질병을 일으키는 병원체의 발견

Discovery of disease-causing pathogens

질병을 일으키는 병원균의 발견은 의학 분야에서 중요한 활동이다.많은 바이러스, 박테리아, 원생동물, 곰팡이, 헬민트 및 프리온은 확인되거나 잠재적인 병원체로 확인됩니다.미국에서는 1995년에 시작된 질병통제센터 프로그램이 100명 이상의 생명을 위협하는 질병 환자들을 확인했는데, 이는 전염성 원인으로 간주되지만 알려진 병원체와 [1]관련이 있는 것은 아니다.병원균과 질병과의 연관성은 복잡하고 논란의 여지가 있는 과정일 수 있으며, 어떤 경우에는 수십 년 또는 수백 년이 걸릴 수도 있다.

병원균 식별을 저해하는 요인

병원균의 식별을 방해하는 것으로 확인된 요인에는 다음이 포함된다.

1. 동물모델의 결여: 동물에 대한 실험적인 감염은 질병 유발 능력을 입증하는 기준으로 사용되어 왔지만, 일부 병원체(Vibrio cholerae, 사람에게만 질병을 일으키는 Vibrio cholerae 등)의 동물모델은 존재하지 않는다.동물 모형을 구할 수 없는 경우, 과학자들은 때때로 그들 자신이나 다른 사람들을 감염시켜 유기체의 질병을 유발하는 [2]능력을 알아냈다.
2. 기존 질병 이론:병원체가 잘 인식되기 전에, 과학자들은 감염의 증상을 독성학적, 심리적, 또는 유전적 원인과 같은 다른 원인으로 돌릴 수 있다.일단 병원체가 질병과 관련되면, 연구자들은 이러한 기존의 [3][4]이론을 대체하는 데 어려움을 겪고 있다고 보고했다.
3. 가변 병원성:병원균에 의한 감염은 숙주에서 다양한 반응을 일으켜 감염과 병원체 사이의 관계를 [5]나타내는 과정을 복잡하게 한다.일부 전염병에서 증상의 심각도는 [6][7]숙주의 특정 유전적 특성에 따라 달라지는 것으로 나타났다.
4. 생김새는 비슷하지만 행동이 다른 유기체:어떤 경우에는 현미경을 통해 질병을 일으키는 유기체와 똑같이 보이는 무해한 유기체가 존재하기도 하는데, 이것은 [8]발견 과정을 복잡하게 만든다.
5. 연구 노력 부족: 병원체를 [9]연구하는 연구자 수가 적기 때문에 진행 속도가 느리다.

19세기의 발견

비브리오 콜레라 (1849-1884)

비브리오콜레라균은 오염된 [10]물을 통해 전염된다.일단 섭취되면, 이 박테리아는 숙주의 장에 군집을 형성하고 체액이 장의 내벽을 가로질러 흐르게 하는 독소를 생성한다.치료를 [11]하지 않으면 탈수 후 2~3시간 이내에 사망할 수 있습니다.

전염성 원인이 발견되기 전에 콜레라의 증상은 환자의 [12]담즙 과다로 인해 발생하는 것으로 생각되었다; 콜레라는 담즙을 뜻하는 그리스 단어 choler에서 유래되었다.이 이론은 유머리즘과 일치했고,[12] 피를 흘리는 것과 같은 의료행위로 이어졌다.이 박테리아는 1849년 가브리엘 푸셰에 의해 처음 보고되었는데, 그는 콜레라 환자의 대변에서 이 박테리아를 발견했지만, 그는 이 [13]존재의 중요성을 인정하지 않았다.비브리오 콜레라의 중요성을 처음으로 이해한 과학자는 [4]1854년 콜레라에 대한 현미경 관찰과 병리학적 추론에서 비브리오 콜레라에 대한 상세한 그림을 발표한 이탈리아 해부학자 필리포 파치니였다.그는 1866년, 1871년, 1876년, 1880년에 더 많은 논문을 발표했지만 과학계는 [4]이를 무시했다.그는 박테리아가 어떻게 설사를 일으키는지 정확하게 설명하고 효과가 [4]있는 치료법을 개발했습니다.존 스노의 역학 지도는 잘 알려져 있었고, 1854년 브로드 스트리트 콜레라 발생과 같은 브로드 스트리트 펌프 핸들의 제거로 이어졌다.1874년, 21개국의 과학 대표들은 콜레라가 공기 중에 [14]떠다니는 미아스마타에서 나오는 환경 독소, 즉 건강에 좋지 않은 물질의 구름에 의해 발생한다는 것을 해결하기 위해 만장일치로 투표를 했다.1884년, 로버트 코흐는 콜레라의 원인 성분으로 비브리오 콜레라를 재발견했다.일부 과학자들은 이 새로운 이론에 반대했고, 심지어 콜레라 문화를 반증하기도 했다.

