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Korean J. Vet. Serv. 2022; 45(3): 171-180

Published online September 30, 2022

https://doi.org/10.7853/kjvs.2022.45.3.171

© The Korean Socitety of Veterinary Service

개의 외이도에서 분리한 포도상구균의 항생제 내성 및 병독성 유전자

조재근*ㆍ이정우ㆍ김정옥ㆍ김정미

대구광역시보건환경연구원

Received: June 24, 2022; Revised: July 25, 2022; Accepted: July 27, 2022

Antimicrobial resistance and virulence factors in staphylococci isolated from canine otitis externa

Jae-Keun Cho *, Jung-Woo Lee , Joung-Ok Kim , Jeong-Mi Kim

Author Info. +

Metropolitan Health & Enviornmental Research Institute, Daegu 42183, Korea

Correspondence to : Jae-Keun Cho
E-mail: salmonella00@korea.kr
https://orcid.org/0000-0003-3498-8101

Received: June 24, 2022; Revised: July 25, 2022; Accepted: July 27, 2022

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0). which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

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The aim of this study was to investigate the prevalence of antimicrobial resistance and virulence factors in staphylococci isolated from canine otitis externa. A total 295 causative microorganisms were isolated. The most common isolated species were Staphylococcus (S) pseudintermedius (94 isolates) followed by Pseudomonas aeruginosa (60 isolates), S. schleiferi (25 isolates), Escherichia coli (23 isolates) and Proteus mirabilis (20 isolates). Staphylococci isolates were showed high resistance to penicillin (78.6%), erythromycin (55.9%), tetracycline (52.4%), clindamycin (51.7%) and ciprofloxacin (42.8%). Of the 145 staphylococci isolates, 49 (33.8%) methicillin—resistant staphylococci (MRS) were observed, distributed among S. pseudintermedius (n=34), S. schleiferi (n=6), S. epidermis (n=4), S. hominis (n=2), S. aureus, S. caprae and S. saprophyticus (n=1, respectively). Forty-three (87.8%) of 49 MRS and 10 (10.4%) of 96 methicillin—susceptibility staphylococci harbored mecA gene. About 80% of MRS were multidrug-resistant with resistance to at least one antibiotic in three or more antibiotic classes. Resistance genes blaZ (93/114, 81.5%), ermB (35/81, 43.2%), ermC (3/81, 3.7%), aacA-aphD (50/54, 92.5%), tetM (69/76, 90.7%) and tetK (6/76, 7.8%) were detected among resistant isolates. Virulence factors genes lukF and lukS were found in 100%(145/145) and 43.4%(63/145), respectively. Genes encoding ermA, eta , etb and tsst were not detected. To the best of our knowledge, this is the first study which investigated for the presence of genes encoding antimicrobial resistance and staphylococcal toxins in staphylococci isolated from canine otitis externa. A continuous monitoring and surveillance program to prevent antimicrobial resistance in companion animals is demanded.

Keywords Dog, Staphylococcus, Antimicrobial resistance, Resistance genes, Virulence factors

서 론

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개에서 가장 흔한 귀의 질환인 외이염은 세균, 효모균, 진균 등의 여러 감염원이 복합적으로 나타나는 호발 질환으로 발생률은 7.5%∼16.5%이다(Miller 등, 2013). Staphylococcus spp.는 사람과 동물의 피부나 점막에 상재하는 기회감염균인 동시에 개의 임상 시료에서 가장 빈번히 분리되는 병원체로 외이염과 농피증 등의 주요 원인균으로 알려져 있다. 한편 Pseudomonas spp. Escherichia (E) coli, Proteus spp., Malassezia pachydermatis 등도 외이염의 원인균으로 많이 분리되고 있다(Oliveira 등, 2005; De Martino 등, 2016).

외이염의 치료를 위해 선택되는 약제는 국소적인 투약과 전신적인 투약이 병행되는 것이 일반적이지만 우선적으로 경험적 항생제가 사용되고 있고 이러한 항생제의 장기간 사용은 치료의 실패 또는 내성균 출현의 원인이 되고 있다(Petersen 등, 2002). 반려동물은 항생제 내성의 저장소 역할을 하며, 항생제 내성균 또는 내성 유전자는 직간접적으로 사람 및 환경에 전파될 수 있다(Guardabassi 등, 2004). Staphylococci에서 항생제 내성은 여러 가지 내성 유전자에 의해 발현된다. 특히 methicillin 내성 staphylococci (MRS)는 사람과 동물의 주요 병원체로 내성 획득은 penicillin-binding protein-2a의 생산을 암호화하는 mecA 유전자에 의해 결정된다(Loncaric 등, 2019). MRS는 β-lactam 계열의 항생제뿐만 아니라 aminoglycosides, macrolides, tetracyclines 등과 같은 계열의 항생제에도 내성을 보이는 다약제 내성균으로, MRS에 감염되면 사용할 수 있는 항생제가 극히 제한되므로 치료에 어려움을 줄 수 있다(Perreten 등, 2010; Dziva 등, 2015).

