[논문]인천지역 반려견 유래 세균의 항생제 내성 모니터링 조사

김경미; 조민행; 이승환; 김경호; 이정구; 이성모

doi:10.7853/kjvs.2019.42.2.53

인천지역 반려견 유래 세균의 항생제 내성 모니터링 조사
A monitoring survey on antimicrobial resistance of bacterial isolates from companion dogs in Incheon 원문보기

韓國家畜衛生學會誌 = Korean journal of veterinary service, v.42 no.2, 2019년, pp.53 - 60

김경미 (인천광역시보건환경연구원) , 조민행 (인천광역시보건환경연구원) , 이승환 (인천광역시보건환경연구원) , 김경호 (인천광역시보건환경연구원) , 이정구 (인천광역시보건환경연구원) , 이성모 (인천광역시보건환경연구원)

Abstract ▼ AI-Helper

This study was performed to investigate antimicrobial resistance in bacterial isolates obtained from companion dogs in veterinary hospitals and an animal shelter in Incheon. Drug resistance was examined respectively with the isolates of Escherichia coli, Enterococcus faecalis, and Staphylococcus pseudintermedius. The prevalence of drug resistance was calculated for each bacterial species towards 163 E. coli isolates, 156 E. faecalis isolates, and 86 S. pseudintermedius isolates by using selected antimicrobials. E. coli isolates were highly resistant to ampicillin, ciprofloxacin and tetracycline (47.9%, 28.2% and 28.2%, respectively). E. faecalis isolates were highly resistant to quinupristin-dalfopristin, tetracycline, kanamycin, rifampicin (69.8%, 66.0%, 53.8% and 51.9%, respectively). Higher levels of resistance were detected for ampicillin, penicillin, tetracycline, erythromycin, trimethoprim/sulfamethoxazole, telithromycin in S. pseudintermedius isolates (83.7%~52.6%, respectively). Occurrence of methicillin-resistant S. pseudintermedius (MRSP) was confirmed by oxacillin disc diffusion method, resulted in 23.3% occurrence among the S. pseudintermedius isolates (20/86 strains). The occurrence ratio of multidrug-resistance in the isolates of E. coli, E. faecalis, and S. pseudintermedius was 34.5%, 56.9%, and 67.9%, respectively. In this study, higher levels of antimicrobial drug resistance were observed in bacterial isolates obtained from dogs in Incheon. A regular monitoring and surveillance program should be implemented to prevent the emergence and spread of the drug-resistant bacteria carried in companion dogs.

주제어

표/그림 (6)

표 Table 1. Distribution of 405 bacterial isolates in this study
표 Table 2. Primers used in the current study
표 Table 3. Antibiotics used in the study
표 Table 4. Percentages of antimicrobial resistance 405 bacterial isolates from companion animal
표 Table 5. Percentage of multidrug-resistance in 350 bacterial isolates from companion animal
표 Table 6. Distribution of methicillin-resistance gene among S. pseudintermedius isolates

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 연구에서는 인천지역 동물병원에 내원한 반려 동물(개) 및 유기동물 보호소에 보호 중인 유기견의 분변, 외이도 및 구강에서 E. coli 163주, E. faecalis 156주, S. pseudintermedius 86주를 분리하여 항생제 내성양상을 조사하였다.
이에 본 연구에서는 정부의 반려동물 항생제 내성관리 관련 정책 시행에 앞서 인천지역 동물병원에 내원한 반려동물(개)과 인천시 유기동물보호소에 보호 중인 유기견에서 분리한 E. coli, E. faecalis, S. pseudintermedius에 대한 항생제 내성 양상을 조사하여 항생제 내성관리 관련 정책 수립 및 평가 등을 위한 기초자료로 제공하고자 하였다.

