Abstract

Background: Depending on the changes of climate and living environment, bacterial pathogens that cause diarrhea are also changing. This study was performed to determine the characteristics of the pathogens according to species, patient`s age and sex using the National Surveillance Data for diarrhea patients and to provide basic data for the prevention of diarrhea disease.
Methodology: Stool specimens from 20,984 patients with diarrhea were collected to identify the pathogenic bacteria from January to December 2013 in Korea. Pathogenic bacteria were analyzed according to patients’ age and sex. Identification and analysis procedure of the pathogens were conducted based on the Guideline of National Institute of Health Diagnostic Laboratory (2005).
Results: Among the 20,984 stool specimens, pathogenic bacteria that cause diarrhea were isolated in 3,668 stool specimens (17.5%). Isolation rate showed highest ratio in the summer season, from June to September for most of the pathogenic bacteria, except for Gram positive bacteria. Isolation rate of pathogenic bacteria by patients’ age showed highest ratio at 0 to 19 years old for most of the pathogenic bacteria.
Conclusions: Hygiene education should be addressed on diarrhea disease susceptible groups, such as age under 10, age between 10-19, and more than 70 years old, and ongoing monitoring for the pathogens is still required. In addition, efficient information system and surveillance project for infection prevention should be continued.


Ⅰ. 들어가는 말

  급성설사질환은 전 세계적으로 매년 30-50억 건 이상 발생하며, 약 200만 명의 환자가 사망에 이르는 것으로 보고되고 있다[1-3]. 공중보건학적인 중요성으로 인해 급성설사질환에 대한 실험실 감시는 다른 질환에 비해 우선적으로 실시되었으며, 대다수 국가에서 설사질환 관련 감시사업을 수행하고 있다. 유럽연합은 36개국의 국가표준실험실(National Reference Lab.)이 참여하는 엔터넷(EnterNet)을 운영하고 있고[4], 미국과 호주에서는 식품매개질환에 대한 감시체계로 각각 푸드넷(FoodNet)과 오즈넷(OzFoodNet)을[5], 캐나다에서는 3개주를 대상으로 FoodNet Canada를 운영하고 있다[6]. 일본에서는 국립감염병연구소(National Institute of Infectious Diseases)가 중심이 되어 병원체 검출 정보자료를 생산하고 있다.
국내에서는 1972년부터 전국 보건소와 시·도 보건환경연구원, 질병관리본부 실험실을 연계한 급성 설사질환 원인병원체에 대한 검사 업무를 수행하였으며, 2001년부터는 능동적인 실험실 감시시스템을 구축하였다. 2003년부터는 급성설사질환 실험실 감시사업(엔터넷, EnterNet-Korea)을 수행하고 있으며, 2008년 이후 대상 병원체의 확대, 보고주기, 결과 환류 및 관련 정보 제공주기 단축 등 다양한 방면으로 감시사업을 개선하였으며, 2010년부터는 주 단위 보고체계를 구축하여 유관 기관에 국내 설사질환 발생 경향에 대한 자료를 주기적으로 제공하고 있다. 급성설사질환 실험실 감시사업은 국가 감시사업으로서 전국 감시사업 참여병원에서 설사환자의 검체와 임상자료를 수집하고 보건환경연구원에서 원인병원체에 대한 검사를 실시하며, 국립보건연구원에서 결과를 종합 분석하여 설사질환의 유행 양상 및 병원체 정보를 제공하고 있다.

  본 글에서는 2013년도의 급성설사질환 실험실 감시사업을 통해 확인된 설사유발 원인 세균의 분리 현황 및 특성을 소개하고자 한다.


