레지오넬라증 병태생리와 전파경로 그리고 역학과 임상적 소견

레지오넬라증 병태생리와 전파경로 그리고 역학과 임상적 소견

 

Ⅰ. 레지오넬라의 개요

레지오넬라증(Legionellosis)은 Legionella pneumophilia를 포함하는 Legionella spp.에 의한 세균 감염병으로 경증의 열성 질환인 폰티악열(Pontiac fever)과 폐렴을 의미하는 재향군인병(Legionnaire’s disease) 크게 2가지 임상양상으로 구분된다. 레지오넬라 감염은 냉각탑, 냉온수시설, 급수시스템에 발생한 오염이 에어로졸로 전파되면서 주로 지역사회에서 산발적인 형태로 나타나지만 종종 유행을 초래하기도 한다. 특히, 의료기관내 수계 환경이 레지오넬라에 오염된 경우 악성종양환자, 장기이식환자 등과 같은 면역저하자에게 노출될 수 있다. 면역저하자에게 발생하는 레지오넬라 폐렴은 사망률이 30%이상 증가할 수 있으므로 의료기관 내에서 발생하는 레지오넬라 폐렴은 조기 진단과 치료가 필요하다. 또한 원내 급수시설이 레지오넬라에 오염되거나 증식하는 것을 능동적으로 감시하여 감염을 예방할 수 있는 감염관리 대책이 매우 중요하다.

 

Ⅱ. 레지오넬라의 병원체 및 병태생리

레지오넬라는 물이나 축축한 토양, 퇴비에 흔히 존재하는 호기성 그람 음성 세균으로 60개 이상의 종(species)과 70개 이상의 혈청군(serogroups)이 알려져 있다. 이중 약 절반 정도에서 레지오넬라증을 일으킬 수 있으나 환자의 80-90%는 L.pneumophilia에 의한 감염이다. L.pneumophilia는 16개 이상의 혈청군으로 구분되며 이 중 L.pneumophilia 혈청군 1-6이 레지오넬라증을 일으키는 주요 균주이다.

 

레지오넬라는 자연 수계환경에서 아메바나 자유로운 생활을 하는 원생동물의 세포내 기생생물이다. 아메바 내에서 증식은 외부 온도, 영양, 산성도 변화로부터 레지오넬라 균을 보호하는 역학을 한다. 인공 수계환경에서 레지오넬라는 냉각탑, 온수시스템 등의 균막(biofilm)내에 서식하므로 집락 형성이 가능하고 자연 환경보다 높은 온도로 인해 레지오넬라 농도가 높게 유지될 수 있는 요인이 된다. 도한 균막에서 레지오넬라는 아메바에 기생하여 영양을 공급받아 성장하면서 상피세포나 대식세포 침범을 향상시키고 병독성을 증가시키며 대식세포와 같은 유핵세포 내에서 증식할 수 있는 능력을 갖게 된다.

 

Ⅲ. 레지오넬라의 전파경로

레지오넬라감염은 주로 냉각탑, 샤워기, 수도꼭지와 같은 급수시스템에서 발생한 레지오넬라 오염이 에어로졸로 흡입할 대 발생한다. 흡인(aspiration)에 의한 전파는 논란이 있지만 비위강 튜브를 사용하거나 호흡 기구를 조작하는 동안 미세 흡인에 의해 폐로 직접 침투하는 것도 가능한 것으로 이해되고 있다. 사람간 전파는 일반적인 전파경로는 아니지만 사람간 전파에 의한 것으로 추정되는 레지오넬라증 사례가 보고되었다.

 

레지오넬라증 병태생리와 전파경로 그리고 역학과 임상적 소견

 

Ⅳ. 레지오넬라의 역학

레지오넬라증은 연중 발생하나 계절성을 보이며 따뜻하고 습한 여름철과 초가을에 주로 발생한다. 레지오넬라증은 감염경로에 따라 지역사회, 여행 관련, 가정 내 그리고 의료기관 내 감염으로 분류한다. 대부분은 지역사회에서 발생하는 산발적 사례이나 리조트, 크루즈 선박, 병원, 장기요양시설과 같은 집단 시설에서 유행도 종종 보고된다.

