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Bruce V. Hofkin
Living in a
Microbial World
Chapter 10
The Nature of Disease:
A Pathogen’s Perspective
Copyright © Garland Science 2011
Infectious disease is still with us.
AIDS, swine flu, dysentery, malaria etc.
Basic principles of infectious disease
Infection- host의 normal function 저해-disease- 정도의 차이
- 숙주의 변화 일시적/영구적- trachoma
Pathogen
Normal flora
위치, 수
Normal flora
숙주, 위치,시기 등에 따라 다름
Opportunistic infection
normal flora 다른 위치와 숙주 상태에 따라
AIDS- Pneumocystis carinii
Candida albicans
숙주 보호역할 – 항생제 투여 시 제거되면 기회적 감염 가능성
질병을 일으키기 위한 병원체의 특성
Reservoir
animal
human
environmental
Reservoir
Animal – zoonosis
Human
typhoid Mary
Environmental
soil, water 등
Clostridium tetatni
Coccidioides immitis
Vibrio cholerae
Reservoir / disease control
animal reservoir 제거, 감소
human- 면역력, 예방접종
animal reservoir
-가축, 애완동물, 야생동물
Mode of transmission
1. Contact transmission
direct- 악수 kiss, 성적접촉
indirect- 무생물 매개- fomite
catheter
2. Aerosol or airborne transmission
호흡기, 물 등
3. Food or waterborne transmission
gastrointestinal tract – feces
Salmonella, dysentery 원인체,
parasitic amoeba
poliovirus, hepatitis A virus
4. Vector transmission
biological vector- 무척추동물- 모기 등
Plasmodium, Borrelia burgdorferi, Trypanosoma
mechanical vector- 곤충 – 파리 등
체내에서 병원체 생장/발달 없이 단순 전달
음식물, 물 등
5. Vertical transmission
임산부-태아, 산모-신생아 수유
Access to host
portal of entry
감염과 병원체 수 – ID50, LD50
Adherence to host
fimbriae, capsule, proteins
특정 숙주, 부위 (cell type) 감염
Neisseria gonorrhoeae – 생식기, 목, 결막
Increase of pathogen population
incubation time
Host defense 회피, 극복
방어, 면역
chronic disease
질병 발생- interference of host function
발병 pathogenesis의 여러 종류
-damage due to host response
임질 –염증반응이 강하거나 장기간- 숙주조직 손상
Streptococcus pneumoniae- capsule 때문에 많은 식세포 사망 축적
- 호흡 장애
결핵
salmonella poisoning
-Toxin
exotoxin
cholera toxin –A, B subunit- 수분 소실
diphtheria toxin- 단백질 합성 저해
tetanus toxin- 강직마비
botulism toxin- motor neuron 활성 저해- 이완마비 - BOTOX®
endotoxin
LPS of Gram negative bacteria
mechanism of endotoxin activity
다량의 endotoxin 방출 시 위험- 맹장파열, 복막염
Tissue-damaging enzymes
Streptococcus sp. – streptokinase-결합조직에 흔한
fibrin 단백질 분해
hemolysin- 적혈구 용해
Staphylococcus- coagulase- fibrin 생성- clot 형성
면역반응으로부터 보호
flesh-eating bacteria (S. pyogenes)- hyaluronidase,
collagenase, DNase
-necrotizing fasciitis(괴사근막염)
Virus
cytopathic effects(CFE, 세포병변효과)
lysozyme 분해효소 분비, 세포막 누설, 바이러스 단백질이
세포막에 들어가 숙주면역체제가 공격 등
바이러스 단백질과 핵산 축적- inclusion body
암발생 oncogene
바이러스 감염 결과
acute infection
chronic
latent
cancer
Eukaryotic parasites
Protozoa
Giardia intestinalis- 양분과 수분 흡수 방지-설사
Plasmodium –말라리아
Trypanosoma –수면병- 변이, 면역의 어려움, 과다한 면역반응으로 조직 손상
Entamoeba histolytica –설사 – 조직 파괴
Fungi
digestive enzyme 분비, 조직 분해
toxin 생성, allergy
Claviceps purpurea- ergot toxin 혈관 수축, 괴저, 환각 등
Leaving host and transmission to new host
Portal of exit
intestinal tract- anus
airborne, 성병, vector 매개- portal of entry와 동일
부재 시 숙주는 dead end- zoonotic infection
environmental reservoir 시- C. tetani, C. immitis
Transmission of pathogen
병원체가 숙주에 얼마나 적응하는지 여부
Vibrio cholerae - 병원체가 설사 촉진-약 복용 시 감소
Shigella dysenteriae – 설사는 병원체 제거 위한 숙주 반응-설사가 병원체의 숙주내
생존시간 감축