제안 방법

PCR 반응은 Multi HS Prime Taq PreMix (GeNet Bio, korea)에 각각의 10 pmol primer 1 μL와 template DNA 2 μL를 넣은 후 멸균된 증류수를 첨가하여 최종 반응량이 20 μL가 되게 하여 Tprofessional Thermal Cycler (Biometra, Germany)를 이용하여 수행 하였다.
PCR 조건은 94℃에서 5분간 초기 denaturation, 각각의 온도(Table 2)에서 annealing, 72°C에서 90초간 extension과정을 총 25회 반복하였으며, 마지막으로 72℃에서 5분간 final extension을 하였다. PCR 산물은 1.5% agarose gel에서 전기영동을 실시한 후 증폭산물의 크기를 확인하였다.
PCR 조건은 94℃에서 5분간 초기 denaturation, 각각의 온도(Table 2)에서 annealing, 72°C에서 90초간 extension과정을 총 25회 반복하였으며, 마지막으로 72℃에서 5분간 final extension을 하였다.
공시 균주의 DNA를 추출하기 위하여 37℃에서 15∼ 20시간 동안 배양한 후 균주의 집락을 멸균 증류수에 부유하여 현탁액을 만들었다.
접종한 배지는 35℃±2℃에서 16∼18시간 배양한 후 균 억제대의 크기를 측정하여 내성 여부를 판단하였다. 단, vancomycin과 S. pseudintermedius에서 methicillin 검사 시에는 24시간 배양한 후 균 억제대의 크기를 측정하였다. 항생제 감수성 시험의 표준균주로는 E.
공시 균주를 tryptic soy agar (Oxoid, UK) 배지에 도말한 후 37℃에서 18∼24시간 배양하였다. 배양된 균주의 독립된 집락을 생리식염수에 현탁하여 시험균액의 농도를 0.5 McFarland 표준탁도에 맞춘 다음 멸균면봉으로 Muller-hinton agar (Oxoid, UK) 배지에 고르게 도포한 후 항생제 디스크를 dispenser (Oxoid, UK)로 접종하였다. 접종한 배지는 35℃±2℃에서 16∼18시간 배양한 후 균 억제대의 크기를 측정하여 내성 여부를 판단하였다.
faecalis의 동정을 위해서는 PowerChek^TM Enterococcus Duplex Real time PCR Kit (Kogenebiotech, Korea)를 사용하였다. 아울러 S. pseudintermedius는 nus gene(Table 2) 검출을 위한 PCR과 Vitek GPI card (BioMerieux, France)를 이용하여 동정하였다.
접종한 배지는 35℃±2℃에서 16∼18시간 배양한 후 균 억제대의 크기를 측정하여 내성 여부를 판단하였다.

대상 데이터

coli 18종, E. faecalis 13종, S. pseudintermedius 19종(Table 3)을 공시하였다.
2017년 3월부터 11월까지 인천 지역 동물병원 10개소에 내원한 반려동물(개) 165두와 유기동물 보호소 1개소에 보호 중인 유기견 46두에서 채취한 분변 206건, 외이도 스왑 211건, 구강 스왑 1건에서 E. coli 163주, E. faecalis 156주, S. pseudintermedius 86주를 분리하여 실험에 공시하였다(Table 1). E.
인천지역 동물병원에 내원한 반려동물(개)과 유기 동물 보호소에 보호 중인 유기견의 분변, 외이도 및 구강에서 분리한 E. coli 163주, E. faecalis 156주, S. pseudintermedius 86주를 실험에 사용하였다(Table 1).
pseudintermedius에서 methicillin 검사 시에는 24시간 배양한 후 균 억제대의 크기를 측정하였다. 항생제 감수성 시험의 표준균주로는 E. coli ATCC 25922, S. aureus ATTC 25923을 사용하였다. S.