코흐는 1884년에 콜레라 비브리오를 발견했다고 발표했다.그의 결론은 콜레라 환자의 대변에서 특이한 "코마바실루스"가 지속적으로 발견되고 다른 사람의 대변에서 이 유기체를 발견하지 못한 것에 근거했다.실험실 동물에서 전형적인 콜레라를 번식시키는 것은 불가능했다.그 당시에 질병의 "독성 이론"은 아직 일반적으로 받아들여지지 않았고, 코흐의 발표는 특히 콜레라로 고통받지 않는 사람들의 배설물에서 비슷한 "코마 바실리"가 종종 다른 모든 종류의 환경에서 발견될 수 있다는 것이 밝혀진 후 상당한 회의적인 반응을 보였다.양조장, 치즈 등우리는 이제 이것들이 비브리오의 부영양종이었다는 것을 알고 있습니다. 비브리오의 문화적, 면역학적 방법에서 콜레라 비브리오와 구별될 수 있습니다.그러나 코흐의 의견이 옳다는 것은 폰 페텐코퍼와 에머리히에 의해 극적으로 증명되었는데, 그는 코흐의 유기체의 병인학적 관계를 의심하고 의도적으로 코흐의 문화를 마셨다.폰 페텐코퍼는 일시적인 설사에 불과했지만, 에머리히는 전형적인 콜레라의 심각한 발작을 겪었다.

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폰 페텐코퍼는 비브리오 콜레라가 이 문화를 소비함으로써 콜레라에 걸리지 않았기 때문에, 비브리오 콜레라가 무해하다는 그의 경험을 고려했다.푸셰가 비브리오 콜레라를 발견한 1849년과 1891년 사이에 유럽과 러시아에서 [15]100만 명 이상의 사람들이 콜레라로 사망했다.1995년, 연구원들은 왜 몇몇 사람들이 증상 없이 콜레라에 감염될 수 있는지를 설명하는 연구를 사이언스에 실었고, 아마도 왜 페텐코퍼가 [6]병에 걸리지 않았는지 설명했을 것이다.연구는 일부 사람들의 일련의 유전자 돌연변이가 콜레라 독소에 대한 내성을 제공한다는 것을 보여주었다; 그러나 이러한 돌연변이는 대가를 치르게 된다.한 사람에게 너무 많이 발생하면 낭포성 섬유증이 생기는데, 이는 치료가 불가능하고 종종 치명적인 유전 [citation needed]질환이다.

