2장 치면세균막, 우식균, 치주병원균
입안 세균은 제멋대로 붙지 않는다. 획득피막(acquired pellicle)에 먼저 붙는 균, 그 위에 다른 균을 이어 주는 균, 마지막에 자리 잡는 균이 순서를 지킨다. 그 위에서 어떤 균이 우식을 일으키고 어떤 균이 치주조직을 부수는지가 이 장의 내용이다.
시험은 균 이름과 단서를 짝짓게 한다. 초기 집락균이 누구인지, 가교 세균이 누구인지, S. mutans가 자당(sucrose)으로 무엇을 만드는지, 흑색 집락을 만드는 균이 누구인지, 임신 중에 늘어나는 균이 누구인지가 그 짝이다. 처음이라면 1절과 2절의 순서를 잡고, 5절의 두 흑색 색소 세균 비교를 외운다.
치면세균막(치태, dental plaque)이 시간에 따라 어떻게 자라는지의 표는 예방치과처치의 치면세균막 절이 맡는다. 이 장은 그 안의 세균을 맡는다. 균이 일으키는 치주질환의 임상은 치주학에, 우식 위험을 재는 검사는 예방치과처치의 우식활성검사에 있다. 내독소(endotoxin)와 외독소(exotoxin)의 구조는 1장으로 돌아간다.
2.1 획득피막과 초기 집락균
세균은 맨 치면이 아니라 획득피막(acquired pellicle)에 붙는다. 획득피막의 당단백질 수용체에 가장 먼저 붙는 균이 초기 집락균이고, 이들이 만든 것이 초기 치면세균막(치태, dental plaque)이다. 형성 초기 1–2일에는 그람양성 구균이 우세하다.
대표적인 초기 집락균
| 균 | 형태 |
|---|---|
| Streptococcus sanguinis | 그람양성 구균 |
| Streptococcus mitis | 그람양성 구균 |
| Streptococcus oralis | 그람양성 구균 |
| Actinomyces naeslundii | 그람양성 간균 |
초기 집락균이 붙어야 그 위에 후기 혐기성 세균이 붙을 발판이 생긴다.
함정 초기 집락균은 구균만이 아니다. A. naeslundii는 간균이다. 같은 속의 A. viscosus도 초기에 붙는다(예방치과처치).
2.2 가교 세균과 세균총 천이
Fusobacterium nucleatum은 양 끝이 뾰족한 그람음성 혐기성 간균, 곧 방추상균이다. 여러 세균과 붙을 수 있는 표면 구조를 가졌다. 그래서 초기 집락균과 후기 치주병원균 사이에서 공응집(coaggregation)을 매개하는 가교 세균으로 일한다. 세균막이 자라면 구성도 바뀐다. 초기에 대부분이던 구균이 줄고 간균과 사상균이 는다.
세균막의 구성이 바뀌는 방향
| 시기 | 우세한 세균 | 대표 |
|---|---|---|
| 초기(1–2일) | 그람양성 구균이 대부분(약 70–80%) | S. sanguinis, S. mitis |
| 성숙 | 간균, 사상균, 나선균. 혐기성 세균의 비율이 늘고 구균은 줄어든다 | F. nucleatum이 초기 부착균과 후기 균을 잇는다 |
이렇게 시간에 따라 우세한 세균이 바뀌는 것을 세균총(microflora) 천이라 한다.
함정 초기 집락균(S. sanguinis, S. mitis, A. naeslundii), 가교(F. nucleatum), 후기 치주병원균(Red complex, 6절)의 순서다. 가교 세균은 맨 먼저 붙는 균이 아니라 초기와 후기를 이어 주는 균이다.
2.3 우식 관련 세균 최고 빈출
치아우식에서 초기 병소를 주도하는 균은 Streptococcus mutans다. 이 균은 자당(sucrose)으로 끈끈한 불용성 글루칸(glucan)을 만들어 치면에 붙고, 당을 발효해 산을 만들며 그 산에도 버틴다. 치근면 우식(root caries)에 관여하는 균은 Actinomyces naeslundii다.
