강아지 심장사상충 발병 기전에 대하여

1. 강아지 심장사상충의 생활사

개의 심장사상충증은 선충강과 사상충과에 속하는 개심장사상충 [Dirgflaria imminis (Lcidy, 1856)]이 원인체로서 모기가 중간숙주이며 개에서 주로 심장과 폐를 포함한 순환기계 질환을 유발하는 가장 대표적인 개의 전염성 질환중의 하나이다.

1) 중간숙주 모기에서의 발육

심장사상충은 종숙주인 개, 고양이의 폐동맥 내에 기생하는 성숙한 암컷이 숙주의 혈중으로 미세사상충(microfilaria)이라 불리우는 자충을 방출한다. 이 미세사상충은 제1기 유충(L1 유충)으로 중간숙주인 모기 체내에서 발육한다. L1 유충은 모기에 감염 후 14일까지 L2 및 L3 유 충으로 발육한다. 그 후 L3 유충(제3기 유충)은 체강으로 나와 모기의 주둥이 부분으로 이동한 후 감염유충(infective larvae)으로 발육한다. 중간숙주로서의 모기는 Calex, Anopheles, Aedes속을 포함하여 다수의 모기들이 중간숙주 역할을 한다.

2) 개의 체내에서의 발육과정

숙주에 침입한 감염유충은 침입부위의 피하조직, 골격근, 지방조직 등에서 6~10일간 체류 하면서 L4 유충(제4기 유충)으로 발육한다. L4 유충들은 조직내에서 이행하며 50~70일경에 L5 유충(제5기 유충)으로 발육한 후 혈관을 통해 심장을 지나 폐동맥 말단부위에 도착한다. 폐동맥에 빠르게는 70일경, 일반적으로는 90~120일경에 도착하며 이 때의 크기는 2~3 cm 정도이다. 이후 길이가 거의 10배 정도 자라게 되며 교미를 할 수 있는 성충으로 자라기까지는 약 120일 정도가 소요되고, 암컷과 수컷이 교미하여 감염된 개의 말초혈액에 미세사상충을 배출하기까지 모든 성장조건이 최적이라는 가정하에 빠르게는 6개월, 일반적으로는 7~9개월이 소요된다. 심장과 폐동맥에 도착한 미성숙 성충들은 폐의 소동맥에 위치하게 되며 폐모세혈관 직경보다 충체가 큰 까닭에 대부분 폐동맥 말단에서 성장하게 된다. 중형견을 기준으로 10마리 정도의 성층이 감염된 경우 주로 폐의 소동맥 또는 주폐동맥에 모여 있으며, 40마리 이상 중감염 시 우심방에서도 관찰될 수 있다. 이 경우 대정맥 증후군(caval syndrome) 상태가 되기 쉽다.

3) 성충 및 미세사상충의 수명

성충은 종숙주에서 개의 경우 약 5~7년까지 생존하는 것으로 알려져 있으며, 고양이에서는 2~3년간 생존하는 것으로 알려져 있다. 미세사상충은 감염된 개의 말초혈액에서 30개월까지 생존하는 것으로 알려져 있다.

2. 발병기전

심장사상충 감염증의 병리기전은 성충이 폐동맥에 도달하면서 시작되는데 감염된 성충의 수 가 많을수록 임상 증상의 중등도와 관련 있긴 하지만 감염기간과 숙주-기생충 면역반응이 임 상 증상과 더 밀접한 것으로 알려져 있다. 심장사상충은 주로 후폐엽의 혈관계에 기생하고 때로 중감염되거나 대정맥 증후군이 발생할 경우, 주폐동맥, 우심계 및 대정맥에서까지 관찰되는 경우도 있다. 성충의 직접적인 폐동맥 폐색효과와 더불어 폐동맥계의 손상은 염증물질, 혈관 활성 물질들 을 통해 폐혈관 수축을 일으키게 된다. 더불어 속발성 폐경화 또는 호산구성 폐렴 등에 의한 관류-환기가 부적절상태(ventilation-perfusion mismatching)의 저산소증이 발생하면 폐혈관 수축을 더욱 악화시키게 된다. 폐혈관계의 투과성이 증진되면서 혈관주위 부종이 발생하지만 임상적으로 크게 중요한 소견은 아니므로 좌심부전과 달리 이뇨제를 처방하지 않는다. 따라서 속발적인 압력 과부하(pressure overload)로 인해 생긴 폐성 고혈압, 즉 폐동맥/삼첨판 역 류 현상은 우심계의 비대/확장을 초래하며 최종적으로는 우심부전을 유발한다. 개의 폐혈관계는 측지순환이 잘 발달되어 있고, 사상층에 의한 혈관폐색이 천천히 진행되기 때문에 혈전에 의한 폐경색(pulmonary infarction)은 드물다. 죽거나 파편화된 성충이 혈관계손상을 악화시키고 혈전형성을 촉진한다. 이로 인하여 폐혈 류량 감소와 폐엽의 경결(consolidation)이 유발될 수 있다. 성충구제 후 운동제한이 폐혈전색증 예방에 필요하고 그 효능이 임상적으로 입증되어 있다. 폐 실질의 병변으로는 폐순환계 내의 미세사상충으로 인한 면역반응에 의한 호산구성 폐렴(eosinophilic pneumonitis)이 가장 흔하며 심한 경우 기관지 림프병증 (bronchial lymphadenopathy)과 관련된 폐 호산구성 육아종증(pulmonary eosinophilic granulomatosis)이 발생하기도 한다. 또한 심장사상충의 항원-항체 복합체(antigen-antibody complex)가 신장 사구체에 침착되어 사구 체신염(glomerulonephritis)이 발생하면 단백뇨, 신부전을 초래할 수 있다. 심장사상충이 이소성 이주(aberrant migration)를 하여 근신경계, 안구에 영향을 줄 수 있고 대퇴동맥 분지부, 종말동맥 등의 동맥성 전색혈증을 일으킬 수도 있다. 또한, Wolbachia pipientis에 의한 병리기전도 있는데, 심장사상충은 모든 생활 단계에 걸쳐 세포내 기생세균인 wolbachid pipients와 공생하며 감연된 숙주에서의 병리적 변화와 면역반응의 유발에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져있다.