이론/모형

pseudintermedius 86주를 분리하여 실험에 공시하였다(Table 1). E. coli의 동정은 Vitek GNI card (BioMerieux, France)로 하였고 E. faecalis의 동정을 위해서는 PowerChek^TM Enterococcus Duplex Real time PCR Kit (Kogenebiotech, Korea)를 사용하였다. 아울러 S.
현탁액은 100℃의 물에 10분간 가열하고 12,000 rpm에서 5분간 원심분리한 후 상층액을 −20°C에 보관하면서 PCR에 사용하였다. mecA와 femA 유전자의 검출은 DZiva 등(2015)의방법에 따라 실시하였다. PCR 반응은 Multi HS Prime Taq PreMix (GeNet Bio, korea)에 각각의 10 pmol primer 1 μL와 template DNA 2 μL를 넣은 후 멸균된 증류수를 첨가하여 최종 반응량이 20 μL가 되게 하여 Tprofessional Thermal Cycler (Biometra, Germany)를 이용하여 수행 하였다.
항생제 감수성시험은 Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, 2017)의 기준에 따라 디스크 확산법으로 실시하였다. 항생제 디스크(Oxoid, UK)는 E.

성능/효과

Methicillin 내성 유전자인 femA와 mecA에 대한 PCR 검사결과 mecA 유전자만 공시균주 S. pseudintermedius 86주 중 35주에서 확인되었다. 이는 oxacillin에 감수성을 나타내는 S.
7%)에서 확인되었다. Oxacillin에 내성을 보이는 MRSP 20주 모두에서 확인됨에 따라 검출률 100%를 보였다. 한편 oxacillin에 감수성을 보이는 MSSP 66주 중 15주(22.
6%) 순으로 나타났다. Quinupristin-dalfopristin, rifampicin, vancomycin, linezolid (1.2%)에서는 내성을 나타내는 균주는 없거나 낮게 나타났다.
S. pseudintermedius의 다약제 내성률은 67.9%로 E. coli 34.5% 및 E. faecalis 56.9% 보다 높게 나타났다. 이는 반려동물이 걸리기 쉬운 질병 중 하나인 외이도염에 치료제로 항생제를 자주 사용하고 있기 때문이라고 생각된다.
S. pseudintermedius의 항생제 내성은 ampicillin (83.7%)이 가장 높았고 penicillin (82.6%), tetracycline (65.1%), erythromycin (58.1%), trimethoprim/sulfamethoxazole (55.8%), telithromycin (52.6%) 순으로 나타났다. Quinupristin-dalfopristin, rifampicin, vancomycin, linezolid (1.
pseudintermedius 78주)를 대상으로 실시한 다약제 내성 분석결과는(Table 5)와 같다. 공시 균종별로 다약제 내성률은 S. pseudintermedius가 67.9% (53/78)로 가장 높게 나타났고 E. faecalis는 56.9% (74/130), E. coli 는 34.5% (49/142) 순으로 나타났다.
pseudintermedius 86주에 대하여 methicilin 내성과 연관이 있는 유전자 mecA와 femA 검출을 실시한 결과는(Table 6)과 같다. 공시균 86주 중 mecA 유전자는 35주(40.7%)에서 확인되었다. Oxacillin에 내성을 보이는 MRSP 20주 모두에서 확인됨에 따라 검출률 100%를 보였다.
6%)이 높게 나타났다. 다약제 내성률은 S. pseudintermedius (67.9%), E. faecalis (56.9%), E. coli (34.5%) 순으로 나타났다.
둘째, S. pseudintermedius 86주 중 mecA 유전자는 35주에서 확인되었다. 여기에는 oxacillin에 감수성을 나타내는 공시균주 15주가 포함되었다.
이번 연구 결과 E. coli, E. faecalis, S. pseudintermedius는 대부분의 항생제에 내성을 나타냈고 일부에서는 최근 문제되고 있는 항생제에 내성률이 높게 나타났다. 아울러 높은 다약제 내성균의 출현은 수의임상 분야 뿐만 아니라 공중보건에 심각한 문제를 일으킬 수 있다.
첫째, E. coli 균주들은 전체 18종 항생제에 내성(47.9%∼1.2%)을 나타냈다.