Staphylococci는 다양한 독성 인자를 생산하며 숙주의 면역반응을 방해하여 중증의 감염을 일으킨다. 이들 독소로는 식중독의 원인이 되는 staphylococcal enterotoxin, toxic shock syndrome을 유발하는 toxic shock syndrome toxin (tsst), 백혈구를 파괴하는 백혈구 용해 독소인 leukocidin, 피부박탈효소인 exfoliative toxin A와 B (eta와 etb) 등이 있다(Futagawa-Saito 등, 2004; Noguchi, 2006; Bertelloni 등, 2015).

최근까지 국내에서 외이염, 농피증 같은 피부질환이 있는 개에서 staphylococci에 관한 연구의 대부분은 Staphylococcus (S) pseudintermedius를 대상으로 실시되고 있다. 이번 연구에서는 외이염의 증상을 보인 개를 대상으로 원인 미생물을 분리하고, 이들 분리균 중 staphylococci에 대해서는 항생제 내성 양상 및 MRS의 출현 빈도를 조사하였다. 아울러 특정 계열의 항생제에 대해 내성을 보인 균주에 대해서는 약제 내성 유전자의 보유현황을 알아보았다. 또한 staphylococci의 병원성과 관련이 있는 것으로 알려진 병독성 유전자의 분포 정도를 파악하고자 하였다.

재료 및 방법

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균 분리 및 동정

2019년 1월부터 2020년 12월까지 대구지역 동물병원에서 외이염의 증상을 보인 개 330두의 외이도에서 시료를 채취하여 균 분리를 실시하였다. 멸균 면봉에 스왑한 시료를 Blood agar (아산제약, Korea)와 MacConkey agar (Oxoid, UK)에 직접 도말하여 37℃에서 24시간 배양 후, 의심되는 집락은 Trypticase soy agar (Oxoid, UK)에서 순수 분리 후 MALDI-TOF MS (Bruker Daltonics, Bremen, Germany)를 이용하여 동정하였다.

항생제 감수성 시험

항균제 감수성 시험은 Clinical and Laboratory Standards Institute의 기준(2017)에 따라 디스크 확산법으로 실시하였다. 항생제 디스크는 Oxoid사(UK)의 oxacillin (1 μg, OX), cefoxitin (30 μg, FOX), penicillin (10 UI, PC), gentamicin (10 μg, GM), amikacin (30 μg, AN), tobramycin (10 μg, TB), erythromycin (15 μg, EM), tetracycline (30 μg, TC), minocycline (30 μg, MC), ciprofloxacin (5 μg, CIP), enrofloxacin (10 μg, ENR), clindamycin (2 μg, DA), trimethoprim/sulfamethoxazole (1.25/23.75 μg, SXT), chloramphenicol (30 μg, CM), rifampin (5 μg, RD), quinupristin-dalfopristin (15 μg, QD), linezolid (30 μg, LZD) 등 17종을 공시하였다. S. pseudintermedius와 S. schleiferi는 OX에, 나머지 staphylococci는 FOX에 내성인 균주를 MRS로 판정하였다. 항균제 감수성 시험의 표준균주로는 S. aureus ATCC 25923을 사용하였다.

Genomic DNA 추출

공시균에 대한 genomic DNA 추출은 boiling 법으로 실시하였다. 우선 tryptic soy broth (Oxoid, UK)에 접종하여 37℃에서 18∼24시간 진탕 배양하여 얻은 균 부유액 1.0 mL를 13,000 rpm에서 2분간 원심분리한 후 상층액을 제거한 다음 멸균 증류수 0.5 mL로 재 부유하였다. 부유액은 끓는 물에 10분간 가열한 다음 13,000 rpm에서 10분간 원심분리한 후 상층액을 취하여 template DNA로 사용하였다.

