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수인성·식품매개질환 장관감염 원충 표본감시 현황(2004-2014)
  • 작성일2016-04-21
  • 최종수정일2016-04-26
  • 담당부서말라리아·기생충과
  • 연락처043-719-8520
  • 4,720
수인성․식품매개질환 장관감염 원충 표본감시 현황(2004-2014)

질병관리본부 국립보건연구원 면역병리센터 말라리아․기생충과
마다원, 전형일, 조신형, 박미연*
*교신저자: miyeoun@korea.kr / 043-719-8520

Abstract

Monitoring Intestinal Protozoa Causing Water-and Food-Borne Diarrhea in the Republic of Korea (2004~2014)
Division of Malaria and Parasitic Diseases, Center for Immunology and Pathology, NIH, CDC.
Ma Da-Won, Cheun Hyeng-Il, Cho Shin-Hyeong, Park Mi-Yeoun

Background: Cryptosporidium parvum, Giardia lamblia, Entamoeba histolytica and Cyclospora cayetanensis have been recognized as the causative agents of diarrhea in humans worldwide. These protozoans are transmitted by the fecal-oral route and most commonly by the consumption of contaminated food and water. Infections are mostly seen in young children and immuno-compromised patients. In this study, we reported results of monitoring parasitic protozoans in patients with diarrhea from 2004 to 2014.
Methods: A total of 184,255 patients were tested through the Enzyme Immuno-Assay (EIA) or polymerase chain reaction (PCR) method to detect four species of protozoa. Data were analyzed per year, month, age, and gender distribution.
Results: From 184,255 cases, 2,951 cases (2.41%) were positive. Among these, the rates for C. parvum, G. lamblia, E. histolytica and C. cayetanensis were 44%, 35%, 19% and 2%, respectively. The monthly positive rates were high in May (3.53%) and October (3.66%). Moreover, the ages of positive cases were high from those over 60 years old and under 10 years old, while the difference in gender was not significant.
Conclusions: High positive rates were shown during spring and autumn and in immuno-compromised ages. The outbreak cases of food-and water-borne diarrhea were only two cases by G. lamblia in 2010 and C. parvum in 2012. However, surveillance of protozoa needs to be continued because the continuous increase of travelers and imported vegetables due to economic growth may increase risks of outbreaks.


Ⅰ. 들어가는 말

법정지정감염병 장관감염성 원충 4종 작은와포자충(Cryptosporidum parvum), 람블편모충(Giardia lamblia), 이질아메바(Entamoeba histolytica), 원포자충(Cyclospora cayetanensis)은 급성 설사질환의 원인병원체로서 오염된 물과 음식을 통하여 감염되며, 감염 시 설사, 오한, 구토, 복통 등의 임상 증상을 보인다. 소아나 면역력이 약한 AIDS환자에게서는 심각한 합병증을 유발 할 수 있는 원인병원체 중 하나이다[1,2]. 미국에서 1991∼2000년까지 물로 인한 집단 감염 원인체 조사한 결과 원충류가 21%로 두 번째로 높은 비중을 차지하였다[3]. 2004년부터 2010년까지 전 세계적으로 장관감염성 원충으로 인한 집단 감염 199건의 사례를 조사한 결과 작은와포자충이 120건(60.3%) 람블편모충이 70건(35.2%)으로 장관감염성 원충의 주요 감염체로 나타났다[4]. 대표적인 감염사례는 1994년 미국(밀워키)에서 소의 분변 속 작은와포자충이 식수원을 오염시켜 40만명이 집단 감염되는 사례가 있었으며[5], 국내에서는 2012년 서울(동대문구)에서 노후된 상수도관을 통한 식수오염으로 100여명이 집단 감염된 사례가 있다[6]. 람블편모충은 2004년 노르웨이(베르겐)에서 식수도 오염을 통하여 1,200여명이 감염된 사례[7]가 있었으며 2010년에는 국내 전북(진안)에서 지하수 오염으로 25명의 집단 감염사례가 있다[8]. 이질아메바와 원포자충은 국내 집단 감염 사례는 없지만, 국외에서는 각각 1998년 조지아국에서의 오염된 물로 인한 170여명 집단 감염[9]과 2013년 미국(텍사스)에서 오염된 수입산 채소로 인한 600여명의 집단 감염사례가 있다[10]. 이러한 집단유행 여부를 조사하기 위해 감시활동이 필요하며 장관감염성 원충 4종은 「감염병의 예방 및 관리에 관한 법률」에 따라 지정감염병으로 분류되어 관리되고 있다.
질병관리본부 국립보건연구원 말라리아․기생충과에서는 2004년부터 수인성·식품매개질환 감시를 수행하고 있으며 본지에서는 2004년부터 2014년까지 10년간 국내에서 발생한 장관감염성 원충을 병원체별, 연도별, 월별, 성별, 연령별로 발생현황을 보고하고자 한다.