우식 관련 세균 비교
| Streptococcus mutans | Actinomyces naeslundii | |
|---|---|---|
| 분류 | 그람양성 통성혐기성 구균(연쇄구균) | 그람양성 간균 |
| 우식에서의 일 | 치면에 부착해 초기 법랑질 우식을 일으킨다 | 치근면 우식증의 발생에 관여한다 |
| 집락 | 자당으로 불용성 글루칸을 만들어 부착한다 | 획득피막(acquired pellicle)에 붙는 초기 집락균이다 |
S. mutans의 무기
| 무기 | 내용 |
|---|---|
| 글루코실전이효소(GTF)glucosyltransferase | 자당을 분해하고 포도당 잔기를 이어 붙여 불용성 글루칸(세포외 다당류)을 만든다 |
| 불용성 글루칸glucan | 물에 녹지 않는 점착성 다당류. 균이 치면에 단단히 붙게 하고 치면세균막(치태, dental plaque)을 만드는 핵심 매개체다. 글루칸의 종류는 예방치과처치에 있다 |
| 산생성능acidogenicity | 당을 발효해 젖산을 만들고 세균막 pH를 임계 pH(critical pH) 5.5 아래로 떨어뜨린다 |
| 내산성aciduricity | 강한 산성 환경에서도 살아남아 증식한다 |
산생성능과 내산성이 합쳐져 산성 환경에서 이 균이 경쟁에서 이긴다. 임계 pH와 탈회(demineralization)의 원리는 예방치과처치의 우식 학설에 있다.
함정 초기 법랑질 우식은 S. mutans, 우식이 깊이 진행되며 퍼지는 데 관여하는 균은 Lactobacillus다. 이 균의 수는 우식활성검사(caries activity test)로 센다.
2.4 A. a균과 급진성 치주염 최고 빈출
Aggregatibacter actinomycetemcomitans(A. a균, 예전 이름 Actinobacillus)는 급진성 치주염의 주요 원인균이다. 청소년기에 전치부와 제1대구치에서 치조골(alveolar bone)이 빠르게 소실된다. 이 균은 그람음성균이라 지질다당류(lipopolysaccharide)인 내독소(endotoxin)를 가지고, 백혈구를 죽이는 외독소(exotoxin) 류코톡신(leukotoxin)도 만들어 숙주의 방어를 피한다.
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 균 | Aggregatibacter actinomycetemcomitans, 그람음성 간균 |
| 병 | 급진성 치주염. 연소성 치주염, 침습성 치주염이라고도 불렸다 |
| 호발 | 청소년기. 전치부와 제1대구치 |
| 독소 | 내독소(지질다당류), 외독소(류코톡신: 백혈구를 사멸시킨다) |
급진성 치주염의 임상과 2017년 개정 분류에서의 위치는 치주학에 있다.
함정 A. a균은 그람음성 간균이다. 이름 앞 글자가 같은 Actinomyces(A. israelii, A. naeslundii)는 그람양성 간균이다.
2.5 P. gingivalis와 P. intermedia 최고 빈출
두 균 모두 혈액배지에서 흑색 집락을 만드는 흑색 색소 세균이고 그람음성 혐기성 간균이다. 갈리는 점은 병이다. P. gingivalis는 성인의 만성 치주염과 진지파인(gingipain)으로, P. intermedia는 임신성 치은염(pregnancy gingivitis)과 여성호르몬으로 이름이 나온다.
두 흑색 색소 세균
| Porphyromonas gingivalis | Prevotella intermedia | |
|---|---|---|
| 형태와 산소 | 그람음성 편성 혐기성 간균 | 그람음성 편성 혐기성 간균 |
| 집락 | 혈액배지의 헴을 분해해 쌓아 흑색 집락 | 혈액한천배지에서 흑색 색소를 만든다 |
| 서식 | 치은연하 치주낭 | 치은열구(gingival sulcus) |
| 무기와 특징 | 단백분해효소 진지파인이 콜라겐 같은 치주조직 단백질을 분해하고 면역 반응을 억제한다. Red complex의 하나다 | 에스트로겐과 프로게스테론을 비타민 K(메나디온) 대신 성장인자로 쓴다 |
| 관련 질환 | 성인 만성 치주염의 조직 파괴 | 임신성 치은염. 급성괴사성궤양성치은염(ANUG) 병소에서도 방추상균, 스피로헤타(spirochete)와 함께 관찰된다 |
임신 중에는 여성호르몬이 늘어 P. intermedia가 치은열구 안에서 급격히 증식하고 임신성 치은염이 생긴다. 세균막에 대한 염증 반응을 호르몬이 부풀리는 임상은 치주학의 치은염 절에, 급성괴사성궤양성치은염은 치주학의 해당 절에 있다.