Ⅱ. 몸 말

  전국 17개 시·도 보건환경연구원과 105개의 협력병원이 참여하여 2013년도 한 해 동안 급성설사질환 실험실 감시사업을 통해 수집된 설사환자의 분변검체를 대상으로 선택감별 배양 및 생화학적인 실험 기법을 이용하여 세균을 분리 동정한 후 그 결과를 설사질환 실험실 감시사업 자료로 수집하였다. 대변검체는 1g 이상을 채취하였고, 분변 채취가 어려운 경우에는 직장도말을 실시하여 검체를 확보하였다. 검사대상 균주는 설사를 유발하는 주요 세균성 병원체 10개 속(genus)으로 살모넬라속균(Salmonella spp.), 병원성 대장균(Pathogenic Escherichia coli, E. coli)중 장출혈성 대장균(Enterohemorrhagic E. coli, EHEC)과 장독소성 대장균(Enterotoxigenic E. coli, ETEC), 장병원성 대장균(Enteropathogenic E. coli, EPEC), 장침습성 대장균(Enteroinvasive E. coli, EIEC), 그리고 장흡착성 대장균(Enteroaggregative E. coli, EAEC), 캠필로박터균(Campylobacter spp.), 장염비브리오(Vibrio parahaemolyticus, V. parahaemolyticus), 세균성이질균(Shigella spp.), 클로스트리듐 퍼프린젠스(Clostridium perfringens, C. perfringens), 황색포도알균(Staphylococcus aureus, S. aureus), 바실루스 세레우스(Bacilllus cereus, B. cereus), 리스테리아 모노사이토제네스(Listeria monocytogenes, L. monocytogenes), 그리고 예르시니아 엔테로콜리티카(Yersinia enterocolitica, Y. enterocolitica)를 대상으로 하였다. 급성설사질환을 유발하는 것으로 알려진 각 균 속의 주요 혈청형 및 독소형을 대상으로 검사를 진행하였다[7]. 또한, 자료 분석 시 성별과 연령군에 따른 병원성세균의 검출률 차이는 교차분석을 이용한 chi-square 검정을 이용하여 분석하였다(SPSS ver 21.0).

2013년도 급성설사질환 실험실 감시사업을 통해 전국적으로 총 20,984건의 설사환자에서 수집된 분변 검체를 대상으로 검사한 결과, 감시대상 병원체가 확인된 검체는 3,668건(17.5%)으로 Salmonella spp. 523건(14.3%), Pathogenic E. coli 954건(26.0% [EPEC 68.3%, EAEC 17.7%, ETEC 9.5%, EHEC 3.7%, EIEC 0.7%]), V. parahaemolyticus 31건(0.8%), Shigella spp. 27건(0.7%), Campylobacter spp. 158건(4.3%), C. perfringens 731건(19.9%), S. aureus 972건(26.5%), B. cereus 243건(6.6%), L. monocytogenes 7건(0.2%), Y. enterocolitica 22건(0.6%)이 분리되었다(Figure 1).

월별 전체 병원체 분리율은 하절기에 해당하는 6월부터 9월에 분리율이 높았고, 11월까지 지속되었으며, 평균 분리율은 6월에 27.4%로 가장 높은 분리율을 보였다. 병원체별로 분석한 결과, Salmonella spp.는 하절기 기간동안(6-10월)에 분리율이 지속적으로 높은 양상을 보였다. 그 중 S. Enteritidis는 4월부터 분리율이 증가하였으며 10월까지 지속적으로 높은 분리율을 나타내었다. Pathgenic E. coli는 6월부터 10월에 분리율이 급증하는 경향을 보였다. 장독소성 대장균(ETEC)과 장병원성 대장균(EPEC), 장출혈성 대장균(EHEC), 그리고 장흡착성 대장균(EAEC)의 경우 하절기인 6-9월에 주로 분리되는 계절성을 보였다. V. parahaemolyticus는 7월, 8월에 증가하여 11월에도 분리가 되었으며, Shigella spp.는 11월과 12월에 주로 분리되었다. Campylobacter spp.은 연중 분리되는 경향을 보였으며 5-8월에 주로 분리되었다. Y. enterocolitica는 주로 겨울인 1월에 분리되었다. 그람 양성세균인 C. perfringens와 S. aureus은 연중 분리되는 경향을 보였다. 반면 B. cereus은 그람 음성 세균과 유사한 분리 경향으로 6월부터 9월에 높은 분리율을 나타내었다(Table 1).