약제 내성 유전자 및 병독성 유전자의 검출

약제 내성 유전자(mecA, blaZ, aacA-aphD, tetM, tetK, ermA, ermB 및 ermC)와 병독성 유전자(lukS, lukF, eta, etb 및 tsst)의 검출은 PCR을 이용하여 이전 연구자들의 방법에 따라 실시하였다(Nakaminami 등, 2020; Silva 등, 2021). PCR 반응은 Maxime PCR PreMix (i-StarTag, Intron, Korea)에 각각의 10 pmol primer 1 μL와 template DNA 1 μL를 넣은 후, 멸균된 증류수를 첨가하여 최종 반응량이 20 μL되게 하여 Tprofessional Thermal Cycler (Biometra, Germany)를 이용하여, 초기 denaturation 후, denaturation, annealing, extension 과정을 반복하고 최종 extension을 실시하였다. 증폭된 산물은 1.5% agarose gel에서 100 V로 30분간 전기영동을 실시한 후 GelDoc Go Imaging System (Bio-RAD. USA)을 이용하여 확인하였다.

결 과

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외이염 증상을 보인 개 330두의 외이도에서 시료를 채취하여 균 분리를 실시한 결과 총 36종 295주의 원인 미생물이 분리되었다(Table 1). Staphylococcus spp.와 Pseudomonas spp.가 각각 145주(49.1%)와 64주(21.6%)로 많이 분리되었다. 균종별로는 S. pseudintermedius가 94주(31.9%)로 가장 많았고 다음은 Pseudomonas (P) aeruginosa 60주(23.3%), S. schleiferi 25주(8.5%), E. coli 23주(7.8%), Proteus (Pr) mirabilis 20주(6.8%), Enterococcus faecalis 8주(2.7%), S. aureus 6주(2.0%), S. caprae, S. hominis 및 Sphingomonas paucimobilis 각각 5주(1.7%) 순이었다. 나머지 균주들은 5주 이하로 분리되었다. 이번 연구에서 수행된 모든 실험은 외이염의 원인균으로 가장 많이 분리된 staphylococci를 대상으로만 실시하였다.

Table 1 . Distribution of 295 bacteria isolated from dogs with otitis externa

GenesBacterial speciesNo. of isolates (%)
Enterobacteriaceae (n=54)Klebsiella oxytoca2 (0.7)
K. pneumoniae2 (0.7)
Enterobacter aerogenes1 (0.3)
Escherichia coli23 (7.8)
Morganella morganii1 (0.3)
Proteus mirabilis20 (6.8)
Seratia marcescens5 (1.7)
Enterococcus spp. (n=9)E. faecalis8 (2.7)
E. faecium1 (0.3)
Pseudomonas spp. (n=64)P. aeruginosa60 (20.3)
P. lutea2 (0.7)
P. putida1 (0.3)
P. stutzeri1 (0.3)
Staphylococcus spp. (n=145)S. aureus6 (2.0)
S. caprae5 (1.7)
S. chromogenes1 (0.3)
S. epidermis4 (1.4)
S. hemolyticus1 (0.3)
S. hominis5 (1.7)
S. lentus1 (0.3)
S. lugdunenis1 (0.3)
S. pseudintermedius94 (31.9)
S. saprophyticus1 (0.3)
S. schleiferi25 (8.5)
S. warneri1 (0.3)
Others (n=23)Sphingomonas paucimobilis5 (1.7)
Kocuria kristinae3 (1.0)
K. rosea3 (1.0)
Granulicatella elegans3 (1.0)
Corynebacterium auriscanis2 (0.7)
Micrococcus luteus2 (0.7)
Streptococcus parasanguinis2 (0.7)
Alloiociccus otitis1 (0.3)
Malassezia pachydermatis1 (0.3)
Pasteurella canis1 (0.3)
Total295 (100)