후속연구

아울러 높은 다약제 내성균의 출현은 수의임상 분야 뿐만 아니라 공중보건에 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 무분별한 항생제 사용을 제한하고 관리할 수 있는 제도 마련과 병원성세균뿐만 아니라 정상세균에 대한 지속적인 항생제 내성 감시 프로그램이 필요할 것으로 생각된다.
마지막으로 반려동물에서 분리된 세균의 높은 항생제 내성은 사람과 동물에 큰 위협을 줄 수 있음에 따라 동물병원에서는 항생제 사용에 신중을 기하고 사람의 항생제 내성 감시와 연계한 반려동물의 항생제 내성과 항생제 사용의 연관성 등에 대한 감시 프로그램이 요구된다.
이번 조사에서는 환경 시료에 대한 항생제 내성검사는 실시하지 않았다. 향후 추가적인 연구가 수행되어야 할 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	E. coli가 항생제 내성 조사에 적합한 이유?	coli는 항생제에 항상 노출되어 있고 면역력이 약해졌을 때 질병을 일으키기도 하는 기회감염균이다. 또한 세균 간에 항생제 내성 유전자 이동이 가능하여 항생제 내성을 갖기도 용이함에 따라 항생제 내성 조사에 적합하다(Miller et al, 2004). 아울러 반려동물에서 분리한 대장균에서 항생제 내성 조사는 여러 차례 보고된 바가 있다(Carattoli et al, 2005; So et al, 2011).
	국내의 2017년 기준 반려동물 보유가구 비율은?	또한 최근 우리나라는 ‘반려동물 돌봄 가구 천만시대’ 라 불릴 만큼 주변에서 흔하게 반려동물을 접할수 있다. 농림축산검역본부의 2017년 동물보호에 대한 국민의식조사 보고서에 따르면 반려동물 보유가구 비율이 전체가구의 28.1%로 4가구 중 1가구는 반려동물을 기르는 것으로 나타났다. 이는 2015년 21.
	반려동물 보유인구 증가가 동물병원 의료수준에 미친 영향은?	반려동물 보유인구 증가만큼 국내 반려동물 관련 시장 규모의 성장에 따라 광범위 항생제 사용, 진료 서비스의 전문화 및 응급실 운영 등 동물병원에서의 의료수준도 향상되었다(Kang et al, 2009). 그러나 반려동물에 사용하는 항생제의 내성에 대한 관심은 미미한 실정이며, 이는 반려동물과 밀접하게 생활하고 있는 사람의 건강에 문제가 될 수 있음을 시사한다(Pitout et al, 2008).

참고문헌 (35)

농림축산식품부. 2016. 축산 분야(반려동물포함) 항생제 내성 관리 계획.
농림축산검역본부. 2017. 2017년 동물보호에 대한 국민 의식 조사.
Bannoehr J, Guardadassi L. 2012. Staphylococcus pseudintermedius in the dog: taxonomy, diagnostics, ecology, epidemiology and pathogenicity. Vet Dermatol 23(4): 253-266.

상세보기
Caprioli A, Busani L, Martel JL, Hemuth R. 2000. Monitoring of antibiotic resistance in bacteria of animal origin: epidemiological and microbiological methodologies. Int J Antmicrob Agents 14(4): 295-301.
Carattoli A, Lovari S, Franco A, Cordaro G, Matteo PD, Battisti A. 2005. Extended-Spectrum ${\beta}$ -Lactamases in Escherichia coli isolated from Dogs and Cats in Rome, Italy, from 2001 to 2003. Antimicrob Agents Chemother 49(2): 833-835.