연령별 병원성 세균의 분리율은 0-9세의 어린이와 70대에서 높은 비율을 차지하고 있었고 연령군에 따른 병원성세균의 검출은 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.05), (Table 2). 취학 전 어린이에게서 분리율이 높은 것은 영유아의 면역성이 아직 낮은 점과 단체 급식과도 관계가 있을 것으로 예상된다. 병원체별로는 Salmonella spp.는 10세 이하의 연령층에서 높은 분리율을 보였으며, Pathogenic E. coli는 전 연령층에서 비교적 고르게 분리되었고 특히 0-9세의 연령대에서 높은 분리율을 보였다. 그람 양성세균인 S. aureus의 경우도 전 연령층에서 비교적 고르게 분리되었으나 특히 0-9세의 연령대에서 가장 높은 분리율을 나타내었다. 반면 C. perfringens는 0-19세 연령대와 60-69세 연령대에서 높은 분리율을 나타내었다. B. cereus와 L. monocytogenes는 0-9세의 연령대에서 주로 분리되었고, Y. enterocolitica는 주로 40-50대의 연령대에서 분리되었다.
성별로는 남성 1,920명(46.4%)으로 여성 1,491명(39.2%)보다 높았다. 성별에 따른 세균성 병원체의 분리율은 환자의 성비와 검체수를 비교해 보았을 때 전체적으로는 남녀 간의 유의적인 차이점은 찾을 수 없었다(p>0.05).

Ⅲ. 맺는 말

  매년 현저한 증가추세를 보이고 있는 설사질환은 전 세계적으로 주요한 관심의 대상이 되고 있다. 세균은 일반적으로 고온 다습한 환경에서 왕성하게 성장하여 질병을 유발하는 것으로 알려져 있으며, 하절기인 6월부터 9월에 집중적으로 질병을 유발한다. 그러나 최근 감시사업 결과를 보면 하절기의 고온다습한 기상상태와 설사질환 발생이 반드시 일치하지만은 않는 것으로 나타났으며, 일부 병원체는 하절기가 아닌 시기에도 설사를 유발하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 조사결과는 학교 급식, 외식 증가 등으로 인한 식품오염에 의한 설사질환 발생의 증가가 원인인 것으로 추정된다. 원인병원체의 연령별 발생현황은 주로 감염 취약계층인 0-9세의 미취학아동과 저학년, 그리고 70세 이상의 노약계층에서 높은 분리율을 나타내어 이들 집단에 대한 지속적인 개인위생 관리와 모니터링 강화가 필요할 것으로 보인다. 설사질환 감시사업을 지속적으로 수행하여 설사질환 유발 원인병원체에 대한 자료의 축적과 정보 제공을 통해 질병 예방 및 관리 대책 수립의 기초자료로 활용하고자 한다.


IV. 참고문헌


1. Flint JA, Van Duyhoven YT, Angulo FJ, DeLong SM et al. 2005. Estimating the burden of acute gastroenteritis, foodborne disease, and pathogens commonly transmitted by food: an international review. Clin Infect Dis. 41: 698-704.
2. The global burden of disease:2004 update. WHO report 2008. www.who.int/entity/healthinfo/global burden disease/2004 report update.
3. Mitsuda T., 2012. Infection prevention and control for foodborne infections: Nihon Rinsho. Aug;70:1406-13.
4. EU Enter-Net Project Team. 2006. Enter-Net Annual Report 2005 "Surveillance of Enteric Pathogens in Europe and Beyond".
5. OzFoodNet Working Group. 2006. Enhancing foodborne disease surveillance across Australia in 2001: the OzFoodNet network, 2005. Comm Dis Intel.30: 278-300.
6. Health Canada. 2003. Canadian Integrated Surveillance Report: Salmonella, Campylobacter, pathogenic E. coli and Shigella, from 1996 to 1999. CCDR. 29S1:1-32.
7. Korea Centers for Disease Control and Prevention. 2005. Infectious Disease Laboratory Diagnosis; Disease-Specific Protocol. 3rd ed.