1. 톡소포자충(Toxoplasma gondii)
톡소포자충은 1908년, 프랑스의 의사 니콜(Nicolle)과 마르셱(Manceaux)에 의해 설치류인 Ctenodactylus gondii에서 처음 발견되었습니다. 이후 1923년 체코의 의사 J. Janku에 의해 인체 감염 사례가 최초로 보고되었습니다. 이 사례는 생후 3개월 된 아기가 실명하고, 생후 16개월 된 아기가 간질 및 뇌수종으로 사망한 사건이었습니다. 1970년에는 프렌켈(Frenkel)이 이 기생충의 생활사를 밝혀내며, 고양이가 종숙주임을 확인했습니다.
톡소포자충은 인체와 포유류, 조류에 모두 감염될 수 있는 인수공통감염증으로, 국내에서는 1960년 최초로 피내반응검사로 양성률이 보고되었습니다. 이후 1969년 최에 의해 혈청학적 검사에서 양성자가 발견되었고, 1980년대 이후에는 맥락망막염 및 선천성 감염 등의 인체 감염 사례가 보고되었습니다.
1) 형태학
톡소포자충은 5가지 발육단계로 나뉘어 있습니다: 난포낭(oocyst), tachyzoite, bradyzoite, 분열체, gametocytes. 종숙주인 고양이, 여우, 자칼 등에서는 모든 발육단계가 관찰되며, 중간숙주인 사람, 돼지, 소, 쥐 등에서는 tachyzoite와 bradyzoite가 관찰됩니다. 감염형태는 성숙한 난포낭입니다.
Tachyzoite (trophozoite 형태): 이 형태는 림프구, 대식세포, 망상내피계에 스포로조이트가 침입하여 급성 감염을 일으킵니다. 이들은 급속히 분열하고 증식하며, 크기는 약 4-6µm x 2-3µm로 방추형 또는 반월형입니다. 염색 시 Giemsa 염색으로 세포질은 담청색, 핵은 보라색으로 나타납니다.
Bradyzoite (낭포 형태): 감염 후 2~3주가 지나면 만성 감염으로 전환되며, 크기는 20-50µm로 이중막으로 피포된 포낭을 형성하고 수천 개의 bradyzoite를 포함합니다. 이들은 주로 뇌, 망막, 골격근, 심근 등에 분포하며, 느리게 분열하고 증식합니다.
2) 생활사
톡소포자충의 생활사에서 중요한 단계는 oocyst의 형성입니다. 이 oocyst는 배설물과 함께 외부로 배출되며, 환경에서 성숙하여 감염 가능한 형태로 변환됩니다. 2개의 sporocyst로 분열한 후, 3-4일 후 sporogony에 의해 4개의 sporozoite가 형성됩니다.
3) 병리 및 증상
톡소포자충은 다양한 장기에서 기생할 수 있으며, 그 병리적 변화는 다음과 같습니다:
기생장소: 림프선, 뇌, 폐, 심근, 간, 비장, 골수, 신장 등에서 발견됩니다.
체강 내: 장액성 물질이 분비되어 괴저 및 육아종을 형성합니다.
뇌: 석회화, 림프선 병증, 수막뇌염, 맥락망막염 등이 발생할 수 있습니다.
전신질환: 비정형성 폐렴으로 인해 폐울혈과 호흡부전이 초래될 수 있습니다.
태반 감염: 이로 인해 사산, 조산, 뇌석회화, 뇌수종, 맥락망막염 등의 문제가 발생할 수 있습니다.
면역성 결핍환자: Hodgkin’s disease, AIDS, leukemia, cancer 환자에서 감염 위험이 높습니다.
4) 진단
톡소포자충 감염 진단 방법은 다음과 같습니다:
현미경 검사 (Giemsa stain): 급성기에는 혈액, 골수, CSF, 췌장 등의 병소 조직을 채취하여 도말표본을 제작하고 검경합니다. 아급성기에는 뇌실에서, 만성기에는 중추신경계, 안구, 폐, 골격근, 심근 등에서 발견될 수 있습니다.
동물접종검사: 마우스와 같은 동물에 가검물을 주사하여 감염 후 1주일 후 복수를 채취해 염색 검경합니다. 뇌, 폐, 신장 등에서도 도말표본 검사가 가능합니다.
혈청학적 검사: 간접 라텍스 응집 검사, 간접 형광 항체 검사, ELISA, 보완 고정 반응 검사 등이 사용됩니다.
색소시험(Sabin-Feldman dye test): 급성기 진단에 사용되며, 감염 후 2-4주가 지나면 검사할 수 있습니다. 항체와 톡소플라스마 원충의 결합으로 메틸렌 블루와의 친화력이 소실됩니다.
피내반응 검사: 원충의 항원을 피내 주사하면 결핵균과 유사한 반응이 나타납니다. 감염 시일이 지난 후에도 검사할 수 있으나, 순수 항원 제조가 어려운 점이 있습니다.