함정 흑색 집락은 두 균 모두의 특징이라 집락 색으로는 둘을 가르지 못한다. 진지파인과 Red complex는 P. gingivalis, 여성호르몬과 임신성 치은염은 P. intermedia다.
2.6 Red complex와 스피로헤타
Socransky가 나눈 치주세균 복합체 가운데 치주낭 깊은 곳에서 치주조직 파괴와 치주염에 가장 밀접한 군이 Red complex다. 세 종으로 이루어진다.
Red complex의 세 균
| 균 | 형태 |
|---|---|
| Porphyromonas gingivalis | 그람음성 편성 혐기성 간균 |
| Treponema denticola | 스피로헤타(spirochete)(나선형) |
| Tannerella forsythia | 그람음성 혐기성 간균 |
스피로헤타가 보이는 병소
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 형태 | 운동성이 있는 나선형 혐기성 세균 |
| 병소 | 깊은 치주낭의 진행된 치주염, 급성괴사성궤양성치은염(ANUG). 조직으로 침투해 파괴에 관여한다 |
함정 T로 시작하는 균 셋을 가른다. T. denticola는 Red complex의 스피로헤타, T. forsythia는 Red complex의 간균이다. T. pallidum은 매독(syphilis)을 일으키는 스피로헤타다(1장).
복습
헷갈리는 쌍
| 쌍 | 가르는 기준 |
|---|---|
| 초기 집락균 vs 가교 세균 | 획득피막(acquired pellicle)에 가장 먼저 붙는 S. sanguinis·S. mitis·A. naeslundii vs 초기와 후기 균을 공응집(coaggregation)으로 잇는 F. nucleatum |
| S. mutans vs A. naeslundii | 초기 법랑질 우식, 그람양성 구균 vs 치근면 우식(root caries), 그람양성 간균 |
| S. mutans vs Lactobacillus | 우식 초기 병소 형성 vs 우식의 진행과 심부 확산 |
| 산생성능 vs 내산성acidogenicity · aciduricity | 당을 발효해 젖산을 만든다 vs 산성 환경에서도 살아남는다 |
| A. a균 vs P. gingivalis | 급진성 치주염, 류코톡신(leukotoxin) vs 성인 만성 치주염, 진지파인(gingipain) |
| P. gingivalis vs P. intermedia | 만성 치주염, Red complex vs 임신성 치은염(pregnancy gingivitis), 여성호르몬 이용 |
| 내독소 vs 류코톡신endotoxin · leukotoxin | 지질다당류(lipopolysaccharide), 균이 죽어야 나온다 vs 외독소(exotoxin), 백혈구를 사멸시킨다 |
| T. forsythia vs T. denticola | 그람음성 혐기성 간균 vs 스피로헤타(spirochete) |
확인 문제
구균이 획득피막에 가장 먼저 붙어 이루는 세균막은?
초기 치면세균막
획득피막에 붙는 대표적 초기 집락균 두 가지 연쇄구균은?
S. sanguinis, S. mitis
초기 부착균과 후기 병원균을 공응집으로 잇는 균은?
F. nucleatum
세균막이 성숙하면 줄어드는 세균 형태는?
구균
시간에 따라 우세한 세균이 바뀌는 현상은?
세균총 천이
자당으로 불용성 글루칸을 만드는 S. mutans의 효소는?
글루코실전이효소(GTF)
S. mutans가 치면에 붙기 위해 만드는 물질은?
불용성 글루칸
S. mutans가 가진 두 가지 특성은?
산생성능과 내산성
치근면 우식에 관여하는 균은?
A. naeslundii
A. a균이 주요 원인균인 치주질환은?
급진성 치주염
A. a균이 분비해 백혈구를 죽이는 외독소는?
류코톡신
혈액배지에서 헴을 쌓아 흑색 집락을 만드는 치주병원균은?
P. gingivalis
P. gingivalis의 단백분해효소는?
진지파인
임신 중 여성호르몬을 성장인자로 쓰는 균은?
P. intermedia
Red complex를 이루는 세 균은?
P. gingivalis, T. denticola, T. forsythia
깊은 치주낭과 급성괴사성궤양성치은염에서 보이는 나선형 세균은?
스피로헤타
이 장은 치과위생사 감수를 받는 중입니다. 틀린 곳이 보이면 아래 메일로 알려 주세요.