Staphylococci 145주에 대한 항생제 감수성 시험 결과는 Table 2와 같다. Staphylococci의 86.2% (125주)가 사용된 한 종류 이상의 약제에 내성을 나타내었으며, 67.5% (98주)는 3가지 이상 계열의 항생제에 대해 내성을 보인 다약제 내성균이었다(Table 3). 전반적으로 staphylococci는 PC에 78.6%로 가장 높은 내성률을 나타내었고 다음은 EM 55.9%, TC 52.4%, DA 51.4%, CIP 42.8%, GM 34.5%, ENR 33.1%, SXT 30.3% 및 TB 20.7% 순이었다. MC, AN, CM, RD, QD 및 LZD에 대하여는 5% 이하의 내성률을 나타내었다. 항생제 감수성 결과를 균종별로 비교해 볼 때, S. pseudintermedius는 PC, EM, DA 및 TC에 각각 95.7%, 77.7%, 75.5% 및 74.5%의 높은 내성률을 나타내었고 CIP, CM, GM, SXT, ENR 및 TB에는 47.9∼39.4%의 중등도 내성률을 보였다. 한편 분리균의 수는 적었지만 S. aureus는 CIP에 66.7%, S. caprae는 PC와 EM에 각각 100%와 60%, S. hominis는 PC에 80%, S. epidermis는 PC와 TB에 각각 100%, GM에 75%, CIP에 50%의 높은 내성률을 나타내었고, 사용된 나머지 항생제에 대해서는 전 균주가 높은 감수성을 나타내었다. S. schleiferi의 경우 CIP, ENR 및 PC에 24∼16%의 낮은 내성률을 나타내었을 뿐 나머지 항생제에 대해서는 100% 감수성을 나타내었다.

Table 2 . Antimicrobial susceptibility of 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa

Antimicrobial agentsNo. of resistant isolates (%)
S. pseudinter-medius (n=94)S. schleiferi (n=25)S. aureus (n=6)S. caprae (n=5)S. hominis (n=5)S. epidermis (n=4)Others* (n=6)Total
oxacillin or cefoxitin34 (36.2)6 (24.0)1 (16.7)1 (20.0)2 (40.0)4 (100)1 (16.7)49 (33.8)
penicillin90 (95.7)4 (16.0)2 (33.3)5 (100)4 (80.0)4 (100)5 (83.3)114 (78.6)
gentamicin42 (44.7)0 (0.0)1 (16.7)0 (0.0)3 (0.0)3 (75.0)1 (16.7)50 (34.5)
amikacin0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)1 (25.0)1 (16.7)2 (1.4)
tobramycin22 (23.4)0 (0.0)1 (16.7)0 (0.0)1 (20.0)4 (100)2 (33.3)30 (20.7)
erythromycin73 (77.7)0 (0.0)0 (0.0)3 (60.0)2 (40.0)1 (25.0)2 (33.3)81 (55.9)
tetracycline70 (74.5)0 (0.0)0 (0.0)1 (20.0)2 (40.0)2 (40.0)1 (16.7)76 (52.4)
minocycline3 (3.2)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)1 (16.7)4 (2.8)
ciprofloxacin45 (47.9)6 (24.0)4 (66.7)2 (40.0)1 (20.0)2 (50.0)2 (33.3)62 (42.8)
enrofloxacin37 (39.4)5 (20.0)2 (33.3)2 (40.0)1 (20.0)0 (0.0)1 (16.7)48 (33.1)
clindamycin71 (75.5)0 (0.0)0 (0.0)1 (20.0)2 (40.0)1 (25.0)0 (0.0)75 (51.7)
Trimethoprim-sulfamethoxazole41 (43.6)0 (0.0)0 (0.0)1 (20.0)2 (40.0)0 (0.0)0 (0.0)44 (30.3)
chloramphenicol45 (47.9)0 (0.0)0 (0.0)1 (20.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)1 (0.7)
rifampin2 (2.1)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)2 (1.4)
Quinupristin-Dalfopristin5 (5.3)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)5 (3.4)
linezolid6 (6.4)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)6 (4.1)

*S. chromogenes, S. hemolyticus, S. lentus, S. lugdunenis, S. saprophyticus, S. warneri.

Table 3 . Distribution of multi-drug resistant in 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa

No. of antimicrobial classesNo. of resistant isolates (%)
S. pseudintermedius (n=94)S. schleiferi (n=25)S. aureus (n=6)S. caprae (n=5)S. hominis (n=5)S. epidermis (n=4)Others (n=6)Total
36112212 (8.2)
461119 (6.2)
51511118 (12.4)
623124 (16.5)
7161118 (12.4)
81313 (8.9)
944 (2.7)
Total83 (67.5)1 (4.0)2 (33.3)2 (40.0)3 (60.0)4 (100)3 (50.0)98 (67.5)

*S. chromogenes, S. hemolyticus, S. lentus, S. lugdunenis, S. saprophyticus, S. warneri.

