구강미생물 7주차

김 희 은 교수

가천대학교 보건과학대학 치위생학과

병원성 세균(pathogenic bacterium)

사람에게 감염하여 질병을 일으키는 세균

구강 내에 존재하는 대부분의 세균은 그람 양성 또는 그

람 음성으로 분류

» 연쇄상구균(Streptococcus)은 구강미생물의 주요한 부분 차지 – 치아우식증, 화농성 구강감염증, 감염성 심내막염 등

구강 미생물의 구성

Need to know biofilm for understanding caries ecology

How are Biofilms Formed?

Biofilm formation relies on an exchange of chemical signals between cells in a process known as “quorum sensing.”

Biofilm formation and growth

• Quorum sensing and chemical signaling • Microcolonies with extracellular matrix • Network of channels • Cells experience different environmental conditions • Multi-species

1. 이동

» 세균이 액체의 흐름, 세균의 운동 등에 의해 부착할 위치로 이동

세균의 부착

2. 초기부착

» 세균 간 거리가 10-100 nm – 반데르발스의 힘과 같은 약한 힘 – 정전기적 힘이 작용

» 세균 간 거리가 근접 (2 nm) – 수소결합과 같은 강력한 힘이 작용

세균의 부착

3. 부착

» 초기부착에 이어 공유결합, 이온결합, 정전기적 결합 등에 의해 더욱 영구적인 결합이 형성

– 숙주표면의 리간드 + 세균의 부착소(adhesin)

세균의 부착

4. 집락의 형성

» 일단 세균이 표면에 부착을 하게 되면 부착된 상태에서 분열을 하며, 세포외 물질들을 생산하며 세균집락을 형성함

세균의 부착

Pellicle (proteins & glycoproteins)

Early colonizers bond to proteins

Anaerobes

Protective skin

Aerobes

Different species agglommerate and cooperate

Enamel Saliva conditioning film

Salivary flow

Salivary flow

Salivary flow

Initial Colonization

A. H. Rickard et al. Bacterial coaggregation: an integral process in the development of multi-species biofilms. TREND in Microbiology 2003:11(2);95

Microbial Homeostasis

The micro-organisms in the oral cavity (dental biofilm)

live in a symbiotic relationship with the host.

However, when this stability of biofilm is broken,

characteristic of the biofilm changes.

(Staphylococcus)

(Streptococcus)Key point

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구강 미생물의 구성

구강 내에 존재하는 대부분의 세균은 그람 양성 또는

그람 음성으로 분류

» 연쇄상구균(Streptococcus)은 구강미생물의 주요한 부분 차지

－치아우식증, 화농성 구강감염증, 감염성 심내막염 등

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그람양성 구균

1. 포도구균(포도알균, Staphylococcus)

» 황색포도구균

2. 연쇄구균(사슬알균, Streptococcus)

» 구강연쇄구균

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포도구균(Staphylococcus)

포도송이 모양으로 배열

피부에 서식

인체 화농성 감염의 중요한 병원균

» 여러 장기의 농양, 심내막염, 위장염(식중독) 및 독성쇼크증후군 등 다양한 감염을 일으킴

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황색포도구균(Staphylococcus aureus)

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황색포도구균

사람의 피부, 특히 전비공(콧구멍)과 회음부(질 입구 또

는 음낭과 항문 사이)에 서식

입원 환자와 병원 직원에서 높은 보균율

일반적으로 손 전체나 손가락의 끝 부분을 통해 전파

형태: 그람양성, 통성혐기성균(조건무산소성)

병원성: 인체에 감염되어 나타나는 포도구균성 질환 중

대부분을 차지

» 부스럼, 종기(농양), 농포, 결막염 및 창상(피부 상처)감염

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황색포도구균

미생물학적 특징

» 황금색의 균집락을 형성 » 집락 주위에 완전용혈현상(적혈구 파괴현상)

치료

» 80% 이상의 균주가 베타-락탐 계열 항생제(β-lactam antibiotics)에 내성

» 특히 병원에서 분리된 균주에서 다제내성(multiresistance)을 보이고 병원내감염을 일으킴

» 주로, vancomycin을 사용

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연쇄구균(Streptococcus)

그람양성

쌍이나 사슬 모양

비운동성

혈액한천에서 전형적인 용혈반응이 나타남

구강연쇄구균

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구강연쇄구균 1. Mutans 그룹

» S. mutans, S. sobrinus 등 » 치아 표면에서 주로 서식하며 치아우식증 발생의 중요 원인균

2. Salivarius 그룹 » 주요 구강 서식처는 설배(혀등, dorsum of tongue)와 타액 » 특별히 구강 내에서 병을 유발하지는 않음

3. Anginosus 그룹 » S. intermedius 등 » 치은열구에 주로 서식

4. Mitis 그룹 » S. mitis, S. sanguis, S. gordonii, S. oralis 등 » 주로 치면세균막과 혀 및 뺨 등에 서식 » 감염성 심내막염 유발

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그람양성 간균

1. 젖산균(유산균, Lactobacillus) 속

2. 프로피오니박테리아(Propionibacteria) 속

3. 액티노미세스(방선균, Actinomyces) 속

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젖산균(유산균, Lactobacillus)

동물과 사람의 구강을 포함한 체내에 흔히 서식하는 공

생균

산성 환경에 견딜 수 있는 능력이 있으므로 치아우식 과

정과 연관

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프로피오니박테리아(Propionibacteria)