20세기의 발견

자디아 람블리아 (1681년-1975년)

Giardiasis는 원생동물 Giardia lamblia에 감염되어 생기는 질병이다.Giardia에 감염되면 어떤 사람들은 설사, 가스, 복통을 일으킬 수 있다.치료하지 않으면 만성 감염이 될 수 있습니다.소아에서 만성 Giardia 감염은 발작(성장 중단)과 [16]지능 저하를 일으킬 수 있으며, Giardia 감염은 현재 질병으로 보편적으로 인식되고 있으며, 항원충제로 의사들에 의해 치료되고 있다.CDC의 보고 가능한 질병 스프레드시트에 [17]따르면 2002년부터 Giardia 사례는 질병통제센터에 보고되어야 한다.미국 국립 소화관 기생충 연구소는 Giardia를 거의 독점적으로 연구한다. http://www3.niaid.nih.gov/labs/aboutlabs/lpd/gastrointestinalParasitesSection/nash.htm.{{cite web}}:누락 또는 비어 있음 title=(도움말)

하지만, Giardia는 1681년 발견 이후 Giardia에 의한 감염이 만성 설사의 치료 가능한 원인이라는 것이 완전히 받아들여진 1970년대까지 이례적으로 긴 발병을 경험했습니다.

Giardia lamblia는 Leeuwenhoeck (1681)에 의해 처음 발견되었는데, 그는 그의 {diarheal}오래전부터 무해한 상병균으로 여겨져 왔지만 최근에는 외국 여행자, 국내 오염수 섭취자, 탁아소 어린이, 동성애자 남성 등이 자주 걸리는 장질환의 원인으로 인식되고 있다.그것은 미국에서 가장 흔한 병원성 장내 기생충으로, 기생충 검사를 위해 주 보건 연구소에 제출된 대변 검체의 4%에서 발견됩니다.미국에서 그 중요성이 높아지고 있음을 증명하기 위해 1978년 [5]가을 환경보호청 주최로 Giardiasis에 관한 심포지엄이 개최되었습니다.

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자르디아의 병원성에 대한 현대 최초의 증거는 제2차 세계대전 당시 군인들이 항원충 퀴나크린으로 말라리아를 치료받았을 때 나왔고, 그들의 대변 샘플에서 자르디아가 그랬듯이 그들의 설사도 사라졌습니다.1954년, R.C. 렌토프 박사는 수감자 지원자들을 대상으로 실험을 수행했고, 그들을 [18]Giardia에 감염시켰다.실험에서는 일부 수감자들이 대변 습관의 변화를 경험했지만, 그는 이것이 지아디아 감염과 결정적으로 관련될 수 없다고 결론지었고, 또한 모든 수감자들이 지아디아를 자발적으로 제거했음을 나타냈다.그의 실험은 1979년 EPA Giardiasis의 수인성 전염에 관한 심포지엄에서 설명되었다.

우리는 또한 Giardia lamblia도 포함시켰는데, 이것은 당시에는 일반적으로 인간의 침입성 병원성 기생충으로 여겨지지 않았다.1950년대에 Giardia는 어린이에게 가끔 설사를 일으키는 것으로 생각되었지만, 그 외형은 매우 흔했고 임상 증상학이 매우 결여된 성인들에게서는 대부분 비병원성으로 간주되었다.결과적으로 우리는 죄수들을 지아디아에 [18]노출시키는 것이 안전하다고 느꼈다...

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1954-55년 미국 오리건주에서 지아디아 감염이 발생해 50,000명의 사람들을 [19]아프게 했다.이것은 15년 후에야 뉴잉글랜드 의학 저널에 발표되었던 라일 비지 박사의 통신에서 기록되었다.통신에서 비지는 전염병에 대한 자신의 설명을 위한 출판사를 찾을 수 없었다고 말한다.이 통신은 1979년 지아디아시스의 수인성 전염에 관한 EPA 심포지엄에서 재발행되었으며, 그 버전에는 오리건주 보건국 국장의 다음과 같은 인용이 포함되어 있어 1954년 보건 당국이 지아디아에서 발생한 설사를 여전히 다른 원인에 기인하고 있음을 시사한다.

원인 불명의 바이러스가 가장 유력한 것으로 보이지만, 환자의 대변에서 Giardia lamblia cysts의 비정상적인 유행은 [19]기록할 가치가 있어 보인다.