Ⅱ. 몸 말

국립보건연구원 말라리아․기생충과 주관으로 수행하고 있는 장관감염성 원충 실험실 감시사업은 전국 17개 지역 시․도 보건환경연구원과 이들 지역과 밀접히 협력하고 있는 병․의원을 대상으로 표본감시체계를 운영하는 사업이다. 2004년부터 2010년까지는 전국 보건환경연구원에서 작은와포자충, 람블편모충, 이질아메바를 검사 후 검사결과를 환류하였으나(2009년 이질아메바 감시 대상 제외), 2011년은 7개 지역 보건환경연구원을 선정하여 주별로 감시체계를 유지하였다. 2013년부터는 원포자충이 법정 지정감염병으로 추가되었으며, 17개 보건환경연구원에서는 1개월에 1회 검체를 말라리아․기생충과로 송부하여 4종 원충에 대한 표본감시를 수행하고 있다. 원충 진단방법으로는 AFMS(항산화염색), IFA(면역형광법), EIA(효소면역분석법), PCR(중합효소연쇄반응법) 등 여러 가지 진단법이 있는데 2011년까지 스크린용으로 EIA법을 사용했으나 보다 정확한 진단을 위해 2012년부터 PCR법으로 진단하고 있다.
장관감염성 원충의 진단방법은 환자 분변(stool) 1g을 PBS 5㎖에 희석하여, 거즈로 거른 후 800g에서 10분간 원심분리 후 상층액은 버린 뒤 PBS 1㎖을 첨가하고 진탕하여 200㎕를 1.5㎖ 튜브에 옮겨 담아 Freezing & thawing법을 이용하여 세포벽을 제거하였다. DNA zol을 이용하여 DNA를 추출하여 4종 원충별로 각각 Nested-PCR법에 이용하여 진단 후, 양성검체는 다시 한번 Nested-PCR로 결과를 확인하고 유전자를 Gel에서 추출 후 염기서열 분석을 의뢰하여 양성결과를 상동성을 확인하였다.
급성설사질환자 184,255명(2004∼2014년)을 대상으로 장관감염성원충을 검사한 결과, 전체 양성건수는 2,951건으로 2.41%의 양성률(작은와포자충 0.78%, 람블편모충 1.05%, 이질아메바 0.45%, 원포자충 0.64%)을 확인하였다(Table 1).
양성검체 2,951건에 대한 각각 원충의 분포를 관찰한 결과 작은와포자충 44%(1,297건), 람블편모충 35%(1,037건), 이질아메바 19%(562건) 및 원포자충 2%(55건)가 검출되었다. 작은와포자충과 람블편모충의 양성이 2,121건(79.2%)을 차지(Figure 1)하고 있어, 이는 미국에서의 수인성․식품매개질환 원인원충에 의한 집단유행 발생양상과 유사한 양상을 나타냈다[4].
이들의 월별 평균 양성률은 5월 3.53%, 10월 3.66%로 높은 양성률을 보였으며, 1월 0.74%, 2월 1.06%, 8월 1.20%로 낮은 양성률을 보였다. 이러한 결과로 볼 때 흔히 급성설사가 많이 발생하는 여름철(7∼8월)이 아닌 환절기인 5월과 10월에 장관감염성 원충이 높은 양성률을 보이는 것을 확인 할 수 있었으며, 이는 전형적인 M유형의 장관감염성 원충의 발생양상을 나타냈다(Figure 2).
연령별 양성률은 6년간 2009년부터 2014년까지 44,921명을 조사하였다. 그 결과 60세 이상(4.24%)과 10세 이하(3.62%)에서 높은 양성률을 나타냈으며, 그 중 람블편모충이 면역력이 약한 10세 이하와 60세 이상의 연령층에서 많이 검출된 것으로 나타났다(Figure 3). 성별 양성률은 남성 36%, 여성 35%, 그리고 불명 29%를 차지하였으며 남녀간의 유의차는 없었다.


