치과병원 진료실 내에서 메티실린 또는 반코마이신 저항성 Staphylococcus aureus의 검출 DETECTION OF METHICILLIN OR VANCOMYCIN-RESISTANT STAPHYLOCOCCUS AUREUS FROM DENTAL HOSPITAL원문보기
본 연구는 조선대학교 치과병원의 진료환경 및 진료요원으로부터 기회감염성 병원체로 알려진 methicillin 또는 vancomycin 저항성 황색포도상 구균 (methicillin-or vancomycin-resistant Staphylococcus aureus. MRSA or VRSA)의 존재 여부를 조사하여, 이를 광주지역 개원치과와 비교분석을 통해 현재 조선대학교 치과병원의 MRSA와 VRSA의 오염정도를 파악하고자 하였다. 이를 위해 진료실 환경 및 진료요원으로부터 분리한 S. aureus 균주들의 8종 항생제에 대한 감수성 조사를 시행하고, 기존에 알려진 항생제 내성 유전자 존재 여부를 PCR법을 이용하여 확인하였다. 그 결과, 조선대학교 치과병원의 진료요원에서 채취한 샘플 중 1개 (2.3%), 개원 치과에서는 2명 (10%)의 진료요원의 샘플에서 S. aureus가 분리되었으며, 진료환경에서는 두 곳 모두에서 S. aureus가 검출되지 않았다. 조선대학교 치과병원과 개원치과에서 분리된 S. aureus는 amoxicillin, penicillin G, ciprofloxacin clindamycin, vancomycin에 내성을 보이며 oxacillin, cefuroxime에는 균주에 따라 감수성 또는 내성을 보였다. 조선대학교 치과병원에서 분리된 S. aureus는 erythromycin과 clindamycin에 내성 유전자인 ermA가 존재하였으며, 개원치과에서 분리된 3개의 S. aureus 중 2개에서 penicillin과 oxacillin에 내성 유전자 mecA가 존재하는 것으로 나타났다. Vancomycin 내성 유전자인 vanA, vanB는 어떠한 샘플에서도 검출되지 않았다. 이상의 결과를 종합할 때, 본 연구는 조선대학교 치과병원과 개원치과의 S. aurues분포 및 MRSA 또는 VRSA의 존재여부를 조사하여 MRSA와 VRSA의 확산예방을 위한 치과진료 환경의 개선과 적절한 항생제 사용에 대한 기초 자료를 제공할 것으로 사료된다.
본 연구는 조선대학교 치과병원의 진료환경 및 진료요원으로부터 기회감염성 병원체로 알려진 methicillin 또는 vancomycin 저항성 황색포도상 구균 (methicillin-or vancomycin-resistant Staphylococcus aureus. MRSA or VRSA)의 존재 여부를 조사하여, 이를 광주지역 개원치과와 비교분석을 통해 현재 조선대학교 치과병원의 MRSA와 VRSA의 오염정도를 파악하고자 하였다. 이를 위해 진료실 환경 및 진료요원으로부터 분리한 S. aureus 균주들의 8종 항생제에 대한 감수성 조사를 시행하고, 기존에 알려진 항생제 내성 유전자 존재 여부를 PCR법을 이용하여 확인하였다. 그 결과, 조선대학교 치과병원의 진료요원에서 채취한 샘플 중 1개 (2.3%), 개원 치과에서는 2명 (10%)의 진료요원의 샘플에서 S. aureus가 분리되었으며, 진료환경에서는 두 곳 모두에서 S. aureus가 검출되지 않았다. 조선대학교 치과병원과 개원치과에서 분리된 S. aureus는 amoxicillin, penicillin G, ciprofloxacin clindamycin, vancomycin에 내성을 보이며 oxacillin, cefuroxime에는 균주에 따라 감수성 또는 내성을 보였다. 조선대학교 치과병원에서 분리된 S. aureus는 erythromycin과 clindamycin에 내성 유전자인 ermA가 존재하였으며, 개원치과에서 분리된 3개의 S. aureus 중 2개에서 penicillin과 oxacillin에 내성 유전자 mecA가 존재하는 것으로 나타났다. Vancomycin 내성 유전자인 vanA, vanB는 어떠한 샘플에서도 검출되지 않았다. 이상의 결과를 종합할 때, 본 연구는 조선대학교 치과병원과 개원치과의 S. aurues분포 및 MRSA 또는 VRSA의 존재여부를 조사하여 MRSA와 VRSA의 확산예방을 위한 치과진료 환경의 개선과 적절한 항생제 사용에 대한 기초 자료를 제공할 것으로 사료된다.