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헬리코박터균 (1892-1982)

헬리코박터균 감염은 대부분의 위궤양의 원인이다.이 발견은 일반적으로 1983년에 그들의 발견을 발표한 호주의 위장병학자 배리 마샬 박사와 J 로빈 워렌 박사의 공로를 인정받고 있다.이 두 사람은 그들의 업적으로 2005년에 노벨상을 받았다."스트레스"가 작용한다는 것이 일반적인 믿음이었지만, 이 이전에는 아무도 무엇이 위궤양을 유발하는지 알지 못했다.몇몇 연구자들은 궤양이 [20][21][22]심신증이라고 주장했다.

H 필로리 파이오니아에서 마샬 박사는 다른 의사들이 1892년 [3]초에 H. 필로리 감염의 증거를 제시했다고 언급했다.마샬은 이전의 보고서들은 기존의 믿음과 상충되기 때문에 무시되었다고 쓰고 있다.H. pylori에 대한 최초의 설명은 1892년 개의 위 속에 살고 있는 내산성 박테리아를 식별한 Giulio Bizzozero에 의해 나왔다.나중에,[3] 위에는 박테리아가 살 수 없다는 이론이 개발될 것이다.과학적으로 근거가 없는 이론이지만 위궤양의 감염 원인을 찾는 데 걸림돌이 될 수 있다.1940년, 두 명의 의사, 스톤 프리버그 박사와 루이스 E. 배런 박사는 위궤양이 있는 소화기내과 환자의 절반에서 발견된 나선형 박테리아에 대한 논문을 발표했다.그리스의 의사인 존 리쿠디스 박사는 위궤양을 전염병으로 치료한 최초의 의사 중 한 명이었다.1960년에서 1970년 사이에 그는 아테네에서 10,000명이 넘는 궤양 환자들을 항생제로 [23]치료했다.리쿠디스는 그의 발견에 대한 논문을 발표하려고 했지만, 그것들은 전통적인 이론과 충돌했고, 그의 작품은 [3]출판되지 않았다.리쿠디스의 경험은 1975년 구트지에 십이지장궤양 [24]경계에 사는 나선형 박테리아를 포함한 추가 발표로 이어졌다.스티어의 발견의 의학적 의미는 무시되었지만, 그는 "주로 [3]취미로 H. Pylori에 관한 논문을 계속 발표했다."

H. pylori는 위궤양을 일으키지 않고 일부 사람들의 위를 감염시킬 수 있다.H. pylori의 무증상 보균자를 조사하면서, 연구원들은 Interleuik-1 beta-31이라고 불리는 유전 형질을 확인했는데, 이것은 위산 생성을 증가시키고, 환자가 H. pylori에 감염되면 궤양을 유발한다.이 특성이 없는 환자들은 H. pylori 감염에 반응하여 위궤양이 생기는 것이 아니라 [7]그들이 감염되면 위암에 걸릴 위험이 높아진다.다른 위장 감염에 대한 조사에서도 그 증상은 숙주의 특정 유전자 돌연변이와 감염 사이의 상호작용의 결과라는 것이 밝혀졌다.

다음 항목도 참조하십시오.소화성 궤양과 헬리코박터균 연대표

대장균 병원성 변종(1947-1983)

대장균에는 다양한 종류가 있는데, 그 중 일부는 사람에게서 발견되고 무해하다.장독성 대장균(ETEC)은 인간에게 질병을 일으키는 것으로 알려진 유형으로 사람에게 독성을 가진 물질을 만들 수 있는 유전자를 가지고 있다.소는 그 영향의 영향을 받지 않지만, 사람들이 소의 배설물에 오염된 음식을 먹을 때, 그 유기체는 질병을 일으킬 수 있다.병원성 대장균에 대한 보고는 1947년에 [25]의학 문헌에 실렸다.질병을 일으키는 대장균의 변종에 관한 논문은 1950년대, 60년대,[26][27][28][29][30][31][32][33] 70년대에 걸쳐 의학 저널에 정기적으로 발표되었으며, 1970년대부터 인간과 유아에게 사망자가 보고되었다.이전의 보고에도 불구하고, 병원성 대장균은 1983년 한 질병통제센터 연구원이 원인 불명의 출혈성 위장병 [34]발생의 원인으로 ETEC를 식별하는 논문을 발표하기 전까지 대중의 주목을 받지 못했다.대장균의 병원성 변종에 대한 초기 발표에도 불구하고, 연구원들은 병원체로 [35]ETEC를 확립하는 데 상당한 어려움을 겪었다.

