Abstract


Background: Naegleria fowleri is a free-living protozoan parasite and causative agent of an acute and lethal primary amoebic meningoencephalitis (PAM), which is an acute, fulminant, necrotizing, and hemorrhagic meningoencephalitis that leads to death in approximately seven days. Here, we introduce the current status of N. fowleri in the literature.
Current status: N. fowleri cases have been reported in healthy individuals, who had a history of swimming in fresh water, lakes or pools, bathing in hot spring spa,, nasal irrigation, or ritual ablution. The mortality rate owing to PAM is distressing and remains over 95% despite advances in antimicrobial chemotherapy and supportive care. Over the past 50 years, only 3 people have survived from the attack of this merciless pathogen. In epidemiological types, 7 types have been detected in Europe, 3 types in USA, 1 type in Oceania(Australia, New Zealand) and Japan, 2 types in mainland Asia(India, China and Thailand). Because there were two cases of acanthamoeba meningoencephalitis in Korea, a meningoencephalitis with amoebic infection should be not exclude in clinical field.
Prospective future: PAM caused by N. fowleri infection in tropical and subtropical regions may break out continuously and sporadically, and also its risk increase with climate change. In Korea, the surveillance focusing on the free-living amoeba is necessary to be performed in natural environment for public health. In addition, The best method of preventing N. fowleri infection is avoid water-based activities in warm freshwater environments in foreign countries, and minimize contaminated tap or freshwater entering the nose.



I. 들어가는 말


  자유생활아메바(free-living amoeba)는 호수, 수영장, 수돗물과 같은 물이나 흙 또는 먼지 등 광범위한 자연환경에서 자유생활을 하는 아메바를 의미하는데, 이중 사람에게 감염되어 질병을 일으키는 대표적인 아메바로는 파울러자유아메바(Naegleria fowleri)와 가시아메바(Acanthamoeba culbertsoni, A. polyphaga, A. castellani)가 있다. 특히 파울러자유아메바는 사람, 마우스 및 실험동물 감염 시에 치명적인 원발성 아메바성 뇌수막염(Primary amoebic meningoencephalitis, PAM)을 유발하여 사망에 이르게 하는 병원성이 매우 높은 원충이다[1].

최근 미국에서 물놀이를 한 청소년 3명의 생명을 앗아가며, CNN을 통해 ‘뇌를 먹는 아메바(brain-eating amoeba)’로 국내 및 전 세계에 공포감을 심어준 파울러자유아메바는 미국 뿐 아니라, 베트남에서도 수영을 하던 청년이 사망한 사례가 있으며, 파키스탄에서는 13명의 환자가 집단으로 발생해 전원 사망하는 등 파울러자유아메바에 감염되어 뇌수막염이 발생한 대부분의 환자들이 사망하는 것으로 알려져 있다[2,3]. 가까운 일본의 경우에는 1996년 파울러자유아메바에 의한 아메바성 뇌수막염이 처음 보고되었고[4], 실제 환경 표본조사 결과, 온천 및 공장 배수 등에서 파울러자유아메바가 검출되기도 하였다[5]. 우리나라의 경우에는 1976년과 1998년 가시아메바에 의한 뇌수막염으로 사망한 보고가 있지만[6,7], 아직까지 파울러자유아메바 감염에 의한 증례는 보고된 바 없다.

이에 본 원고에서는 파울러자유아메바에 대한 최근 국내외 현황을 소개하고 질병관리본부 국립보건연구원 말라리아기생충과의 국가 기생충질환 관리에 대해 재조명해보고자 한다.

II. 몸 말


  일반적으로 자유아메바는 영양형의 형태에서는 환경변화에 민감한 반면, 포낭형은 환경에 더 잘 적응한다고 알려져 있으며, 특히 열에 강하여 온천수나 열증이 있는 인체 내 또는 46℃에서도 배양이 가능하다. 자유아메바의 영향형은 7-35 ㎛의 크기로 아메바형 또는 편모형, 두 가지 형태이며, 편모형일 때에는 분열증식을 하지 않으나 편모가 없어지고 아메바형이 되면 분열증식을 한다(Figure 1). 이러한 생활사를 보이는 자유아메바의 인체감염은 대부분 담수에서 수영한 적이 있는 건강한 어린이나 젊은이에게서 주로 발생하고 있다. 지금까지의 증례보고 및 연구 결과에 따른 파울러자유아메바의 감염 경로는 다음과 같다(Figure 2).
1. 따뜻한 강이나 호수 및 연못 등지에서의 수영 및 수상스포츠와 같은 레져활동을 하는 경우 (특히 여름철 수온이 많이 올라가 있을 경우에 위험함. 전 세계 사례)
2. 비염치료에 많이 사용하고 있는 코 세척기(neti pot)를 통해 아메바가 포함된 깨끗하지 않은 물이나 수돗물을 사용하여 직접 비강 안으로 영양형이 감염되는 경우[8]
3. 동남아 및 아프리카 등에서 깨끗하게 관리하지 하지 않은 오염된 물에서 수영하는 경우[2]
4. 오염된 상수도나 깨끗하지 않은 물로 목욕하거나 코를 씻는 경우[3]