The purpose of this study was to obtain the basic information for the improvement of dental environment by investigating the presence of methicillin- or vancomycin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA or VRSA) isolated from dental health care workers (DHCWs) and environment of the Chosun University...
The purpose of this study was to obtain the basic information for the improvement of dental environment by investigating the presence of methicillin- or vancomycin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA or VRSA) isolated from dental health care workers (DHCWs) and environment of the Chosun University Dental Hospital (CUDH) and a private dental clinic (control group). Staphylococcus aureus (S. aureus) was isolated from anterior nares of 42 DHCWS and 38 sites, unit chairss, x-ray devices, computers, etc., at 10 departments of the CUDH and 20 DHCWs and 11 sites at the private dental clinic. S. aureus was isolated on mannitol salt agar plate and confirmed by PCR with S. aureus species-specific primer. Antimicrobial susceptibility test of clinical isolates of S. aureus against several antibiotics including methicillin (oxacillin) was performed by investigating minimum inhibitory concentration (MIC) using broth microdilution assay. In addition, PCR was performed to detect the methicillin- or vancomycin-resistant gene. The data showed that one strain of S. aureus was isolated from DHCWs of the CUDH and three strains of S. aureus was isolated from 3 samples of the private dental clinic, respectively. All of the isolates from the CUDH and the private dental clinic had resistance to penicillin G, amoxicillin and vancomycin and susceptibility to oxacillin and ciprofloxacin. The S. aureus strains were already obtained the resistance to penicillin G and amoxicillin. These results suggest that two dental clinics were under relatively safe environment.
The purpose of this study was to obtain the basic information for the improvement of dental environment by investigating the presence of methicillin- or vancomycin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA or VRSA) isolated from dental health care workers (DHCWs) and environment of the Chosun University Dental Hospital (CUDH) and a private dental clinic (control group). Staphylococcus aureus (S. aureus) was isolated from anterior nares of 42 DHCWS and 38 sites, unit chairss, x-ray devices, computers, etc., at 10 departments of the CUDH and 20 DHCWs and 11 sites at the private dental clinic. S. aureus was isolated on mannitol salt agar plate and confirmed by PCR with S. aureus species-specific primer. Antimicrobial susceptibility test of clinical isolates of S. aureus against several antibiotics including methicillin (oxacillin) was performed by investigating minimum inhibitory concentration (MIC) using broth microdilution assay. In addition, PCR was performed to detect the methicillin- or vancomycin-resistant gene. The data showed that one strain of S. aureus was isolated from DHCWs of the CUDH and three strains of S. aureus was isolated from 3 samples of the private dental clinic, respectively. All of the isolates from the CUDH and the private dental clinic had resistance to penicillin G, amoxicillin and vancomycin and susceptibility to oxacillin and ciprofloxacin. The S. aureus strains were already obtained the resistance to penicillin G and amoxicillin. These results suggest that two dental clinics were under relatively safe environment.
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문제 정의
본 연구는 조선대학교 치과병원의 진료환경 및 진료 요원으로부터 기회감염성 병원체로 알려진 methicillin 또는 vancomycin 저항성 황색포도상 구균 (methicillin- or vancomycin-resistant Staphylococcus aureus- MRSA or VRSA)의 존재 여부를 조사하여, 이를 광주지역 개원 치과와 비교분석을 통해 현재 조선대학교 치과병원의 MRSA 와 VRSA의 오염정도를 파악하고자 하였다. 이를 위해 진료실 환경 및 진료요원으로부터 분리한 S.
aureus의 유전자형이 다르다는 보고와 일치한다고 하였다3. 본 연구에서는 내원 또는 입원환자에 대한 조사를 시행하지 않았으나 환자로부터 분리한 S. aureus의 MRSA 또는 VESA에 대한 연구 및 조선대학교 치과병원과 의과병원에서의 S. aureus 분포양상과 항생제 내성정도에 대한 비교분석도 향후 조선대학교 병원 내 기회감염성 병원체인 S. aureus에 대한 정확한 기본적 자료의 구축을 위해 필요하리 라 사료된다.