Staphylococci 145주 중 OX 또는 FOX에 내성을 보인 MRS는 S. pseudintermedius 34주, S. schleiferi 6주, S. aureus 1주 S. caprae 1주, S. hominis 2주, S. epidermis 4주, S. saprophyticus 1주 등 총 49주(33.8%)이었다. Methicillin에 내성 또는 감수성을 보인 균주를 대상으로 mecA 유전자의 보유현황을 조사한 결과는 Table 4와 같다. Methicillin에 내성을 보인 49주 중 mecA 유전자는 S. pseudintermedius 29주(85.3%), S. schleiferi 6주(100%), S. aureus 1주(100%), S. hominis 2주(100%), S. epidermis 4주(100%), S. saprophyticus 1주(100%) 등 43주(87.8%)에서 검출되었다. 반면 mecA 유전자는 methicillin 감수성 staphylococci (MSS)에서도 10주(S. pseudintermedius 7주, S. schleiferi 2주 및 S. aureus 1주)가 확인되었다.

Table 4 . Distribution of mecA gene in 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa

SpeciesNo of isolatesMethicillin-resistant Staphylococcus spp.Methicillin-susceptible Staphylococcus spp.
No. of isolatesmecA (+)No. of isolatesmecA (+)
S. aureus611 (100)51 (20.0)
S. caprae510 (0.0)40 (0.0)
S. chromogenes100 (0.0)10 (0.0)
S. epidermis444 (100)00 (0.0)
S. hemolyticus100 (0.0)10 (0.0)
S. hominis522 (100)30 (0.0)
S. lentus100 (0.0)10 (0.0)
S. lugdunenis100 (0.0)10 (0.0)
S. pseudintermedius943429 (85.3)607 (11.7)
S. saprophyticus111 (100)00 (0.0)
S. schleferi2566 (100)192 (10.5)
S. warneri100 (0.0)10 (0.0)
Total1454943 (87.8)9610 (10.4)


각각의 항생제에 내성을 보인 균주를 대상으로 내성 유전자의 보유현황을 조사한 결과는 Table 5와 같다. blaZ 유전자는 81.5% (93/114; S. pseudintermedius 73주, S. schleiferi 3주, S. aureus 1주, S. caprae 2주, S. hominis 3주, S. epidermis 4주, S. chromogenes 1주, S. lentus 1주, S. lugdunenis 1주 및 S. warneri 1주)에서 검출되었다. ermB 유전자는 43.2% (35/81; S. pseudintermedius 34주, S. caprae 1주, S. lentus 3주 및 S. warneri 1주)에서, ermC는 3.7% (3/81; S. hominis 2주 및 S. epidermis 1주)에서 검출되었으나, ermA 유전자는 검출되지 않았다. aacA-aphD 유전자는 92.5% (50/54; S. pseudintermedius 42주, S. aureus 1주, S. hominis 3주, S. epidermis 3주 및 S. warneri 1주)에서 검출되었다. tetK 유전자는 7.8% (6/76; S. pseudintermedius 3주, S. hominis 1주, S. epidermis 2주)에서, tetM 유전자는 90.7% (69/76; S. pseudintermedius 66주, S. caprae 1주, S. hominis 1주, S. epidermis 2주 및 S. lentus 1주)에서 검출되었다.

Table 5 . Prevalence of antimicrobial resistance genes in antimicrobial resistant 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa

SpeciesNo. of positive isolates (%)
blaZermAermBermCaacA-aphDtetKtetM
S. aureus1/2 (50.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)1/1 (100)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. caprae2/5 (40.0)0/3 (0.0)1/3 (33.3)0/3 (0.0)0/0 (0.0)0/1 (0.0)1/1 (100)
S. chromogenes1/1 (100)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/1 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. epidermis4/4 (100)0/1 (0.0)0/1 (0.0)1/1 (100)3/4 (75.0)2/2 (100)0/2 (0.0)
S. hominis3/4 (75.0)0/2 (0.0)0/2 (0.0)2/2 (100)3/3 (100)1/2 (50.0)1/2 (50.0)
S. lentus1/1 (100)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)
S. lugdunenis1/1 (100)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. pseudintermedius76/90 (84.4)0/73 (0.0)34/73 (34)0/73 (0.0)42/43 (97.6)3/70 (4.2)66/70 (94.2)
S. saprophyticus0/1 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. schleferi3/4 (75.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. warneri1/1 (100)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)1/1 (100)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
Total93/114 (81.5)0/81 (0.0)35/81 (43.2)3/81 (3.7)50/54 (92.5)6/76 (7.8)69/76 (90.7)


Staphylococci 145주를 대상으로 병독성 유전자의 보유현황을 조사한 결과는 Table 6과 같다. lukF 유전자는 공시균 모두에서 검출되었으나 lukS 유전자는 63주(43.4%) (S. pseudintermedius 55주, S. schleiferi 1주, S. aureus 1주, S. hominis 1주, S. epidermis 3주, S. lugdunenis 1주 및 S. awarneri 1주)에서 검출되었다. 반면 eta, etb 및 tsst 유전자는 검출되지 않았다.

