시겔라
Shigella시겔라 | |
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대변 검체에 포함된 시겔라 종의 현미경 사진 | |
과학적 분류 ![]() | |
도메인: | 세균 |
문: | 슈도모나도타 |
클래스: | 감마프로테오박테리아 |
순서: | 장내세균류 |
가족: | 장내세균과 |
속: | 시겔라 카스텔라니와 찰머스 1919 |
종. | |
시겔라(Shigella)는 그람 음성, 통성 혐기성, 비포자 형성, 비운동성, 막대 모양의 박테리아 속으로, 유전적으로 Escherichia와 밀접한 관련이 있습니다. 이 속의 이름은 1897년에 발견한 시가 기요시의 이름을 따서 지어졌습니다.[1]
시겔라는 영장류에게는 질병을 일으키지만, 다른 포유류에게는 질병을 일으키지 않으며, 인간 시겔라증의 원인균입니다.[2] 인간과 고릴라에게서만 자연적으로 발견됩니다.[3][4] 감염 시 일반적으로 이질을 유발합니다.[5]
시겔라는 전 세계적으로 세균성 설사의 주요 원인이며 연간 8,000-1억 6,500만 명(추정)[6]의 환자와 74,000-600,000명의 사망자가 발생합니다.[6][7] 아프리카와 남아시아 어린이들에게 중등도에서 중증의 설사를 일으키는 4대 병원체 중 하나입니다.[8]
분류
시겔라 종은 세 개의 혈청군과 한 개의 혈청형으로 분류됩니다.
- 혈청군 A: S. disenteriae (15개의 혈청형)[9]
- 혈청군 B: S. flexneri (9개의 혈청형)[10]
- 혈청군 C: S. boydii (19개의 혈청형)[11]
- 혈청군 D: S. sonnei (1개의 혈청형)[citation needed]
A-C 그룹은 생리학적으로 유사합니다; S. sonnei (그룹 D)는 생화학적 대사 분석에 기초하여 구별될 수 있습니다.[12] S. flexneri는 전 세계적으로 가장 자주 분리되는 종이며 개발도상국에서 발병의 60%를 차지하며 S. sonnei는 선진국에서 발병의 77%를 유발합니다. 개발도상국의 경우 15%에 불과했던 것과 비교하면, S. disenteriae는 특히 난민 캠프와 같은 제한된 인구에서 이질의 전염병의 원인이 됩니다.[13]
각각의 시겔라 유전체는 보존된 1차 독성 결정인자를 암호화하는 독성 플라스미드를 포함합니다. 시겔라 염색체는 대부분의 유전자를 대장균 K12 균주 MG1655와 공유합니다.[14]
계통발생학적 연구에 따르면 시겔라는 대장균의[15] 하위 그룹으로 더 적절하게 취급됩니다(자세한 내용은 대장균#Diversity 참조).
병인
시겔라 감염은 일반적으로 섭취에 의해 발생합니다. 숙주의 건강 상태에 따라 100개 미만의 세균 세포가 감염을 일으킬 수 있습니다.[16] 시겔라 종은 일반적으로 결장의 상피 내막을 침범하여 심각한 염증을 일으키고 결장 내막 세포의 사멸을 유발합니다. 이 염증은 시겔라 감염의 특징적인 설사 심지어 이질을 일으킵니다.[12] 일부 균주에 의해 생성된 독소는 감염 중 질병의 원인이 됩니다. S. flexneri 균주는 ShET1 및 ShET2를 생성하여 설사의 원인이 될 수 있습니다.[12] S. disenteriae 균주는 장출혈성 대장균에 의해 생성되는 베로톡신과 유사한 용혈성 시가 독소를 생성합니다. 시가 독소와 베로톡신 모두 잠재적으로 치명적인 용혈성 요독 증후군을 일으키는 것과 관련이 있습니다.[12]
시겔라 종은 기저외측을 선호하는 상피 세포의 정점 표면과 상호작용하지 않기 때문에 소장 상피에 산재된 M-세포를 통해 숙주를 침범합니다.[17] 시겔라는 독성 효과기 단백질을 표적 인간 세포로 이동시키기 위해 생물학적 주사기 역할을 하는 type-III 분비 시스템을 사용합니다. 이펙터 단백질은 표적 세포의 대사를 변화시킬 수 있는데, 예를 들어 액포막의 용해 또는 액틴 중합의 재구성을 유도하여 숙주 세포 내에서 시겔라 박테리아의 세포 내 운동성을 촉진합니다. 예를 들어, IcA 이펙터 단백질(타입-III 분비-시스템 이펙터가 아닌 자가수송체)은 Arp2/3 복합체의 N-WASP 모집에 의한 액틴 재구성을 유발하여 세포간 확산을 촉진합니다.[18]
감염 후 시겔라 세포는 세포 내에서 증식하여 이웃한 상피세포로 전이되어 조직 파괴와 시겔라증의 특징적인 병리를 일으킵니다.[19][self-published source?][20] 가장 흔한 증상은 설사, 발열, 메스꺼움, 구토, 위경련, 헛기침입니다. 감염은 또한 일반적으로 크고 고통스러운 배변을 유발하는 것으로 알려져 있습니다. 대변에는 혈액, 점액 또는 고름이 포함되어 있을 수 있습니다. 따라서 시겔라 세포는 이질을 일으킬 수 있습니다. 드물게 어린 아이들이 발작을 일으킬 수도 있습니다. 증상이 나타나기까지 길게는 일주일이 걸릴 수 있지만 대부분은 섭취 후 2~4일 후에 시작됩니다. 증상은 보통 며칠 동안 지속되지만 몇 주 동안 지속될 수 있습니다. 시겔라는 전 세계적으로 반응성 관절염의 병원성 원인 중 하나로 연루되어 있습니다.[21]
디스커버리
시겔라 속은 이질의 원인을 연구한 일본 의사 시가 기요시의 이름을 따서 붙여졌습니다. 1892년, 시가는 도쿄 제국 대학 의학부에 입학하여 기타사토 시바사부로의 강의를 들었습니다. 시가는 기타사토의 지성과 자신감에 감명받아 졸업 후 그를 위해 전염병 연구소의 연구 보조원으로 일을 하러 갔습니다. 1897년, 시가는 일본인들이 세키리(disentry) 발병이라고 부르는 것에 그의 노력을 집중했습니다. 그러한 전염병은 일본인들에게 해로웠고 19세기 후반에 종종 발생했습니다. 1897년 세키리 전염병은 91,000명 이상에 영향을 미쳤고 사망률은 20%[22] 이상이었습니다. 시가는 32명의 이질 환자를 연구하고 코흐의 가설을 사용하여 질병을 일으키는 박테리아를 성공적으로 분리하고 식별했습니다. 그는 이 박테리아를 계속 연구하고 특성화했으며, (시가) 독소 생성 방법을 확인했으며, 이 질병에 대한 백신을 만들기 위해 노력했습니다.[citation needed]
참고 항목
참고문헌
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외부 링크
- NIAID가 자금을 지원하는 생물정보학 자원 센터인 Patric의 Shigella genomes 및 관련 정보
- 백신 리소스 라이브러리: 이질균증 및 장독성 대장균(ETEC)
- 미국 질병통제예방센터입니다. 시겔라 - 시겔라증