이에 본 연구의 목적은 조선대학교 치과병원 내의 진료 환경 및 진료인과 진료 보조 인력으로부터 화농성 감염 및 병원 내 감염의 주요 원인균 중 하나이며 기회감염성 병원체인 S. aureus의 분포를 조사하고, 이 중 methicillin- or vancomycin- resistant Staphylococcus aureus (MRSA or VRSA)의 존재여부를 확인하여 , 이를 광주지역 개원 치과와 비교분석함으로써 현재 조선대학교 치과병원의 MRSA와 VRSA의 오염정도를 파악하고 MRSA와 VRSA 의 확산 예방을 위한 기초 자료를 얻기 위함이다.
제안 방법
aureusi 동정하기 위하여 PCR을 시행하였다. PCR premix (Bioneer Co., Seoul, Korea)에 추출한 유전체 DNA 4 ㎕와 S. aureus 종-특이 primers (Table 1)인 saul 및 sau2 10 pm0l를 각각 1 ㎕씩 넣은 후 총 20 ㎕의 PCR 혼합용액이 되도록 DDW 14 ㎕를 첨가하여 PTC-200 PCR machine (MJ research, USA)을 사용하여 PCR을 시행하였다10)이때의 시간과 온도 반응 조건은 다음과 같다, 94℃에서 3분간 predenaturation 시행한 후, 94℃에서 30초간 denaturation, 55℃에서 30초간 annealing, 72℃에서 30초간 extension 단계를 30회 반복한 후, final exten- sion을 위해 72℃에서 4분간 시행하였다. PCR 시행 후에 그 증폭산물 중 2 R를 취하여 1.
aureus 종-특이 primers (Table 1)인 saul 및 sau2 10 pm0l를 각각 1 ㎕씩 넣은 후 총 20 ㎕의 PCR 혼합용액이 되도록 DDW 14 ㎕를 첨가하여 PTC-200 PCR machine (MJ research, USA)을 사용하여 PCR을 시행하였다10)이때의 시간과 온도 반응 조건은 다음과 같다, 94℃에서 3분간 predenaturation 시행한 후, 94℃에서 30초간 denaturation, 55℃에서 30초간 annealing, 72℃에서 30초간 extension 단계를 30회 반복한 후, final exten- sion을 위해 72℃에서 4분간 시행하였다. PCR 시행 후에 그 증폭산물 중 2 R를 취하여 1.5% agarose gel 상에 100V로 15분간 전기영동을 시행하고 UV transillumina- tor로 관찰하여 PCR 산물을 확인하였다. 이때의 size market는 100bps DNA ladder (Bioneer Bioneer Co.
Staphylococci 선택배지에서 자라난 균주들 중 S. aureusi 동정하기 위하여 PCR을 시행하였다. PCR premix (Bioneer Co.
각각의 세균을 3 ㎖ 의 액체배지에 배양한 후 10,000 X g의 원심력을 이용하여 수확하고, 이를 G-spin™ Genomic DNA Extraction Kit (iNtRON Co., Seoul, Korea)를 이용하여 세균 유전체 DNA를 추출하였다. 즉, 세균을 수확한 다음 50 ㎕ Pre-incubation solution과 3 ㎕의 lysozyme solution을 넣고 잘 혼합한 다음 37℃에서 1시간 동안 배양하였다.
동정한 S. aureus의 항생제에 대한 내성기전을 알아보기 위해 기존에 알려진 항생제 내성유전자 primer를 이용하여 PCR을 시행한 후 최종 반웅물 중 4 ㎕를 1.5% agarose gel에 100V로 15분간 전기영동하여 항생제 내성유전자의 존재유무를 확인하였다. 이때 사용한 PCR 프라이머는 Table 2와 같다.
본 연구에서는 penicillin G, amoxicillin, oxacillin (methicillin의 불안정성으로 인해, 이와 동일한 작용을 가지며 훨씬 안정한 항생제인 oxacillin을 사용함)(1), ciprofloxacin, cefuroxime axetil, clindamycin 및 van- comycin의 총 7개의 항생제를 씨그마사 (Sigma Co., St. Louis, MO, USA)에서 구입하여 항생제에 대한 최소성장억제농도 (minimal inhibitory concentration; MIC)는 Murray와 Jorgensen의 방법에 의한 액체배지 희석법으로 측정하였다(2) 각각의 항생제 농도가 64, 32, 16, 8, 4, 2, 1, 0.5 ㎍/㎖가 되도록 순차적으로 희석된 항생제가 첨가된 mannitol salt 액체배지 0.1 ㎖에 450 nm의 파장에 대한흡광도 (A450)가 0.05로 일정하게 현탁된 세균배양액을 각각 0.1 ㎖씩 접종하고 37℃ 세균배양기에서 24시간 배양한 후 enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)를 이용하여 450 mm에서 흡광도를 측정하였으며, 이때 양성대조군인 ampicillin 5 mg/끼에 세균배양액이 희석된 것과 동일한 효과를 보일 경우를 MIC 값으로 결정하였다. 음성대조군은 항생제를 넣지 않은 세균배양액으로 하였다.