Table 6 . Prevalence of virulence genes in 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa

SpeciesNo of isolatesNo. of positive isolates (%)
lukSlukFetaetbtsst
S. aureus61 (16.7)6 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. caprae50 (0.0)5 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. chromogenes10 (0.0)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. epidermis43 (75.0)4 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. hemolyticus10 (0.0)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. hominis51 (20.0)5 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. lentus10 (0.0)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. lugdunenis11 (100)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. saprophyticus10 (0.0)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. pseudintermedius9455 (58.5)94 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. schleferi251 (4.0)25 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. warneri11 (100)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
Total14563 (43.4)145 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)

고 찰

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개의 외이염은 다양한 종류의 미생물에 의해 발생하고 있으며 피부질환과 함께 재발률이 높은 질환으로 수의 임상에서 중요하게 다뤄지고 있다. 이번 연구에서 외이염의 원인균으로 S. pseudintermedius와 P. aeruginosa가 가장 흔히 검출되었고, 다음 S. schleiferi, E. coli, Pr. mirabilis도 많이 검출되어 이전 연구자들의 결과와 일치하였다(Hariharan 등, 2005; De Martino 등, 2016). 한편 S. schleiferi의 경우 최근 들어 외이염의 원인균으로 출현 빈도가 증가하고 있다(Kwon 등, 2017: Lee 등, 2019; Nakaminami 등, 2020).

많은 종류의 항생제가 개발되어 치료에 효과적으로 이용되고 있으나 무분별한 사용으로 항생제 내성 균주의 발생과 빈도가 증가 추세에 있어 심각한 문제가 되고 있다. 아울러 항생제 내성 양상은 국가, 지역은 물론 임상에서 사용하는 항생제의 종류와 노출 빈도, 분리균의 유래에 따라서도 달라질 수 있다(Normand 등, 2000). 이번 연구에서 staphylococci는 PC에 가장 높은 내성률을 나타내었고, EM, TC 및 DA에도 높은 내성률을 나타내었다. 이러한 결과는 내성률에는 다소 차이가 있었지만 staphylococci에서 이들 약제에 높은 내성률을 나타내었다는 이전 연구자들의 결과와 일치하였다(Kwon 등, 2017; Park 등, 2017; Bertelloni 등, 2021). 이들 약제 외 CIP와 ENR에도 비교적 높은 내성률을 나타내었는데, 이는 외이염의 1차 치료약으로 fluoroquinolone 계열의 약제를 많이 사용하는 것과 관련이 있을 것으로 생각된다. 반면 AN, MC, RD, QD 및 LZD에는 높은 감수성을 나타내어 아직까지는 이들 약제가 개 외이염의 치료제로서 효과가 있는 것으로 나타났다. 이번 연구에서 가장 많이 분리된 S. pseudintermedius의 경우 PC 95.7%, EM 77.7%, DA 75.5% 및 TC 74.5%의 높은 내성률을 나타내었다. 이는 비슷한 환경에서 실시한 Cho 등(2016)의 결과와는 유사하였으나, 외국의 다른 연구자들의 결과보다는 이번 연구에서 내성률이 상당히 높았다(Hariharan 등, 2006; Olivera 등, 2008; De Martino 등, 2016; Bertelloni 등, 2021). 이는 외이염 같은 개 질환의 치료를 위해 외국에서 보다 국내에서 항생제를 자주 사용하고 있는 것과 관련이 있을 거라고 생각된다. 한편 이번 연구에서 분리균의 수는 적었지만 S. aureus는 CIP, S. caprae는 PC와 EM, S. hominis는 PC. S. epidermis는 PC, TB, GM 및 CIP에 높은 내성률을 나타내었을 뿐 사용된 대부분 항생제에 감수성을 나타내어, 항생제 내성은 균종에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다.

