보툴리누스 중독은 클로스트리듐 보툴리눔이라는 혐기성 박테리아가 생성하는 독소로 인해 발생하는 드물고 생명을 위협하는 중독입니다. 보툴리누스 독소는 음식을 통해 섭취되며 근육을 쇠약하게 하거나 마비시킵니다. 보툴리누스 중독 초기에는 입이 마르고 삼키기와... 더 읽기 , 페스트 페스트 및 기타 예르시니아 감염 페스트는 그램 음성 박테리아인 예르시니아 페스트균에 의해 발생하고 종종 림프절 및/또는 폐를 침범하는 중증의 감염입니다. 이 박테리아는 주로 쥐의 벼룩을 통해 확산됩니다. 페스트는 유형에 따라 열, 오한, 림프절 부기, 두통, 빠른 심박동, 기침, 호흡... 더 읽기 페스트 및 기타 예르시니아 감염 , 야토병 야토병 야토병은 그램 음성 박테리아인 프란시엘라 툴라렌시스에 의해 유발되는 감염으로, 감염된 야생 동물, 대개 토끼와 직접 접촉하거나 감염된 진드기나 대모등에붙이, 또는 벼룩에 물릴 때 감염됩니다. 동물 사체 취급, 진드기에 물림, 분사된 오염 입자 흡입,... 더 읽기 야토병 을 야기하는 박테리아 등이 있습니다.

박테리아 분류

박테리아는 다양한 방식으로 분류해 볼 수 있습니다.

박테리아의 모양 형성

박테리아의 모양 형성

신체상의 박테리아

신체에는 보통 수백 여종의 박테리아가 서식하고 있으며, 각각의 박테리아 수만 계산해도 수조에 이릅니다.

대부분의 이 박테리아들은 다음에 상재합니다.

  • 피부와 치아

  • 치아와 잇몸 사이 공간

  • 코와 콧구멍, 인후, 장, 질 내벽을 감싸는 점막

박테리아 종은 각 기생 부위마다 다르기 때문에 각 부위의 다양한 환경이 반영됩니다.

그 중 가장 일반적인 종의 박테리아는 생존과 증식에 산소가 필요하지 않은 혐기성 세균입니다.

보통 이 혐기성 세균들은 질환을 야기하지 않는 편입니다. 다수의 박테리아들은 장 내 음식물 분해를 돕는 등 유용한 기능을 수행합니다.

그러나 혐기성 박테리아는 점막이 손상될 경우 질환을 야기할 수 있습니다. 이 경우 조직은 박테리아 방어 기능을 상실한 상태가 되고, 박테리아는 평소에 접근이 제한되었던 조직에 침입할 수 있습니다. 박테리아는 구조(부비동, 중이, 폐, 뇌, 복부, 골반 및 피부) 주변을 감염시키거나 혈류에 침입하여 확산됩니다.

박테리아 감염

의사들은 박테리아를 분류하는 다양한 방법에 기반하여 박테리아 감염을 분류합니다. 예를 들어, 감염은 그램 음성 또는 그램 양성 박테리아로 인해 발생한 것으로 분류할 수 있습니다. 두 유형의 치료에는 다른 유형의 항생제가 필요할 수 있기에, 이 분류는 중요합니다.

그램 음성 감염은 다음과 같습니다.

그램 양성 감염은 다음과 같습니다.

일부 감염은 박테리아 형태로 분류됩니다. 예를 들어, 스피로헤타(나선형 박테리아)로 인한 감염은 스피로헤타 감염으로 분류됩니다.

스피로헤타 감염은 다음과 같습니다.

다른 감염은 감염을 야기하는 박테리아가 산소를 필요로 하는지 또는 무산소 환경에서 번식하는지에 따라 분류될 수 있습니다. 생존과 증식을 위해 산소를 필요로 하는 박테리아는 호기성 세균이라 합니다. 생존과 증식을 위해 산소를 필요로 하지 않는 박테리아는 혐기성 세균이라 합니다.

혐기성 감염은 다음과 같습니다.

박테리아 방어

박테리아들은 다양한 방법으로 스스로를 방어합니다.

생물막

일부 박테리아들은 다른 박테리아, 세포 또는 개체에 스스로를 연결시키는 데 사용되는 물질을 분비합니다. 이 물질은 박테리아와 결합하여 생물막이라고 불리는 끈적이는 층을 형성입니다. 한 예로, 어떤 박테리아는 치아에 생물막을 형성합니다(치아 플라크). 이 생물막은 음식물 입자를 포획하여 처리 및 사용하며, 그 과정에서 충치를 유발합니다. 또한 생물막은 박테리아를 항생제로부터 보호하는 역할을 수행합니다.

캡슐

일부 박테리아들은 보호 캡슐로 보호되어 있습니다. 이 캡슐은 감염에 대응하는 백혈구가 박테리아를 먹어버릴 수 없도록 보호합니다. 이러한 박테리아를 피막성 박테리아라고 합니다.

