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박테리아의 세계

박테리아 21, 인체건강과 질병의 박테리아 본문

박테리아

박테리아 21, 인체건강과 질병의 박테리아

사용자 일심(一心) 2019. 3. 11. 10:11

대부분의 박테리아는 2진분열을 통해 증식한다. 한 개의 박테리아 세포인 "부모"는 DNA를 복사하고 세포 함량을 두 배로 늘림으로써 크기가 커진다. 이중으로 된 내용물이 세포 양쪽 끝까지 밀려 나온다. 그리고 나서 부모의 중심부에 작은 균열이 생겨 결국 그것을 두 개의 동일한 "딸" 세포로 나눈다. 시아노박테리아와 같은 몇몇 박테리아 종들은 싹을 통해 번식한다. 싹이 트는 동안, 딸세포는 부모의 부작용으로 자란다. 작은 누브로 시작해 부모와 크기가 같아질 때까지 자라다가 갈라진다. 

2진분열을 하거나 싹트기 한 후 부모와 자손에게서 발견된 DNA는 정확히 일치한다. 따라서 박테리아 세포는 그들의 게놈에 추가적인 DNA를 통합함으로써 그들의 유전 물질에 약간의 변화를 도입하려고 노력한다. 이것은 수평적 유전자 전달이라고 알려져 있고, 그 결과 유전적 변화는 박테리아가 그들의 환경이 변화함에 따라 적응하고 생존할 수 있게 해준다. 이런 일이 일어나는 데는 세 가지 방법이 있다: 변화, 전도가능, 그리고 결합이다. 

변형을 하는 동안, 박테리아 세포는 주변 환경의 짧은 DNA 조각들을 통합한다. '밈스 메디컬 미생물학'의 저자에 따르면, 이 조각들은 파열된 근처 박테리아에 의해 방출될 수도 있다. 반면 전도는 박테리아 DNA를 옮길 수 있는 박테리오파게스로 알려진 특수 바이러스에 감염될 때 발생한다. 

담합은 두 박테리아 사이에 신체적인 접촉을 필요로 한다. 유전물질, 보통 복제 플라스미드는 기증자에서 받는 사람에게로 옮겨질 것이다. 이 플라스미드 카피는 필러스라고 불리는 물리적인 연장선을 통해 밖으로 나와 이식받는 박테리아 세포로 들어간다. 기증자 박테리아는 필라투스 형성을 가능하게 하는 F-인자라고 불리는 일련의 DNA를 포함하고 있다. 공생은 항생제 내성 유전자의 확산에 도움을 줄 수 있다.

박테리아는 인간의 건강에 해로울 뿐만 아니라 이로울 수도 있다. 우리 몸 안에서 공간과 자원을 공유하는 일반 박테리아는 도움이 되는 경향이 있다. 스탠퍼드대 미생물학자인 데이비드 레먼은 '우리가 누구인가에 대한 학습'이라는 2012년 학술지 네이처 기고문에서 "인체의 인간 세포보다 미생물 세포가 10배 정도 많다"고 밝히고 있다. 가장 많은 미생물 종들이 내장에서 발견된다.

인간의 장은 박테리아에게 편안한 환경이며, 그들의 생계를 위해 사용할 수 있는 많은 영양소를 가지고 있다. 2014년 미국 위장관학저널(American Journal of Gastroenterology)에 실린 인간미생물 분석: 의사를 위한 방법 가이드(A How To Guide for Physicals)라는 논문에서 저자는 내장 박테리아 등이 소화를 돕고 유해한 병원균에 의한 식민지화를 막고 면역체계 개발에 도움을 준다고 소개했다. 게다가, 내장 박테리아의 붕괴는 특정 질병 상태와 관련이 있다. 예를 들어, 크론병을 앓고 있는 환자들은 그들의 내장에 있는 박테리아에 대한 항체를 증가시켰고 그들의 T세포는 박테리아 항원에 대해 상당히 공격적이다.

다른 박테리아는 감염을 일으킬 수 있다. 예를 들어 스트렙토코커스 폐렴은 폐렴을 일으킨다. 그룹 A Streptocococcus, Clostridium, Escherichia coli, Staphylococococcus aureus에 이르는 여러 박테리아는 희귀하지만 심각한 조직 감염을 일으킬 수 있다. "flesh-먹이기 박테리아"라고도 불린다. 질병관리본부에 따르면, 이 감염은 근육, 신경, 지방, 혈관을 둘러싼 조직에 영향을 미치지만, 특히 일찍 발견되었을 때 치료될 수 있다.

항생제 내성 포도상구균 균(보라색)은 병원 응급실에서 볼 수 있는 가장 흔한 피부염의 원인이 됐다.

항생제는 전형적으로 박테리아 감염을 치료하는데 사용된다. 그러나 최근 몇 년 동안 항생제의 부적절하거나 불필요한 사용은 항생제에 내성이 있는 박테리아 몇 종의 확산을 촉진시켰다. 

항생제 내성( Ant)은 전염성 박테리아가 더 이상 이전의 효과적인 항생제에 취약하지 않은 현상이다. CDC에 따르면 미국에서는 매년 최소 200만 명이 항생제 내성 박테리아에 감염돼 매년 최소 23,000명이 사망한다. "지금 여러분이 생각할 수 있는 많은 감염들이 어느 정도의 저항력과 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다," 라고 위스콘신 대학 병원 및 매디슨 보훈병원의 전염병학자인 크리스토퍼 크니히 박사가 말했다. "내성 박테리아에 의한 감염이 임상적으로 문제가 되지 않는 곳에서 현재 치료하고 있는 감염은 거의 없다." 

더 악명 높은 항생제 내성 박테리아 종류 중 하나는 메티실린 내성 스타필로코커스 오레러스인데, 메티실린과 스테이필로코커스 감염을 치료하는데 사용되는 다른 항생제에 저항한다. 그것은 주로 피부 접촉을 통해 퍼진다. MRSA 감염은 병원이나 요양원과 같은 건강 관리 환경에서 발생하는데, 폐렴이나 혈류 감염으로 이어질 수 있다. 또한 MRSA는 특히 운동선수들 사이, 문신 시술소, 어린이집, 학교 등 피부 접촉이나 공유 장비의 사용이 많은 상황에서 지역사회로 확산된다. 커뮤니티에서 가장 많이 획득한 MRSA는 피부염의 원인이 된다.

항생제 내성을 퇴치하는 중요한 측면은 항생제 사용에 주의하는 것이다. 크니치는 라이브사이언스에 "우리가 항생제를 지능적으로 사용하는 것이 매우 중요하다"고 말했다. "당신은 잘린 박테리아 감염이 있을 때만 항생제를 사용하고 싶어한다."

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