최근 들어 개와 고양이에서 MRS의 발생은 점차 증가하는 추세에 있으며, MRS 감염은 질병 치료를 위한 항생제의 부적절한 투여, 외과적 수술로 인한 장기간 입원 등 여러 가지 위험 요소와 관련이 있다(van Duijkeren 등, 2011). 이번 연구에서 staphylococci의 33.8%가 MRS로 확인되었다. 이는 동물병원에 입원 또는 내원한 개에서 Moon 등(2012)의 18.2%, Jang 등(2014)의 27.3%보다는 높았고, Kwon 등(2017)의 40.5%보다는 다소 낮았지만, 국내에서 MRS의 분리 빈도는 점점 증가함을 알 수 있었다. 마찬가지로 외국의 경우도 MRS의 분리 빈도는 최근 들어 증가하고 있다(Chanayat 등, 2021; Lilenbaum 등, 2000; Bertelloni 등, 2021). 이번 연구에서 MRS는 S. pseudintermedius, S. schleiferi, S. aureus, S. caprae, S. hominis, S. epidermis, S. saprophyticus에서 검출되었다. 특히 staphylococci에서 가장 흔한 methicillin 내성 S. pseudintermedius (MRSP)의 검출률은 36.2%로, 대구지역 개와 고양이에서 Cho 등(2016)의 20.9%, 경북지역 개와 고양이에서 Byun 등(2018)의 14.3%, 인천지역 반려견에서 Kim 등(2019)의 23.3%, 대구지역 개에서 Kwon 등(2017)의 45.0%보다는 낮았다. 이와 같은 MRSP 분리 빈도의 차이는 지역적 분포, 질병의 유무, 시료의 종류 및 채취 부위 등에 따라 달라질 수 있을 것으로 생각된다. 또한 인의에서 원내감염의 원인균으로 많이 분리되는 S. epidermis에서 methicillin 내성 균주의 출현 빈도는 다른 staphylococci와 비교 시 높았다(Kern과 Perreten 등, 2013). 한편 이번 연구에서는 확인되지 않았지만 S. warneri, S. lentus, S. hemolyticus 및 S. hominis에서도 methicillin 내성 균주가 보고되고 있다(Jang 등, 2014; Kwon 등, 2017; Loncaric 등, 2019). MRS 균주의 대부분은 3가지 계열 이상의 항생제에 대해 적어도 한 종류 이상의 약제에 내성을 보인 다약제 내성균으로 알려져 있다(Chanayat 등, 2021). 이번 연구에서도 MRS 균주의 77.5%가 다약제 내성균으로 확인되었다(not show data). 또한 MRS 균주는 penicillin 같은 β-lactam 계열의 항생제뿐만 아니라 TC, EM, CIP 및 DA 같은 non-β-lactam 계열의 항생제에 대하여도 높은 내성을 나타내었다(Perreten 등, 2010; Chanayat 등, 2021). MRS의 출현은 수의 임상 분야에서 치료약제의 부재라는 심각한 문제를 초래할 수 있다. 이번 연구에서 mecA 유전자는 OX에 양성인 49주 중 43주, OX에 음성인 96주 중 10주에서 확인되었다. 이처럼 OX에 양성이면서 mecA 음성인 균주는 mecA 유전자의 변이나 균주의 저장 과정에서 소실 또는 β-lactam의 과잉 생산 등에 의한 다른 methicillin 내성의 기전을 고려해 볼 수 있으며, OX에 음성이면서 mecA 양성인 균주는 충분한 양의 PBP-2′를 생성하지 못하기 때문인 것으로 알려져 있다(Chamber, 1997).