채취하였다. 비교분석을 위해 광주지역 개원 치과를 대상으로 동일하게 시행하였다 . 조선대학교 치과병원에서는 진료환경에서 38개, 진료요원에서 42개, 개인 치과에서는 진료환경에서 11개, 진료요원에서 20개의 샘플을 얻었다.
1 ㎖씩 접종하고 37℃ 세균배양기에서 24시간 배양한 후 enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)를 이용하여 450 mm에서 흡광도를 측정하였으며, 이때 양성대조군인 ampicillin 5 mg/끼에 세균배양액이 희석된 것과 동일한 효과를 보일 경우를 MIC 값으로 결정하였다. 음성대조군은 항생제를 넣지 않은 세균배양액으로 하였다.
조선대학교 치과병원에서는 진료환경에서 38개, 진료요원에서 42개, 개인 치과에서는 진료환경에서 11개, 진료요원에서 20개의 샘플을 얻었다. 이들 샘플들을 staphylococci 선택배지인 mannitol salt agar (MSA, Bacto Proteose Peptone 1.0%, Bacto Beef Extract 0.1%, Bacto D-mannitol, 1.0%, Sodium Chloride 7.5%, agar 1.5%, Bacto Phenol Red 0.0025%, Difo Lab. Co., MI, USA)에 도말하고, 37℃ 세균배양기에서 24시간 배양하였다. 배지가 붉게 변색된것은 Staphylococcus epidermidis로 간주하고 노랗게 변색된 것 중 모양, 색깔, 크기에 따라 다른 colony들을 다시 MSA 배지에 도말하여 37℃ 세균배양기에 배양하였다.
VRSA의 오염정도를 파악하고자 하였다. 이를 위해 진료실 환경 및 진료요원으로부터 분리한 S. aureus 균주들의 8종 항생제에 대한 감수성 조사를 시행하고, 기존에 알려진 항생제 내성 유전자 존재 여부를 PCR법을 이용하여 확인함으로써 다음과 같은 결과를 얻었다.
대상 데이터
S. aureus는 정상인의 피부, 액와, 비강 및 회음부 등에 정상적으로 존재하여 검출부위가 다양하나 현재까지 연구결과에 따르면 전비공이 S. aureus의 보균여부를 파악할 수 있는 가장 좋은 부위로 알려져 있어 본 연구의 샘플도 대상인의 전비공에서 채취하였다";.
배지가 붉게 변색된것은 Staphylococcus epidermidis로 간주하고 노랗게 변색된 것 중 모양, 색깔, 크기에 따라 다른 colony들을 다시 MSA 배지에 도말하여 37℃ 세균배양기에 배양하였다. 본 연구에서 대조군으로 S. aureus KCTC 1621를 사용하였고 이 균주는 한국생명공학연구원 생물자원센터 (KCTC, Korean Collection for Type Cultures) 에서 분양받아 사용하였다.
성능/효과
1. 조선대학교 치과병원의 진료요원에서 채취한 샘플 중 1 개 (2.3%), 개원 치과에서는 2명 (10%)의 진료 요원의 샘플에서 S. aureusA 분리되었으며 , 진료환경에서는 두 곳 모두에서 S. aureus가 검출되지 않았다.
2. 조선대학교 치과병원과 개원치과에서 분리된 S. aureus 는 amoxicillin, penicillin G, ciprofloxacin, clin damycin, vancomycin에 내성을 보이며, oxacillin, cefuroxime에는 균주에 따라 감수성 또는 내성을 보였다.
3. 조선대학교 치과병원에서 분리된 S. aureus는 ery- thromycin과 clindamycin에 내성 유전자인 ermA가 존재 하였으며, 개원치과에서 분리된 3개의 S. aureus 중 2개에서 penicillin과 oxacillin에 내성 유전자 mecA가존재하는 것으로 나타났다. Vancomycin 내성 유전자인 vanA, vanB는 어떠한 샘플에서도 검줄되지 않았다.