원발성 아메바성 뇌수막염(PAM) 환자의 사망률은 95% 이상으로 알려져 있는데, 그 이유는 질병의 진행정도가 매우 빠르고, 초기에 신속 정확한 진단이 어려우며, 현재까지 적절한 치료제 또는 치료법이 없기 때문이다. 현재 임상적 진단 방법은 뇌척수액 및 뇌조직 생검에서 현미경을 이용해 직접 아메바를 관찰하거나 실험실에서 배양하는 방법에 의존하고 있기 때문에 진단이 지연되어 치료시기가 늦어지고, 특히 파울러자유아메바에 의한 질병관련 지식이 부족하고 세균성 뇌수막염과의 구분을 위한 임상적 특징이 뚜렷하지 않기 때문에 치료시기를 놓치거나 적절하지 못한 치료제를 사용하는 경우, 환자의 생존률이 5% 미만으로 매우 낮아진다[10]. 최근 대만의 경우, 75세의 남자가 PAM 증상으로 사망하였는데, 이 환자의 뇌척수액에서 파울러자유아메바의 영양형을 현미경과 PCR을 통해 확인하였다[11]. 또한 파키스탄에서는 17개월 동안 13건의 PAM 감염 사례가 발생하였는데, 상수도 물을 이용해 목욕을 한 뒤 감염이 되었고 모든 환자의 뇌척수액 검체에서 아메바가 배양 양성 반응을 나타냈으며, 3건에서 PCR 검사 양성이었다[3]. 전 세계적으로 파울러자유아메바 감염에 의한 뇌수막염은 산발적으로 발생하고 있는데(Figure 3)[12], 지금까지 환자와 물에서 검출된 파울러자유아메바의 유전형은 모두 8가지로 보고되고 있다(Table 1)[2]. 이들 유전형에 따른 병원성의 차이는 알려지지 않았으나, genotype 2형, 3형, 5형이 가장 많은 분포를 나타냈다. 이러한 파울러자유아메바의 유전형 분석은 환자가 어디서 감염되었는지를 추적할 수 있게 도움을 줄 수 있지만, 아이러니하게도 한 장소에서 여러 가지 유전형이 발견될 수 있고 시간이 지나면서 유전형이 바뀔 수 있기 때문에 역학적인 부분에서 한계가 있을 수 있다.

현재까지 파울러자유아메바 감염에 대한 치료제로 알려진 약제는, 항진균제인 Amphotericin B가 사용되고 있지만, 아메바성 뇌수막염에 감염된 전체 환자 중 7명의 환자에서만이 Amphotericin B 또는 다른 약제들(miconazole, rifampin)과 혼합 사용하여 성공적으로 치료된 바 있다[13]. Amphotericin B는 고질소혈증(azotemia)이나 저칼륨혈증(hypokalemia) 같은 신장기능 장애를 초래하거나, 종종 빈혈, 오한, 발열, 구토, 어지럼증을 동반하므로 사용에 제한이 따르며, 또한 극히 일부 환자들만이 Amphotericin B를 통해서 치료가 되었기 때문에 약제의 효율성이나 특이성에 대해서 확신을 가질 수 없는 실정이다.

III. 맺는 말


  지금까지의 증례보고를 통해 파울러자유아메바에 의한 원발성 아메바성 뇌수막염은 1965년 처음 보고된 이후 현재까지 약 320건의 증례가 보고되었으며, 이 중 약 98%가 사망하였다. 미국의 경우, 1965년부터 2010년까지 총 111건이 파울러자유아메바에 의한 아메바성 뇌수막염으로 보고되었는데[12], 특히 아리조나주에서 물놀이를 많이 하는 호수 등을 조사한 바에 따르면, 파울러자유아메바가 겨울에 더 많은 검출률을 보이지만, PAM 환자는 여름에 주로 발생하는 이유는 겨울보다 여름에 보다 다양한 물놀이를 하기 때문이라고 보고하기도 하였다[14,15]. 지금까지 우리나라에서는 관련 조사가 수행되지 않았지만, 일본, 대만, 인도, 파키스탄, 태국 등 동남아시아 국가에서도 발생하고 있고, 또한 우리나라도 지구 온난화의 영향으로 점차 아열대성 기후로 변하고 있기 때문에 파울러자유아메바의 자연환경내 분포에 대한 실태조사가 필요할 것으로 사료된다. 이에 말라리아기생충과에서는 2014년 정책연구용역(과제명: 파울러자유아메바의 진단 및 환경조사법 구축)을 통해 신속하고 간편한 nested PCR 검사법을 구축하였으며, 호수 등 자연환경에서의 아메바 검출을 위한 표준화된 환경조사법을 개발하였다[16]. 그러나 실제 임상 및 환경조사에 적용하기 위해서는 정량적 및 정성적 평가와 함께 관련 전문의들과의 토의가 이루어져야 할 것이다. 더불어 1976년 이래 국내에서도 가시아메바성 뇌수막염 환자 보고 사례가 있기 때문에 앞으로 뇌수막염 환자에 대한 원인 규명시 아메바 감염에 대한 감별진단도 수행되어야 할 것이다. 향후 말라리아기생충과에서는 효율적인 국가 기생충질환 예방관리에 대한 과학적 근거 마련을 위해 파울러자유아메바의 감염 실태조사 등 관련 연구를 지속적으로 수행해 나갈 것이다.

IV. 참고문헌


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3. Shakoor S, Beg MA, Mahmood SF, Bandea R, Sriram R, Noman F, Ali F, Visvesvara GS, Zafar A. 2011. Primary amebic meningoencephalitis caused by Naegleria fowleri, Karachi, Pakistan. Emerg Infect Dis. 17(2): 258-261.
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16. 질병관리본부. 2014. 정책연구용역과제 「파울러자유아메바의 진단 및 환경조사법 구축(2014-E54001-00)」