 

북반구의 여러 나라에서 레지오날레증 발생은 지속적으로 증가하고 있다. 미국에서는 레지오넬라증 발생률이 지난 1992년 인구 10만 명당 0.52건에서 2018년 3.06건으로 5배 이상 증가하였다. 미국에서 레지오넬라증은 주로 여름과 가을에 발생하며 55세 이상의 남성에서 많이 진단되고 있다. 환자의 대부분은 지역사회감염으로 일부에서 여행과 관련하여 발생하며 의료기관과 연관된 레지오넬라증은 전체 환자의 약 7%였다. 환자의 90%이상은 L.pneumophilia 소변 항원검사를 통해 진단되며 95%는 폐렴 환자에서 진단되고 있어 중환자실 입원율(43.5%)과 인공호흡기 사용률(26.5%)이 사망률은 9.4%로 보고되었다. 여러 나라에서 관찰되는 레지오넬라증의 증가 원인은 명확하지 않지만 인구의 고령화, 감시 강화 및 신고율 향상, 시설물 노후화 그리고 기후 변화와 연관된 것으로 이해되고 있다. 국내에서도 레지오넬라증은 지난 2016년 이후 크게 증가하여 지난 2019년에는 501명의 환자가 신고되었다. 2011년부터 2021년 사이 국내 레지오넬라증 환자는 70세 이상이 약 53%였으며 남성이 71.7%였다. 국내에서도 레지오넬라증으로 진단받는 경우는 주로 폐렴이 있는 환자(85.1%)였으며 대부분 지역사회감염으로 의료관련감염은 10.6%였다.

 

지역사회폐렴 환자에서 레지오넬라가 원인인 경우는 약 1-10%로 국내에서는 0-2.4%로 보고되었다. 의료기관에서 발생하는 레지오넬라 폐렴의 질병 부담은 아직까지 보고된 적은 없지만 미국에서는 병원획득 폐렴의 20-40%로 추산하고 있다. 유럽에서는 레지오넬라 폐렴의 약 70% 정도에서 L.pneumophilia가 원인으로 알려져 있으며 이 중에서도 혈청군 1이 임상검체에서 가장 흔히 확인된다. 20-30%는 다른 혈청군에 의한 것으로, 5-10%는 non-pneumophilia 균주에 의한 것으로 보고되었다.

 

그러나 레지오넬라 감염을 일으키는 균종 분포는 지역별로 차이가 있다. 오스트레일리아 및 뉴질랜드 지역에서는 L.longbeachae의 빈도가 L.pneumophilia와 비슷하거나 더 많은 것으로 보고되었다. 국내 레지오넬라증 의심환자에서 L.pneumophilia 혈청군 1-15에 대한 항체가 분포조사에서 가장 흔한 혈청군은 혈청군12(24.1%)와 혈청군8(14.8%)이었으며 과거 주요 혈청군이었던 혈청군 1은 9.1%로 비교적 낮았다. 이러한 혈청군 분포는 현재 레지오넬라증 진단의 주요 방법인 소변 항원검사 외에 적절한 진단을 위해서는 분자진단검사나 배양과 같은 추가적인 진단검사가 필요함을 시사하고 있다.

 

유행과 관련된 레지오넬라증환자는 매년 전체 환자의 약 5-10%를 차지하고 있다. 국내에서는 역학적 연관성이 있는 2명 이상의 환자가 발생하는 경우 공동노출자조사 및 환경조사와 같은 유행 역학조사를 시행하고 있으며 의료기관 내 감염인 경우 개별 사례조사를 통해 노출자 및 환경조사를 시행하고 있다. 유행 사례에서 대부분 원인은 냉각탑이나 분수대와 같이 비말이 확살될 수 있는 수계 시설과 관련되어 있다. 그러나 이와 같이 잘 알려진 시설 외에도 에어로졸이 발생할 수 있는 기구나, 냉‧난방 장치, 환기시설, 온천. 수영장, 제빙기, 샤워기나 대형 건물의 배수구도 레지오넬라 감염의 원인이 될 수 있다. 특히 대형 건물에서는 온수조절장치의 이상으로 레지오넬라 성장에 유리한 수온이 형성되면서 레지오넬라 노출이 발생하는 경우가 많다.

 

레지오넬라증의 위험요인은 환자요인과 환경요인으로 구분할 수 있다. 환자요인으로는 나이, 흡연 및 음주와 같은 생활습관, 만성 기저질환 및 면역저하 상태와 관련되며 이러한 위험요인에 따라 레지오넬라 폐렴의 위험도가 2-20배가량 증가하는 것으로 알려져 있다. 환경 요인으로는 복잡한 물처리 시설, 수온 조절 장치의 이상, 낮은 유속, 간헐적으로 급수 시설을 이용하는 것이 레지오넬라증과 관련되어 있다.