Ⅲ. 맺는말

장관감염성 4종 원충인 작은와포자충, 람블편모충, 이질아메바 및 원포자충은 전 세계적으로 집단유행 사례가 다발한 급성설사질환 원인병원체이며, 특히 개발도상국에서는 오염된 물과 음식을 통한 감염이 많고 여행자 설사의 원인병원체로도 잘 알려져 있다[11]. 인수공통감염병인 작은와포자충의 경우, 감염력이 6개월 이상 지속되며 상수도의 염소소독에서도 제거되지 않아 서울시 상수도 연구소에서는 취수원에서 직접 취수를 통한 작은와포자충과 람블편모충의 꾸준한 감시를 수행하고 있다[12].
대부분 수인성․식품매개질환 유행의 경우, 세균과 바이러스 검사는 직장도말 검체로 가능하지만 원충검사는 대변검체가 필수적이다. 실례로 2012년 서울 OO아파트에서 발생한 작은와포자충 집단유행의 경우, 126여명의 환자가 발생했음에도 불구하고 세균 및 바이러스 검사에서 음성이 확인된 후 그 중 7건의 대변검체로 원충진단이 의뢰되어 양성으로 확진 되었다는 점은 대변검체 채취의 중요성과 원충 검사가 다른 검사와 함께 동시적으로 수행되어야 하는 대표적 사례라고 할 수 있다.
현재까지 국내의 수인성․식품매개질환 장관감염성 원충에 의한 집단 발병 신고사례는 2010년 전북지역의 람블편모충 및 2012년 서울지역의 작은와포자충 집단유행 2례에 불과하지만, 해외 여행객의 증가와 수입산 채소, 농산물 유통의 증가 및 생식 선호 등의 식생활 변화가 점진적으로 증가됨에 따라 장관감염성 원충 감염에 대한 위험성은 점차 증가하고 있다.
한편 해외유입 원충 국내 유행사례 진단 및 국내 집단유행 조기 탐지와 예방을 위하여 말라리아․기생충과에서는 4종 원충에 대한 miltiplex PCR 진단법 등을 개선․개발하여 보건환경연구원에 보급하고, 지방자치단체와 함께 보다 신속하고 정확한 전국 수인성식품매개질환 원충 감시사업을 추진하도록 할 방침이다.


Ⅳ. 참고문헌

1. Lanata C. 2003. Studies of food hygiene and diarrhoeal disease. International Journal of Environmental Health Research. 13(1): 175-183.
2. Kucerova, Z et al. 2011. Microsporidiosis and Cryptosporidiosis in HIV/AIDS Patients in St. Petersburg, Russia: Serological Identification of Microsporidia and Cryptosporidium parvum in Sera Samples From HIV/AIDS Patients. AIDS research and human retroviruses. 1: 13-15.
3. Waterborne Disease Statistics 1991-2000 U.S. https://deq.mt.gov/Water
4. Baldursson S and Karanis P. 2011. Waterborne transmission of protozoan parasites: Review of worldwide outbreaks-An update 2004-2010. Water Research 45: 6603-6614.
5. Millard PS, et al. 1994. An Outbreak of Cryptosporidiosis from Fresh-Pressed Apple Cider JAMA. 272: 1592-1596.
6. Cho Eun-Joo, et al. 2013. A Waterborne Outbreak and Detection of Cryptosporidium Oocysts in Drinking Water of an Older High-Rise Apartment Complex in Seoul. Korean J Parasitol. 51: 461–466.
7. Nygard K et al. 2006. A Large Community Outbreak of Waterborne Giardiasis-Delayed Detection in a Non-Endemic Urban Area. BMC Public Health. 6: 141
8. Cheun Hyeng-Il, et al. 2013. The First Outbreak of Giardiasis with Drinking Water in Korea. Osong Public Health. 4: 89-92.
9. Barwick, Rachel S., et al. 2002. Outbreak of amebiasis in Tbilisi, Republic of Georgia, 1998. The American journal of tropical medicine and hygiene 67(6): 623-631.
10. Abanyie, F., et al. 2015. 2013 multistate outbreaks of Cyclospora cayetanensis infections associated with fresh produce: focus on the Texas investigations. Epidemiology and infection 143(16): 3451-3458.
11. Slack A. 2012. Parasitic causes of prolonged diarrhoea in travellers-diagnosis and management. Aust Fam Physician 41(10): 782-786.
12. Yu Jae-Ran. 2010. Cryptosporidiosis. HANYANG MEDICAL REVIEWS. 3: 187-195.
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