상세보기
Cho JK, Lee MR, Kim JM, Kim HD, 2016. Methicillin-resistant or susceptible staphylococcus pseudintermedius isolates from dogs and cats. Korean J Vet serv 39(3): 175-181.
Clinical and Laboratory Standards Institute(CLSI). 2017. Performance standards for antimicrobial susceptibility testing, Twenty-seven informational supplement, CLSI document M100-S27.
Cosgrove SE. 2006. The relationship between antimicrobial resistance and patient outcomes: mortality, length of hospital stay, and health care costs. Clin Infect Dis 42(2): 82-89.
Devriese LA, Vancanneyt M, Baele M, De Graef E, Snauwaert C, Cleenwerck I, Dawyndt P, Swings J, Decostere A, Haesebrouck F. 2005. Staphylococcus pseudintermedisus sp. nov., a coagulase-positive species from animals. Int J Syst Evol Microbiol 55(4): 1569-1573.
Dziva F, Wint C, Auguste T, Heeraman C, Dacon C, Yu P, Koma LM. 2015. First identification of methicillin-resistant Staphylococcus pseudintermedius strains among coagulase-positive staphylococci isolated from dogs with otitis externa in Trinidad, West Indies. Infect Ecol Epidemiol 5(1): 29170 http://doi.org/10.3402/iee.v5.29170.

상세보기
Kang DJ, Chung B.H, Heo J, Kang CB. 2009. Study on Companion Dog Practice and Management System on Animal Hospital in Seoul city. J Agri Life Sci 43(2): 39-46.
Kang MH, Chae MJ, Yoo JW, Kim SG, Lee SY, Yoo JH, Park HM. 2014. Antibiotic resistance and molecular characterization of ophthalmic Staphylococcus pseudintermedius isolates from dogs. J Vet Sci 15(3): 409-415.

상세보기
Kloos WE. 1980. Natural populations of the genus Staphylococcus. Annu Rev Microbiol 34: 559-592.

상세보기
Kwon KH, Hwang SY, Moon BY, Park YK, Shin S, Hwang CY, Park YH. 2012. Occurrence of antimicrobial resistance and virulence genes, and distribution of enterococcal clonal complex 17 from animals and human beings in Korea. J Vet Diagn Invest 24(5): 924-931.

상세보기
Lee DK, Kim Y, Park KS, Yang JW, Kim K, Ha NJ. 2007. Antimicrobial activity of mupirocin, daptomycin, linezolid, quinupristin /dalfopristin and tigecycline against vancomycin-resistant enterococci (VRE) from clinical isolates in Korea (1998 and 2005). J Biochem Mol Biol 40(6): 881-887.

원문보기 상세보기
Loeffler A, Linek M, Moodley A, Guardabassi L, Sung JM, Winkler M, Weiss R, Lloyd DH. 2007. First report of multiresistant, mecA-positive Staphylococcus intermedius in Europe: 12 cases from a veterinary dermatology referral clinic in Germany. Vet Dermatol 18(6): 412-421.

상세보기
Magiorakos AP, Srinivasan A, Carey RB, Carmeli Y, Falagas ME, Giske CG, Harbath S, Hindler JF, Kahlmeter G, Olsson-Liljeuist B, Paterson DL, Rice LB, Stelling J, Struelens MJ, Vatopoulos A, Weber JT, Monnet DL. 2012. Multidrug-resistant, extensively drug-resistant and pandrug-resistant bacteria: an international expert proposal for interim standard definitions for acquired resistance. Clin Microbiol Infect 18(3): 268-281.

상세보기
Miller k, O'Neill AJ, Chopra I. 2004. Escherichia coli Mutators Present an Enhanced Risk for Emergence of Antibiotic Resistance during Urinary Tract Infections. Antimicrob Agents Chemother 48(1): 23-29.

상세보기
Murray BE. 1998. Diversity among multidrug-resistant enterococci. Emerg Infect Dis 4(1): 37-47.

상세보기
Nam HM, Lee HS, Byun JW, Yoon SS, Jung SC, Joo YS, Lim SK. 2010. Prevalence of antimicrobial resistance in fecal Escherichia coli isolates from stray pet dogs and hospitalized pet dogs in korea. Microb Drug Resist 16(1): 75-79.