5) 치료
톡소포자충 감염 치료에는 sulfa제와 pyrimethamine이 사용됩니다. 이 조합은 기생충의 증식을 효과적으로 억제하는 데 도움이 됩니다.
6) 예방
톡소포자충 감염을 예방하기 위해서는 다음과 같은 사항을 주의해야 합니다:
돼지고기 등의 생식이나 불완전 조리된 음식 섭취를 피해야 합니다.
oocyst는 산이나 알칼리에도 저항성이 강하고, 물속이나 습기 있는 흙에서 수개월간 감염성을 유지할 수 있으므로 주의가 필요합니다.
임산부는 초기 감염 시 태아로 전이될 가능성이 있으므로, 고양이를 포함한 다른 동물의 사육을 피하는 것이 좋습니다.
2. 폐포자충(Pneumocystis carinii)
폐포자충은 인간의 폐포 속에 감염되는 기생충 병원체입니다. 이 기생충은 1909년, Chagas에 의해 기니아픽에서 처음 발견되었으며, 1910년에는 Carin이 쥐의 폐조직에서 이 기생충을 검출했습니다. 1912년에는 Delanoe가 쥐에서의 생활사를 발견하여 Pneumocystis carinii라는 이름을 붙였습니다. 1970년 Faust는 이 생물을 원생동물문(Phylum Protozoa)으로 분류하였으나, 1988년에는 유전학적인 분류법에 따라 진균으로 분류되었습니다. 폐포자충은 유럽, 아메리카, 동남아시아, 아프리카 등지에서 광범위하게 분포하고 있으며, 특히 국내에서는 생후 2~5개월의 유아에서 비정형적 폐렴으로 발견되는 사례가 있습니다.
1) 형태학(Morphology)
(1) 포낭형(Cyst form)
폐포자충의 포낭형은 직경이 4~8μm이며, 원형 또는 반원형입니다. 포낭 내에는 미성숙 포낭형에서 2개에서 4개까지의 포낭내소체(inner body)가 존재하며, 성숙 포낭형에서는 8개의 포낭내소체가 반월체 형태로 배열되고, 중앙에는 핵이 위치합니다.
(2) 영양형(Trophozoite)
영양형은 1∼3μm 크기로 다형성을 보이며, 피낭이 없고 핵 주위에는 아메바상 세포질이 분포하고 있습니다.
2) 생활사(Life cycle)
폐포자충은 폐 상피세포에 부착하여 감염을 일으키며, 폐 삼출액에서 병원체가 다량 발견됩니다. 개, 고양이, 쥐, 돼지, 토끼 등의 폐에서 포자생식이 이루어질 것으로 추정되지만, 확실한 생활사는 아직 불명확한 상태입니다.
3) 병리 및 증상(Pathology and Symptoms)
폐포자충은 선천성 면역부전이나 영양불량에 의해 면역력이 저하된 신생아 및 소아에게 주로 감염됩니다. 특히, AIDS 환자의 60%에서 이 기생충이 발견되며, 이는 AIDS 진단의 중요한 지표로 여겨집니다. 이 기생충으로 인한 감염은 간질성 형질세포성 폐렴을 유발하며, 두꺼운 폐포 격막과 형질세포 침윤이 특징입니다. 폐포 내에는 포말성 반액체성 물질이 가득 차게 되며, 잠복기는 20∼30일입니다. 주요 증상으로는 호흡곤란, 마른 기침, 청색증(cyanosis) 등이 있으며, 치료를 받지 않을 경우 1∼10주 사이에 사망할 수 있으며, 사망률은 10∼100%에 이릅니다.
4) 진단(Diagnosis)
(1) 직접 도말 검사
포낭 및 영양형을 관찰하기 위해 메탄올 고정 후 Giemsa stain 또는 Diff-Quik를 사용합니다. 이를 통해 충체의 검경이 가능하며, 영양형 및 포낭형의 소체를 발견할 수 있습니다.
(2) 염색법
Toluidine blue O 또는 methenamine silver 염색을 통해 포낭 및 영양형을 관찰합니다.
(3) 생검
환자가 생존하는 경우, lung biopsy, 기도의 점액 또는 기도세척액을 통해 포낭 및 성충을 관찰할 수 있습니다.
(4) X-선 촬영
간질성 형질세포성 폐렴의 소견을 확인하기 위해 X-선 촬영을 실시합니다.
(5) 혈청학적 방법
면역형광항체법, 보체결합반응법, ELISA, Western blot법 등의 다양한 혈청학적 방법이 응용될 수 있습니다.
5) 치료(Treatment)
치료로는 Trimetoprim-sulfamethoxazole(Bactrine) 120mg/kg/day의 복용이 권장됩니다. 이는 폐포자충 감염에 효과적인 항생제입니다.
6) 예방 및 관리(Prevention and Management)
폐포자충의 전파를 예방하기 위해 설치류, 가금류 및 조류의 매개전염을 차단해야 합니다. 또한, 호흡기 감염의 전파를 방지하기 위해 감염자의 격리가 필요합니다.