수막알균 감염 시 내독소(Lipooligosaccharide, LOS)가 숙주의 혈관 내피세포에 직접 작용하… | 마이메르시 MyMerci
감염
문제
수막알균 감염 시 내독소(Lipooligosaccharide, LOS)가 숙주의 혈관 내피세포에 직접 작용하여 쇼크와 DIC를 유발하는 핵심 병태생리 기전은?
1LOS가 혈관 내피세포의 T-림프구를 직접 활성화
2LOS가 숙주의 Toll-like receptor 4(TLR4)에 결합하여 강력한 전염증성 사이토카인(TNF-\alpha, IL-1) 분비 유도✓ 정답
3LOS가 세균의 직접적인 침투를 통해 혈관 내피세포를 파괴
4LOS가 B-림프구를 활성화하여 자가항체 생성
5LOS가 혈관 내피세포의 아포토시스를 억제하여 과도한 염증 반응 유지
해설
수막알균의 LOS는 그람 음성균의 내독소로서, 숙주 세포의 TLR4(Toll-like Receptor 4)에 결합하여 TNF-\alpha, IL-1, IL-6 등의 강력한 염증성 사이토카인을 폭발적으로 분비하게 하여 패혈성 쇼크와 DIC를 유발한다.
심화 해설
KMLE 핵심 해설
이 문제는 수막알균성 패혈증(Meningococcal sepsis)의 중증 합병증인 패혈성 쇼크(Septic shock)와 파종성 혈관 내 응고(DIC)를 일으키는 핵심 기전을 묻고 있습니다.
증상 분석 및 진단 (Diagnosis): 수막알균 감염은 특히 어린이와 청년에서 급속히 진행하는 패혈증과 수막염을 일으키며, 특징적으로 피부에 Pathognomonic!인 반점성 출혈성 발진(Petechial/Purpuric rash)을 보입니다. 이는 DIC의 징후이기도 합니다.
정답 근거 및 기전 (Rationale & Pathophysiology): 핵심! 내독소(Lipooligosaccharide, LOS)는 그람 음성균 세포벽의 구성 성분입니다. 이 LOS가 숙주 면역세포(대식세포, 단핵구) 및 혈관 내피세포 표면의 Toll-like receptor 4(TLR4)와 결합합니다. 이 결합은 NF-κB 경로를 활성화시켜 TNF-α, IL-1, IL-6와 같은 강력한 전염증성 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)의 폭풍(Cytokine storm)을 유발합니다. 이 사이토카인 폭풍이 혈관 확장, 혈관 투과성 증가, 혈관 내피 손상, 응고계 활성화를 일으켜 저혈압성 쇼크와 DIC를 초래하는 것입니다. 이는 Waterhouse-Friderichsen syndrome(급성 부신출혈)의 주요 병인입니다.
오답 분석 (Distractor Analysis): 다른 선택지들은 수막알균 LOS의 주요 작용 기전이 아닙니다. T-림프구나 B-림프구 활성화는 특정 항원에 의한 적응면역 반응에서 주로 일어나며, LOS의 직접적인 표적이 아닙니다. LOS가 세포를 직접 파괴하는 독소(예: 용혈소)는 아니며, 아포토시스 억제보다는 과도한 염증 반응 유발이 핵심입니다.
임상 시나리오
임상 사례 분석 (Case Study)환자 증례: 18세 남성, 갑작스런 고열, 오한, 두통으로 내원. 내원 6시간 후 전신에 반점성 출혈성 발진이 급속히 퍼지고, 의식이 혼탁해지며 혈압이 80/40 mmHg로 떨어짐.
진단적 접근: 1) 가장 먼저 할 검사: 혈액 배양(Blood culture) 및 혈액 검사(CBC, CRP, PT/aPTT, 피브리노겐, D-dimer). 2) 확진 검사: 혈액/뇌척수액(CSF) 배양에서 Neisseria meningitidis 동정. 피부 병변의 도말 검사에서 그람 음성 쌍구균(Gram-negative diplococci) 관찰.
치료 계획:응급 처치! 1) 정맥용 항생제(IV antibiotics): 3세대 세팔로스포린(Ceftriaxone 또는 Cefotaxime)을 지체 없이 투여. 페니실린 알레르기가 있으면 Chloramphenicol 고려. 2) 수액 재량(Aggressive fluid resuscitation)으로 쇼크 교정. 3) 접촉자 예방: Rifampin 또는 Ciprofloxacin으로 화학적 예방(Chemoprophylaxis).
주의사항: 혈액 배양 결과를 기다리지 말고 즉시 경험적 항생제를 시작해야 합니다. 스테로이드의 역할은 뇌척수액 배양이 양성인 수막염에서 뇌압 상승 시 제한적으로 사용되며, 패혈성 쇼크의 일차 치료는 아닙니다.
핵심 개념
Lipooligosaccharide — 수막알균(Neisseria meningitidis) 등 그람 음성균의 외막에 있는 내독소 성분. 지질다당체(LPS)와 유사하지만 O-사슬이 짧거나 없음. 숙주의 TLR4에 결합하여 강력한 염증 반응을 유발하는 핵심 병인 인자.
Toll-like receptor 4 — 선천면역 체계의 주요 패턴 인식 수용체(PRR). 주로 그람 음성균의 지질다당체(LPS/LOS)를 인식한다. 결합 후 세포 내 신호 전달을 통해 전염증성 사이토카인과 케모카인 생성을 유도한다.
Cytokine Storm (사이토카인 폭풍) — 감염(특히 패혈증) 시 면역 체계의 조절 실패로 TNF-α, IL-1, IL-6 등의 전염증성 사이토카인이 과도하고 통제 불가능하게 분비되는 상태. 전신성 염증 반응 증후군(SIRS), 혈관 확장, 쇼크, 다발성 장기 부전을 초래한다.
Disseminated Intravascular Coagulation — 전신의 미세혈관 내에서 비정상적인 응고 활성화가 일어나 혈전 형성과 동시에 소모성 응고병증으로 인한 출혈 경향을 보이는 중증 합병증. 패혈증, 중증 외상, 악성 종양 등이 주요 원인이다.
Waterhouse-Friderichsen Syndrome — 주로 수막알균 패혈증에 동반되는 급성 양측성 부신출혈로 인한 급성 부신기능부전 증후군. 심한 쇼크, 저나트륨혈, 고칼륨혈, 피부 출혈 반점이 특징적이다.
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