상세보기
Oh YI, Kim HJ, Kim YM, Kim SS, Kim JK, Kim HW, Kang BJ, Youn HY. 2017. Antimicrobial Resistance of Bacterial Isolates from Positive Urine Culture in Four Hundred Five Dogs Between 2013-2014. Intern J Appl Res Vet Med 15(2): 99-107.
Pitout JD, Laupland KB. 2008. Extended-spectrum ${\beta}$ -lactamase - producing Enterobacteriaceae: an emerging public-health concern. Lancet Infect Dis 8(3): 159-166.
Platell JL, Cobbold RN, Johnson JR, Trott DJ. 2010. Clonal group distribution of fluoroquinolone-resistant Escherichia coli among humans and companion animals in Australia. J Antimicrob Chemother 65(9): 1936-1938.

상세보기
Sava IG, Heikens E, Huebner J. 2010. Pathogenesis and immunity in enterococcal infections. Clin Microbiol Infect 16(6): 533-540.
So JH, Kim J, Bae IK, Jeong SH, Kim SH, Lim SK, Park YH, Lee K. 2012. Dissemination of multidrug-resistant Escherichia coli in Korean veterinary hospitals. Diagn Microbiol Infect Dis 73(2): 195-199.

상세보기
Talan DA, Staatz D, Staatz A, Goldstein EJ, Singer K, Overturf GD. 1989. Staphylococcus intermedius in canine gingiva and canine-inflicted human wound infections: laboratory characterization of a newly recognized zoonotic pathogen. J Clin Microbiol 27(1): 78-81.

상세보기
Tuerena I, Willimas NJ, Nuttall T, Pinchbeck G. 2016. Antimicrobial-resistant Escherichia coli in hospitalised companion animals and their hospital environment. J Small Anim Pract 57(7): 339-347.

상세보기
van Duijkeren E, Catry B, Greko C, Moreno MA. 2011. Review on methicillin-resistant Staphylococcus pseudintermedius. J Antimicrob Chemother 66(12): 2705-2714.

상세보기
Weese JS. 2008. Issues regarding the use of vancomycin in companion animals. J Am Vet Med Assoc 233(4): 565-567.

상세보기
Weese JS, van Duijkeren E. 2010. Methicillin-resistant Staphylococcus aureus and Staphylococcus pseudintermedius in veterinary medicine. Vet Microbiol 140(3-4): 418-429.
Yazgi H, Ertek M, Erol S, Ayyildiz A. 2002. A comparison of high-level aminoglycoside resistance in vancomycin-sensitive and vancomycin-resistant Enterococcus species. J Int Med Res 30(5): 529-534.

상세보기
Yoo JH, Yoon J.W, Lee SY, Park HM. 2010. High prevalence of Fluoroquinolone-and Methicillin-resistant Staphylococcus pseudintermedius isolates from canine pyoderma and otitis externa in veterinary teaching hospital. J Microbiol Biotechnol. 20(4): 798-802.

원문보기 상세보기
Yoon JW, Lee KJ, Lee SY, Chae MJ, Park JK, Yoo JH, Park HM. 2010. Antibiotic resistance profiles of Staphylococcus pseudintermedius isolates from canine patients in Korea. J Microbiol Biotechnol. 20(12): 1764-1768.

원문보기 상세보기
Yoon YK, Sim HS, Kim JY, Park DW, Sohn JW, Roh KH, Lee SE, Kim MJ. 2009. Epidemiology and control of an outbreak of vancomycin-resistant enterococci in the intensive care units. Yonsei Med J 50(5): 637-643.

상세보기
Zubeir IE, Kanbar T, Alber J, Lammler C, Akineden O, Weiss R, Zschock M. 2007. Phenotypic and genotypic characteristics of methicillin/oxacillin-resistant Staphylococcus intermedius isolated from clinical specimens during routine veterinary microbiological examinations. Vet Microbiol 12l(1-2): 170-176.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증