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멸종된 것으로 여겼으나, 최근 5배 증가 추세, 60만 사례 넘어.
일부 항생제에 내성. 코로나 억제 정책으로 다소 주춤하지만 느슨해지면 다시 성행할 듯.

성홍열 주의보, ‘슈퍼 항원’으로 무장하고 재등장
바이러스에서 물려받은 유전자는 성홍열 병원체를 더 공격적으로 만든다.

오랫동안 성홍열은 거의 멸종된 것으로 여겨졌지만 최근 전염병이 다시 돌아왔다.
가을과 겨울 사이에 성행한다. 최근 몇 년 동안 사례 수가 5배 증가했다.
연구원들이 최근에 원인을 알아냈다.
병원균 스트렙토코쿠스 피로게네스(Streptococcus pyrogenes)가 박테리아를 감염시키는 바이러스 유전자를 인수했다.
과학자들이 저널 "Nature Communications"에 보고한 것처럼 이들의 "초항원,슈퍼항원"은 이들을 더 독성이 있고 전염성이 있으며 일부 일반적인 항생제에 내성을 갖게 한다.

▲ 성홍열은 병원균 Streptococcus pyrogenes의 새로운 변종으로 인해 다시 증가하고 있다. © National Institutes of Health (NIH).

 
페니실린이 발견되고 항생제가 승리할 때까지 성홍열은 어린 시절에 널리 퍼진 질병이었다. 이 감염은 열, 인후통 및 붉은 발진을 ​​유발하지만 드물게 심한 경우 심각한 전신 질환, 독성 쇼크, 심지어 사망에 이를 수도 있다.

성홍열은 항생제로 잘 치료할 수 있으므로 1940 년대 이후 거의 멸종된 것으로 여겼다.

바이러스 유전자가 있는 박테리아

지난 약 10년 동안 전 세계적으로 성홍열 발병이 증가하고 있다.
특히 아시아에서는 물론 세계의 다른 지역에서도 발생하고 있다.
퀸즐랜드 대학의 주 저자 스테판 브로우어(Stephan Brouwer)는 "성홍열의 이러한 세계적인 부활로 인해 사례 수가 5배 증가했다"고 말한다. "이제 전 세계적으로 60만 건이 넘는 사례가 있다"
그의 팀은 최근 그 이유를 더 자세히 조사했다.

성홍열은 Streptococcus pyrogenes와 같은 박테리아에 의해 발생하는 것으로 이미 알려져 있다. 일반적으로 불편함이 거의 없거나 최대 편도선염을 유발한다.
그러나 병원균이 바이러스 (소위 전파)에 감염되면 이러한 변화가 발생한다.
그런 다음 바이러스에서 독소를 생성하고 방출할 수 있는 일부 유전자를 인수한다.
이러한 ‘슈퍼 항원’은 면역 세포의 과잉 활성화와 사이토카인(Cytokinen)과 같은 염증성 메신저의 대량 방출로 이어진다. 

▲ 병원균 스트렙토코쿠스 피로게네스(Streptococcus pyrogenes) 출처 :CDC

초항원(Superantigens)은 Streptococcus를 더 공격적으로 만든다.

연구진은 새로운 성홍열 발병에서 얻은 박테리아 샘플을 사용해 새로운 분리 균과 오래된 성홍열 병원균 사이에 유전적, 생화학적 차이가 있는지 조사했다.
그 결과 아시아에서 유래된 대부분의 Streptococcus pyrogenes 변종은 두 개의 새로운 superantigen(초항원, 슈퍼항원), SSA 및 SpeC를 가지고 있으며, 명백히 이 박테리아는 바이러스 번식에서 인수됐다.

브라우어(Brouwer)의 동료 마크 워커(Mark Walker)는 세포 배양 테스트에서 이러한 슈퍼 항원이 인간 면역계의 강력한 길항제로 밝혀졌다. "이러한 박테리아 터보 클론(Turbo-Klone)이 현대 성홍열 발병을 촉발한 방법이다."

두 종류의 항생제에 대한 내성

새로운 변종은 성홍열 병원체의 오래된 균주와 유사하게 세포벽을 손상시키는 효소를 생성한다. 이것은 숙주 세포의 막에 구멍을 만들어 세포 내부에서 황 함유 화합물 티올을 방출한다.

▲ 백태가 끼인 혀, 딸기 혀로 불려지는 성홍열의 증상. Author : Martin Kronawitter

그러나 오래된 병원체 변종과 달리 이것은 슈퍼 항원 SSA가 더 강하게 활성화되도록 한다. 이러한 방식으로 이 효소는 박테리아의 병원성 효과에도 기여한다.
"우리가 아는 한, 이것은 티올(Thiol)활성화 슈퍼 항원에 대한 첫 번째 보고서다"고 연구원들이 말했다.

분석은 또한 새로운 병원체 균주가 두 가지 일반적인 종류의 항생제에 면역이 있음을 보여주었다. 따라서 연쇄상 구균은 테트라사이클린과 마크로라이드에 내성이 있다.
둘 다 일부 국가에서 호흡기 질환에 대해 종종 투여되는 항생제다.
Brouwers와 그의 동료에 따르면 페니실린은 성홍열과 연쇄상 구균으로 인한 편도선염에 대한 선택 약물로 남아 있어야 한다.

▲ 파란색으로 표시된 티올그룹이 있는 티올의 일반적인 구조

코로나 대책으로 성홍열 억제되고 있다.

코로나바이러스 SARS-CoV-2와 유사하게 세균성 성홍열 병원체도 물방울 감염 및 도말 감염을 통해 전염된다. 따라서 코로나 전염병에 대한 위생 조치가 증가함에 따라 올해 성홍열 발병이 감소했다. "코로나 19에 대한 사회적 거리두기는 현재 성홍열을 막고 있다"고 Walker는 말했다.

그러나 그와 그의 동료들은 유행성 조치가 완화되면 성홍열이 다시 퍼질 것으로 예상한다.
워커는 "사회적 거리감이 완화되면 성홍열도 다시 나타날 것"이라고 말했다. "Covid-19와 마찬가지로 궁극적으로 백신 만이 의료 역사상 가장 널리 퍼지고 치명적인 아동기 질환 중 하나인 성홍열을 박멸할 수 있다.“
(Nature Communications, 2020; doi : 10.1038 / s41467-020-18700-5)
출처 : University of Queensland

[더사이언스플러스=문광주 기자] "No science, No Future"

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