African trypanosomiasis의 정의 및 증상

1901년 서아프리카 감비아 지역에서 환자 혈액에서 원충이 발견되었고 그로 인해 우간다에서 25만명 이상의 사람을 죽인 전염병이 발병되었습니다. 그 병의 병원체인과 그의 벡터인 파리는 1903년 David Bruce에 의해 확인되었습니다. 그리고 병원체가 되는 protozoa가 두 개의 아종으로 구별되어있다는 사실이 1910년에 밝혀지게 되었습니다.

아프리카 수면병은 주로 아프리카 지역에서 발생되었는데 1896년과 1906년 사이에, 수면병의 대부분은 우간다와 콩고 분지에서 주로 발생되었고 그 후 1970년에서 1990년대 후기까지도 전염병이 계속 지속되어왔습니다. 그럼 아프리카 수면병의 병원체와 병원체의 매개체를 알아보겠습니다.

가운데의 사진이 병원체를 사람에게 전달하는 체체파리로 아프리카 시골지역에서 발견됩니다. 그리고 양 옆의 사진이 수면병을 일으키는 Trypanosoma brucei, 즉 파동편모충이라고 하는 기생충으로 감비아파동편모충과 로데지아파동편모충으로 구분할 수 있습니다. 먼저 아프리카 수면병의 매개곤충인 체체파리에 대해 설명드리겠습니다.
매개곤충은 체체파리과에 속하는 흡혈파리로서 약 20종이 있는데 감비아파동편모충을 매개하는 종은 서아프리카에, 로데시아파동편모충을 매개하는 종은 동아프리카에 서식합니다. 암컷 한 마리가 생존기간 중 새끼를 낳는 횟수는 다섯 번이고 매번 8-12마리의 유충을 낳는다고 합니다. 성충체의 크기는 집파리 정도이나, 주둥이 끝에 작은 이빨이 있어 흡혈에 편리하여 감염을 일으키고 체체파리가 있는 강을 건너거나 그 물로 씻을 때 원충이 옮겨질 수 있습니다.

다음은 파동편모충에 대한 설명입니다. 길이는 8에서 50μm이며 유선형의 가느다란 모양이며 핵, 미토콘드리아, 리보솜, 골지체 등을 포함하고 있습니다. Flagellum은 cell membran에 부착되어있고 운동성을 갖습니다. 그리고 파동편모충은 특이하게 antigenic variation이라는 특성을 갖습니다. 충체의 표면 단백질은 variant surface glycoprotein(VSG)로 구성되는데 이 단백질의 N-terminal 아미노산이 매우 다양하게 변합니다. 따라서 숙주의 면역반응을 통해 2~3일마다 항체가 만들어져 원충이 제거되더라도 새로운 항원성을 갖는 유전자발현을 통해 항원변이를 하여 일정한 수의 충체를 유지합니다. 체체파리에 의해 매개되는 파동편모충의 두 아종입니다. 감비아형의 주요한 reservoir는 사람이지만 돼지를 비롯한 다른 동물들에게도 감염이 가능합니다. 로데지아형도 가끔 사람을 감염시키지만 주 reservoir는 야생동물과 소와 같은 가축들입니다.

이외에도 trypanosomiasis는 Latin America에서도 발생되는데 이는 American trypanosomiasis라고 합니다. 병원체는 trypanosoma의 다른 종에 속하고 vector도 다른 vector에 의해 매개됩니다. 감비아파동편모충은 서아프리카와 중앙아프리카에서 발견되며 보고된 수면병의 98%가 이 원충으로 인해 발생하였습니다. 이는 만성감염인 chronic infection을 유발합니다.

다음은 로데지아형입니다. 위의 사진처럼 감비아형과 형태적으로 구분하기는 매우 어렵습니다. 로데지아형은 동부와 남아프리카에서 발견되며 보고된 수면병의 2%만을 유발하였습니다. 만성감염과는 다르게 급성감염을 유발합니다.

다음은 trypanosoma의 생활사입니다. 가장 먼저, 체체파리가 흡혈할 때 원충의 metacyclic trypomastigote 형태를 인체내에 주입하고 충체는 사람의 혈액, 림프절, 뇌척수액에서 증식하면서 생존합니다. 충체는 이분법으로 분열하고 budding하여 늘어납니다. 이 충체는 다시 체체파리가 흡혈할 때 체체파리 체내로 들어가게 되며 procyclic 형태로 장내에서 분열증식합니다. 이는 장을 거슬러 침샘으로 이동한 다음 폭이 큰 epimastigote로 변형되어 분열증식합니다. 이 충체는 2-5일에 걸쳐 다시 metacyclic trypomastigote형으로 변하는데 이 형태는 사람에게 감염을 일으키는 감염형이 됩니다. 이러한 체체파리 체내의 시기를 완성하는 데 약 3주가 소요됩니다.