0%로 두 번째로 내성빈도가 높은 것으로 나타났다6). 본 연구에서 분리된 S. aureus는 액체배지 희석법을 이용한 항생제 감수성 검사를 한 결과 clin damycin, amoxicillin, penicillin G, ciprofloxacin, van- comycin에 내성을 가지고 있었다.
따라서 MRSA는 다른 베타 락탐 항생제 (ampicillin, cefotaxime, cefamandole, cefazoline, moxalactam)에 대해서도 내성을 보일 수 있다1,10). 본 연구에서 시험한 항생제들에 대한 내성 유무의 최종적 판단을 위해 PCR을 실시한 결과 조선대학교 치과병원에서 분리된 S. aureus는 erythromycin과 clindamycin에 내성 유전자인 eriM가 존재 하였으며, 개원 치과에서 분리된 3개의 S. aureus 중 2개에서 penicillin 과 oxacillin에 내성 유전자 mecAA 존재하는 것으로 나타났다. Vancomycin 내성을 보인 균주에서 vancomycin 내성 유전자인 vanA, vanB는 검출되지 않았다.
본 연구에서의 S. aureus 분리율은 조선대학교 치과병원에서 2.3%, 개원치과의원에서는 10%에 불과하며 , 진료 환경 샘플에서는 전혀 검출되지 않았다. 치과진료실에서 황색 포도상 구균의 감염에 대한 연구에서도 병원환경에서 보다 치과병원에 근무하는 의료인에서 가장 높은 분리율을 보였다4).
그러나 모든 균주에서 vancomycin에 대해 100%의 감수성을 보였다고 하였다. 본 연구조사에서는 이와는 달리 van comycin 이 모든 임상분리 균주에서 내성을 보이고 있었다.
그리고 나머지 ChDC S7, ChDC S10의 경우는 연구한 모든 항생제에 대해서 내성을 보였다. 액체배지 희석법으로 시행한 결과 조선대학교 치과병원과 개원치과의 S. aurues 임상 분리 균주들은 모두 clindamycin, amoxicillin, penicillin G, ciprofloxacin, vancomycin,에내성을 가지고 있었으며 oxacillin과 cefuroxime에는 균주에 따라 내성 또는 감수성을 보였다. 각각의 항생제에 대한 S.
aureus의 항생제 감수성을 조사한 연구에서는 penicillin과 ampicillin에 가장 높은 내성빈도를 보이고, erythromycin과 oxacillin의 순으로 높은 빈도를 보인다고 하였다2). 항생제 감수성에 있어서는 vancomycin0] 가장 높은 감수성을 나타냈으며 , chloram- phenicol, cephalothine 순으로 감수성이 높게 나타났고, MRSA 균주들이 의료인과 입원환자 모두에서 분리되어 병원 내 상호 교차감염이 의심된다고 하였다. 치과영역에 대한 S.
후속연구
최근 관심이 증가되고 있는 VRSA에 대한 내성기전은 여러 연구들이 있으나 아직 확실하지 않다. 그러나 MRSA에 대한 van comycin 과 같은 glycopeptide계 항생제의 사용빈도가 특히 우리나라에서 증가함에 따라 이들 균주에 대한 내성화가 우려되며 따라서 이에 대한 연구를 통해 항생제 내성기전에 대한 정확한 이해가 신속히 요구되고, 감염증 시 항생제 감수성 검사를 통한 항생제의 합리적 사용으로 내성균주의 출현 예방에 대한 노력 이 절실히 필요하다 하겠다.
신중을 기해야 할 것이다1). 또한 병원 내 감염원인 S. aureus의 다약제 내성으로 인해 이러한 세균에 의한 감염증의 치료를 위해 반드시 항생제 감수성 검사를 실시하여 항생제를 선별 투약함으로써 세균의 내성획득의 기회를 줄이고 적절한 치료를 시행해야 할 것이다.
이상의 결과를 종합할 때, 본 연구는 조선대학교 치과병원과 개원치과의 S. aurues 분포 및 MRSA 또는 VESA의 존재 여부를 조사하여 MRSA와 VRSA의 확산예방을 위한 치과 진료 환경의 개선과 적절한 항생제 사용에 대한 기초자료를 제공할 것으로 사료된다.
참고문헌 (16)
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