외막

그램 음성 박테리아는 캡슐 아래에 외부 막을 포함하고 있습니다. 이 막은 특정 항생제로부터 박테리아를 보호하는 역할을 합니다. 이 막은 분열될 때 내독소라는 독성 물질을 분비합니다. 내독소는 그램 음성 박테리아에 의해 발생하는 감염 현상의 중증도에 영향을 미칩니다.

포자

일부 박테리아는 불활성(휴면) 형태의 포자를 생성합니다. 포자는 박테리아가 까다로운 환경 조건에서 생존할 수 있도록 도와줍니다. 주변 조건이 양호할 때에는 각 포자가 활성 박테리아로 발아됩니다.

편모

편모는 세포 표면에 돌출된 가늘고 긴 섬유로서 박테리아의 이동을 돕습니다. 박테리아는 편모 없이 스스로 이동할 수 없습니다.

항생제 내성

어떤 박테리아는 자연적으로 특정한 항생제에 내성이 있습니다.

다른 박테리아는 약물에 대한 내성을 갖게 된 다른 박테리아들로부터 유전자를 획득하거나 유전자 변형을 통해 약물에 대한 내성을 키웁니다. 한 예로, 1940년대 중반에는 약물 페니실린이 도입된 이후 얼마 지나지 않아 소수의 황색포도구균 박테리아가 페니실린을 무효화하는 유전자를 획득하였습니다. 이러한 특수 유전자를 보유한 계통은 감염 치료 방법으로 흔히 페니실린이 사용될 때 생존 이득을 취할 수 있었습니다. 이 새로운 유전자가 부족했던 황색포도구균 계통은 페니실린에 의해 사멸되었으나, 남아 있던 페니실린 내성 박테리아들이 번식하여 시간이 지남에 따라 보다 흔한 박테리아가 되었습니다.

그 후 화학자들은 페니실린의 분자를 변경하여 페니실린과 다르지만 유사한 약물인 메티실린을 개발하였고, 이 약물로 페니실린에 내성을 갖는 박테리아들을 박멸할 수 있었습니다. 메티실린이 도입된 지 얼마 지나지 않아, 황색포도구균은 메티실린과 관련 약물을 무효화하는 유전자를 생성하였습니다. 이 계통을 메티실린 내성 황색포도구균(MRSA 메티실린 내성 황색포도구균(MRSA) 황색포도구균은 모든 수많은 흔한 포도구균 박테리아 중 가장 위험한 박테리아입니다. 이 그램 양성 구형(구균) 박테리아(그림 박테리아의 모양 형성 참조)는 종종 피부 감염을 야기하나, 폐렴, 심장 판막 감염, 뼈 감염을 야기할 수 있습니다. 이 박테리아는... 더 읽기 메티실린 내성 황색포도구균(MRSA) )이라고 합니다.

약물 내성을 갖는 유전자들은 다음 박테리아 세대에게 유전되거나 심지어 다른 박테리아 종에게도 전달될 수 있습니다.

항생제는 더 자주 사용할 수록 더 많은 내성 박테리아를 유발합니다. 따라서 전문가들은 의사들이 필요한 경우에만 항생제를 사용하도록 권장합니다. 특히, 의사들은 감기나 독감과 같은 바이러스로 인한 감염이 아닌, 박테리아로 인한 감염에만 항생제를 처방해야 합니다. 단순한 기침 및 감기 증상을 보이는 사람들과 같이 박테리아 감염 대상자가 아닌 사람에게 항생제를 사용하는 것은 치료에 전혀 도움이 되지 않을뿐더러 오히려 내성 박테리아가 생성되도록 돕는 일입니다. 지금까지 항생제가 너무도 흔하게 사용(및 남용)되어 왔기 때문에 대다수의 박테리아들은 특정 항생제에 내성을 갖고 있습니다.

내성 박테리아는 사람 간에도 전염될 수 있습니다. 내성 박테리아의 국제적 이동은 꽤 흔하게 발생하고 있기 때문에 내성 박테리아는 단시간 안에 세계 여러 곳에서 확산될 수 있습니다. 특히 병원 내에서 발생하는 박테리아의 확산은 주요 우려 사항입니다. 병원에서는 항생제가 필요한 경우가 잦으며, 병원 관계자들과 방문자들이 적절한 위생 절차를 엄격히 따르지 않을 경우 박테리아가 확산될 수 있기 때문에, 내성 박테리아는 병원에 흔히 존재합니다. 또한 수많은 입원 환자들은 면역체계가 약하기 때문에 감염에 더욱 취약합니다.

내성 박테리아는 동물에 의해 사람에게 확산될 수도 있습니다. 항생제는 성장을 방해하거나 질병을 유발할 수 있는 감염 예방의 목적으로 건강한 동물들에게 정기적으로 사용되는 경우가 많기 때문에 내성 박테리아는 흔히 농장 동물들의 신체에 기생합니다. 많은 국가들은 다음 위험을 줄이기 위해 동물에서 항생제 사용을 금지했습니다.

  • 동물성 식품으로 내성 박테리아 섭취

  • 동물과의 접촉을 통해 내성 박테리아에 감염

  • 동물성 식품으로 항생제에 노출

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