인간면역결핍바이러스(1959년-1984년)

AIDS는 1981년 6월 5일 미국 질병통제예방센터가 로스앤젤레스의 [36]동성애 남성 5명에게 기흉성 카리니이 폐렴(현재는 PCP로 분류되지만 기흉성 지로베치에 의해 유발되는 것으로 알려져 있음)을 기록했을 때 처음 보고되었다.이 바이러스의 발견은 수년간의 연구가 걸렸고 1984년 국립암연구소의 갈로 박사, 파리의 파스퇴르 연구소의 뤽 몽타니에 박사, 샌프란시스코 [citation needed]캘리포니아 대학의 제이 레비 박사가 발표했다.

그러나 HIV는 1981년 CDC 보고서 이전부터 존재했다.HIV 감염의 최초 알려진 3가지 사례는 다음과 같습니다.

  1. 1959년 현재 [37]콩고민주공화국에 살고 있는 성인 남성에게서 채취한 혈장 샘플.
  2. HIV는 세인트루이스에서 사망한 15세 아프리카계 미국인 10대의 조직 샘플에서 발견되었다.1969년 루이스.[38]
  3. 1976년경에 사망한 노르웨이 선원의 조직 샘플에서 HIV가 발견되었습니다.[39]

HIV-1과 HIV-2의 두 종류가 인간을 감염시킨다. HIV-1은 더 치명적이고 더 쉽게 전염된다.HIV-1은 전 세계 HIV 감염의 근원이며, HIV-2는 전염이 쉽지 않고 주로 [40]서아프리카에 한정되어 있습니다.HIV-1과 HIV-2는 모두 영장류에서 유래했다.HIV-1의 기원은 [41]카메룬 남부에서 발견되는 중앙 일반 침팬지입니다.HIV-2는 기니비사우, 가봉, 카메룬의 구세계 원숭이인 수티망가베이(Cercocebus atys)에서 유래한 것으로 밝혀졌다.

HIV는 사냥, 도살, 이종 간 [42]성접촉 등 영장류와의 직접적인 접촉의 결과로 인간에게 전염되었을 가능성이 있다는 가설이 있다.

사이클로스포라(1995년)

시클로스포라는 발열, 설사, 구토, 그리고 심각한 체중 감소를 일으키는 위장 병원체이다.1989년 시카고와 미국의 [35]다른 지역에서 발병했다.그러나 질병통제센터의 조사에서는 감염 원인을 밝혀내지 못했다.이 원인 발견은 네팔 카트만두의 한 병원 연구소장인 라마찬드란 라자에 의해 이루어졌다.라자 씨는 매년 [35]여름 지역 주민들과 방문객들이 병에 걸리는 이유를 알아내기 위해 노력하고 있었다.그는 아픈 환자의 대변 샘플에서 특이하게 생긴 유기체를 확인했다.하지만 클리닉이 질병통제센터에 이 유기체의 슬라이드를 보냈을 때, 이 유기체는 무해한 남조류로 판명되었다.많은 병리학자들이 이전에 같은 것을 본 적이 있지만, 환자의 [35]질병과는 무관하다고 일축했다.나중에, 그 유기체는 특별한 종류의 기생충으로 확인될 것이고, 감염 환자들을 돕기 위한 치료법이 개발될 것이다.미국에서는 Cyclospora 감염이 CDC의 보고 가능한 질병 차트에 따라 질병통제센터에 보고되어야 한다.

