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1. 병원미생물학 개요
1.1. 미생물의 분류와 형태
미생물은 눈으로 관찰할 수 없을 정도로 작은 생물체들이다. 이들은 크기, 모양, 구조, 생리적 특성 등에 따라 분류된다. 미생물은 주로 세균, 리케차, 클라미디아, 진균, 원생동물, 바이러스 등으로 구분된다.
세균은 가장 작은 생물체로 원핵세포(prokaryotic cell)의 구조를 가진다. 세균은 크기, 모양, 배열 관계, 염색 반응에 따라 알균, 막대균, 나선균 등으로 분류된다. 세균 세포벽은 펩티도글리칸으로 이루어져 있어 그람염색에 따라 그람양성균과 그람음성균으로 구분된다. 그람양성균은 세포벽이 두꺼운 반면 그람음성균은 세포벽이 얇고 지질다당체 층을 가진다.
리케차와 클라미디아는 세균의 특징을 가지면서도 숙주세포 내에서만 증식할 수 있는 특징이 있다. 진균은 진핵생물(eukaryotic cell)로 균사체를 형성하는 사상균과 단세포인 효모로 구분된다. 원생동물은 독립영양영양을 하는 단세포 진핵생물이다. 바이러스는 핵산(DNA 또는 RNA)과 단백질 외피로 구성된 생물체 밖에서는 증식할 수 없는 특징을 가진다.
이처럼 미생물은 다양한 형태와 특성을 지닌 생물체들로, 이를 활용하여 미생물을 정확히 분류하고 동정하는 것은 이들의 병원성과 감염 기전을 이해하는데 중요하다.
1.2. 미생물의 유전과 증식
미생물의 유전과 증식은 미생물학에서 매우 중요한 부분이다.""
미생물은 이분열 증식을 통해 빠르게 증식하며, 유전정보는 DNA와 RNA를 통해 전달된다.""
미생물의 유전체는 세균 염색체, 바이러스 유전자, 플라스미드 DNA 등으로 구성되어 있다.""
세균은 접합, 형질전환, 형질도입 등의 과정을 통해 유전정보를 교환하며, 돌연변이가 일어나면 새로운 특성을 가질 수 있다.""
미생물의 증식은 영양분, 온도, 산소 농도 등 환경 조건에 크게 영향을 받으며, 증식 곡선은 유도기, 대수증식기, 극기정지기, 대수사멸기의 4단계로 이루어진다.""
1.3. 미생물과 숙주의 상호작용
미생물과 숙주의 상호작용은 매우 복잡하다. 미생물은 숙주 내에서 증식하고 감염을 일으키지만, 숙주의 다양한 방어기전을 통해 억제될 수 있다. 숙주는 물리적, 화학적 장벽과 함께 식균작용, 염증반응 등의 방어기전을 통해 미생물의 감염을 막는다.
미생물은 숙주에 침입하여 증식함으로써 감염병을 일으킨다. 병원성(pathogenicity)은 미생물이 질병을 일으킬 수 있는 능력을 의미하며, 이는 미생물의 독력, 전염성, 침습성, 증식성, 독소생산성 등에 의해 결정된다. 미생물은 숙주 세포에 부착하고 침입하며, 독소를 생산하여 숙주의 방어기전을 무력화시킨다.
반면 숙주는 다양한 방어기전을 가지고 있다. 피부와 점막 등의 물리적 장벽, 라이소자임, 보체 등의 화학적 물질, 식균작용, 염증반응 등이 대표적이다. 특히 식균작용과 염증반응은 중요한 역할을 한다. 식균세포인 백혈구가 미생물을 포식하고 파괴하며, 염증반응을 통해 미생물의 침입을 억제한다. 발열, 발적, 종창 등의 염증 증상은 미생물의 확산을 막는 숙주의 방어기전이다.
이처럼 미생물과 숙주는 복잡한 상호작용을 하며, 이러한 관계에 따라 감염병의 발생 및 경과가 결정된다. 숙주의 방어기전이 효과적으로 작동하면 미생물의 감염이 억제되지만, 방어기전이 약화되면 미생물이 증식하여 질병을 일으킬 수 있다. 따라서 감염병의 치료와 예방을 위해서는 미생물과 숙주의 상호작용에 대한 이해가 필수적이다.
1.4. 면역반응과 예방접종
면역반응과 예방접종은 숙주의 감염병 예방과 치료에 있어 매우 중요한 부분이다.
숙주의 자연방어 기구에는 물리·화학적 장벽, 식균작용, 염증성 반응, 보체 등이 관여하여 병원체의 감염을 막는다. 이러한 비특이적 방어기전과 더불어 특이적 면역반응 또한 숙주의 감염 방어에 큰 역할을 한다.
특이적 면역반응은 크게 항체 매개성 면역과 세포 매개성 면역으로 구분된다. 항체 매개성 면역은 B 림프구에 의해 생성된 항체가 항원을 중화하거나 식균작용을 통해 방어작용을 하며, 세포 매개성 면역은 T 림프구가 감염된 세포를 직접 공격하거나 다양한 림포카인을 분비하여 숙주의 면역반응을 조절한다.
면역반응의 적절한 조절은 숙주에게 있어 감염병 예방과 치료에 매우 중요하다. 그러나 면역반응이 과도하게 일어나거나 자기 면역 반응이 나타나는 경우에는 오히려 숙주에게 해롭게 작용할 수 있다. 이러한 과민반응과 자가면역병은 면역반응의 억제나 면역계의 재설정을 통해 치료할 수 있다.
한편, 백...