Propionibacterium acnes

» 안면의 여드름 발생과 관련 » 주요 구강 내 서식처

－ 주로 치근표면우식, 치면세균막 및 치아치조골감염 부위

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액티노미세스(방선균, Actinomyces)

진균의 균사(hyphae)와 유사한 긴 가지의 사상체를 가

진 진성 세균

치아 인접면에 위치한 치면세균막의 주요 세균

치근면우식증과 관련

1) A. israelii

» 구강과 여성 생식기에 서식하는 세균 » 인체에서 병을 일으키는 가장 중요한 병원균

2) A. odnotolyticus

» 법랑질 탈회의 최초 단계와 작은 우식 환부 진행과 관련

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그람음성 간균

장내세균(Enterobacteria)

태네넬라(Tannerella): 치주질환의 주요 병원균

포르피로모나스(Porphyromonas): 치주병원성 세균 » P. gingivalis: 거의 치은연하 부위에서만 발견되며, 특히 진행된 치

주질환(성인성 치주염)에서 발견

프레보텔라(Prevotella) » P. intermedia: 치주질환과 아주 밀접

퓨소박테리아(Fusobacteria) » 대다수의 구강세균과 서로 응집(coaggregate)할 수 있기 때문에

치태 형성 과정에서 초기세균과 후기세균을 연결하는 중요한 연결

세균일 것으로 생각됨

심내막염(endocarditis)

» 심장의 심내막(속판, inner layer) 표면의 염증 (주로, 심장판막) » 증식증(vegetation)이 특징

– 혈전(thrombi) 형성 – 혈소판(platelets), 섬유소(fibrin), 몇몇 염증 세포 및 미생물로 이루어진 덩

어리(mass)

감염성 심내막염

» 심장 표면의 구조적 이상(혈소판 및 섬유소 축적)으로 야기되는 혈류흐름의 변화에 의해 야기됨

» 즉, 증식증이 형성되는 혈류내 미생물이 부착 » 부착 후 미생물은 증식증 내에서 계속 증식, 심장판막에 더 큰 손상

감염성 심내막염 (infective endocarditis)

구강미생물은 공생균과 병원균의 혼합체

공생(commensal) 미생물

» 숙주(host)의 표면 또는 그 속에서 살지만 뚜렷한 병을 일으키지는 않는 미생물

» 면역 시스템이 약화된 사람에게서는 건강한 사람에서는 ‘공생’인 미생물이 일으키는 감염에 특히 취약 → 기회(opportunistic) 병

원균

병원균(pathogens)

» 숙주가 보호 면역성을 갖고 있지 않는 한, (숙주 안에) 있으면 대개 병을 일으키는 미생물

공생균(commensals)과 병원균(pathogens)

Bacterial Members in the Caries Process

S. sanguinis, S. oralis, S. mitis. Actinomyces MS comprise

only 2% or less. Mainly non-

mutans streptococci (non-MS)

As the microflora ages, the composition shifts from Streptococcus-dominant to Actinomyces-dominant.

Actinomyces, non-MS

MS constitute about 30% of the total flora.

lactobacilli, Bifidobacterium

Initial Colonizer

Mature Biofilm

Cavitated Lesion

Microbial Population Change Associated with Plaque Maturation

Streptococcus Actinomyces Veillonella Corynebacterium

Nesseria Fusobacterium

Norcardia

Aerobic Facultative Anaerobic

1 3 5 7 9 Developing human dental plaque(days)

2.0

1.0

0.0

-1.0

-2.0

Mic

robi

al p

opul

atio

n(lo

gari

thm

ic %

)

Haemophilus

Prevotella

Veillonella

Rothia

Propionibacterium Eubacterium

Capnocytophage

Fusobacterium

Actinobacillus

Selenomonas

Porphynomonas

Early colonizers Late colonizers

From : Kolenbrander et al. FABEB J. 7:406, 1993

Streptococcus

Tooth surface

Acquired pellicle

Adherence among Plaque Bacteria

치주병으로 치아가 빠지기까지

슬라이드 번호 1구강 미생물의 구성Need to know biofilm for �understanding caries ecologyHow are Biofilms Formed?Biofilm formation and growth슬라이드 번호 6세균의 부착세균의 부착세균의 부착세균의 부착슬라이드 번호 11슬라이드 번호 12슬라이드 번호 13Microbial Homeostasis슬라이드 번호 15구강 미생물의 구성그람양성 구균포도구균(Staphylococcus)황색포도구균(Staphylococcus aureus)황색포도구균황색포도구균연쇄구균(Streptococcus)구강연쇄구균슬라이드 번호 24그람양성 간균 젖산균(유산균, Lactobacillus) 프로피오니박테리아(Propionibacteria)액티노미세스(방선균, Actinomyces)그람음성 간균감염성 심내막염 (infective endocarditis)슬라이드 번호 31슬라이드 번호 32공생균(commensals)과 병원균(pathogens)Bacterial Members in the Caries ProcessMicrobial Population Change �Associated with Plaque Maturation슬라이드 번호 36Adherence among Plaque Bacteria슬라이드 번호 38슬라이드 번호 39슬라이드 번호 40슬라이드 번호 41슬라이드 번호 42치주병으로 치아가 빠지기까지슬라이드 번호 44슬라이드 번호 45