현재의 발견

새로운 감염원을 식별하는 과정은 계속된다.한 연구는 이미 많은 수의 병원균이 인구에 질병을 일으키고 있다고 주장했지만, 그것들은 아직 제대로 [1]확인되지 않았다.

위장병균

2000년 다양한 원생동물이 포함된 것으로 확인된 미국 주의 대변 샘플 비율
2005년 캐나다 연구소에서 발견된 다양한 원생동물의 대변 샘플 수

최근에 출현한 많은 병원균들이 위장관을 감염시킨다.예를 들어,[45] 질병관리센터에 보고해야 하는 세 가지 위장 원생동물 감염이 있다.그들은 Giardia, Cyclospora, Cryptosporidium이며 1970년대에는 그 중 어느 것도 중요한 병원균으로 알려져 있지 않았다.

그림 1은 미국과 [44][43]캐나다의 연구에서 위장 원생동물의 유행을 보여준다.이러한 연구에서 가장 널리 사용되는 원생동물은 일부 연구자들에 의해 새로운 전염병으로 간주되는데, 이는 인간 [46][47]질병의 역할에 있어 그들의 중요성에 대한 합의가 아직 의료와 공중 보건 분야에서 존재하지 않기 때문이다.연구자들은 병원성, 신뢰할 수 있는 검사 절차의 부족, 신뢰할 수 있는 [48]치료법의 부족에 대한 다른 의견으로 인해 그들의 치료가 복잡해질 수 있다고 제안했다.이전에 새로 발견된 병원균들과 마찬가지로, 연구원들은 이 유기체들이 과민성 대장 [49][50][51]증후군과 같은 뚜렷한 원인이 밝혀지지 않은 질병에 책임이 있을 수 있다고 보고하고 있다.

덴타모에바프라길리스

Dientamoeba fragilis는 단세포 기생충으로 설사, 가스, 복통을 일으키는 대장을 감염시킨다.호주의 한 연구는 실제로 Dientamoeba fragilis에 [50]감염된 IBS 증상을 가진 환자들을 확인했다.그들의 증상은 치료 후에 해결되었다.덴마크의 한 연구는 전염성 [52]위장질환이 의심되는 환자 그룹에서 높은 발병률의 Dientamoeba fragilis 감염을 확인했다.이 연구는 또한 감염을 식별하기 위해 특별한 방법이 필요할 수도 있다고 시사했다.

배반포진

배반포는 대장을 감염시키는 단세포 원생동물이다.의사들은 감염 환자들이 복통, 변비,[53][54][55] 설사 등의 증상을 보인다고 보고한다.한 연구에 따르면 IBS 환자의 43%가 Blastocystis에 감염된 반면 대조군은 [48]7%였다.추가 연구는 Blastocystis를 식별할 수 없었던 많은 IBS 환자들이 그 유기체에 강한 항체 반응을 보인다는 것을 발견했는데, 이것은 발견하기 어려운 [51]특정 감염을 진단하는데 사용되는 테스트의 한 종류이다.다른 연구자들 또한 일부 사람들의 [56]감염을 식별하기 위해 특별한 검사 기술이 필요할 수 있다고 보고했다.일부 과학자들은 IBS 환자들이 원생동물 감염을 가지고 있다는 발견이 중요하다고 믿는 반면, 다른 연구원들은 감염의 존재가 의학적으로 [46]중요하지 않다고 그들의 믿음을 보고했다.연구자들은 이 감염이 실험실 배양 [48]연구와 [46]환자 경험에서 일반적인 원생동물 치료에 내성이 있을 수 있다고 보고한다. 따라서 블라스토시스 감염을 식별하는 것은 환자에게 즉각적인 도움이 되지 않을 수 있다.2006년 미국의 위장 감염 연구는 블라스토시스 감염이 미국에서 원생 [43]설사의 주요 원인이 되고 있다고 시사했다.배반포는 2006년 캐나다 [44]연구에서 환자들에게서 발견된 가장 빈번하게 확인된 원생동물 감염이다.

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레퍼런스

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