국내 개에서 분리된 staphylococci에서 항생제 내성 유전자나 병독성 유전자에 관한 연구는 드물다. 이번 연구에서 PC 내성균의 93%가 blaZ 유전자를 보유하고 있었다. PC 내성은 staphylococci에서 가장 흔하며 staphylococcal β-lactamase 생성은 blaZ 유전자에 의해 조절된다(Priyantha 등, 2016). Macrolide 내성은 erm 유전자에 의해 내성이 발현하는 것으로 EM뿐만 아니라 DA에도 내성을 나타낸다(Kadlec와 Schwarz, 2012). 이번 연구에서 ermB 유전자가 43.2%로 가장 많이 검출되었다. 이는 개 유래 S. pseudintermedius에서 erm 유전자 중 ermB 유전자가 가장 많이 검출되었다고 보고한 이전 연구자들의 결과와 유사하였다(Nakaminami 등, 2020; Silva 등, 2021). 반면 다른 연구자들은 개 유래 staphylococci에서 ermC 유전자가 가장 많이 검출되었다고 보고하여 차이가 있었다(Ruzauskas 등, 2015; Loncaric 등, 2019). 이번 연구에서 ermA 유전자는 검출되지 않았다. 반면 Ruzauskas 등(2015)은 개 유래 S. pseudintermedius와 S. lentus에서, Pérez 등(2020)은 소 유방염에서 분리된 S. aureus에서 ermA 유전자의 검출을 보고하였다. Aminoglycoside (GM, TB 및 AN) 내성 유전자인 aacA-aphD의 검출률은 92.5%로 매우 높았다. 이는 개 유래 MRSP 균주에서 Nakaminami 등(2020)의 94.4%와 89.3%의 성적과 유사하였다. 한편 aminoglycoside 내성 유전자인 aac(6’)-Ie-aph(2’’)-Ia, aph(3’)-IIIa 및 ant(4’)-Ia에 대해서도 개 유래 staphylococci에서 보고가 되고 있어 향후 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다(Ruzauskas 등, 2015; Silva 등, 2021). TC 내성 기전은 tetA-tetE, tetK 등에 의한 active efflux 기작과 tetM 등에 의한 ribosome protection 기작이 알려져 있다(Roberts, 1996). 이번 연구에서 TC에 내성을 보인 76주 중 tetM은 90.7%, tetK는 7.8%에서 검출되어, TC 내성은 주로 tetM 유전자와 관련이 있음을 확인할 수 있었다. 이는 개 유래 S. pseudintermedius에서 tetM 유전자가 많이 검출되었다고 보고한 이전 연구자들의 결과와 일치하였다(Nakaminami 등, 2020; Silva 등, 2021). 반면 Ruzauskas 등(2015)은 개와 고양이 등 애완동물 유래 MRS 균주에서 tetK가 tetM 보다 많이 검출되었다고 하였다.

임상에서 분리되는 staphylococci는 다양한 세포외 독소와 병독성 인자를 생성하여 병원성을 일으키는 원인이 되고 있다. S. pseudintermedius는 S. aureus의 Panton-Valentine leukocidin (PVL)에 유사한 bi-component cytotoxin을 생산하며, 세포독성은 lukF와 lukS 유전자의 상호작용에 의해 이루어진다(Futagawa-Saito 등, 2004). 이번 연구에서 lukF 유전자는 모든 균주에서 검출되어 이전 연구자들의 결과와 유사하였으나, lukS 유전자는 staphylococci의 43.4%, S. pseudintermedius의 58.5%에서 검출되어 상당한 차이가 있었다(Futagawa-Saito 등, 2004; Silva 등, 2021). LukF와 lukS 유전자의 존재는 외이염의 병원성과 관련이 있는 것으로 생각된다. 반면 다른 연구자들은 반려동물 유래 staphylococci에서 lukF와 lukS 유전자는 검출되지 않았다고 보고하였다(Loncaric 등, 2019; Bertelloni 등, 2021). 국내 개 유래 staphylococci에서 lukF와 lukS 유전자의 검출에 관한 보고는 이번 연구가 처음이다. 이번 연구에서 독성 쇼크 증상을 일으키는 tsst와 S. aureus 유래 exfoliative toxin인 eta와 etb 유전자는 검출되지 않았다(Yoon 등, 2010; Youn 등, 2011; Lee 등, 2019). 일반적으로 이들 병독성 유전자는 사람의 인체 병원체와 관련이 있어 동물 유래 staphylococci에서 이들 유전자의 검출은 드문 것으로 알려져 있다(Pérez 등, 2020; Bertelloni 등, 2021).

이상의 결과 외이염을 가진 개에서 분리된 staphylococci에서 높은 항생제 내성률, 다약제 내성균 및 병독성 유전자를 보유하는 균주의 출현은 수의 임상 분야에서 치료 약제의 선택에 어려움을 줄 수 있다. 항생제의 신중한 사용과 더불어 내성균의 확산 방지를 위한 철저한 감염관리가 요구된다.

결 론

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외이염 증상을 보인 개에서 총 295주의 원인 미생물을 분리하였고, 이중 staphylococci 145주에 대해서는 항생제 내성 양상, 약제 내성 유전자 및 병독성 유전자의 보유현황을 조사하였다. 외이염의 원인균으로 S. pseudintermedius (94주)가 가장 흔히 분리되었고 다음은 P. aeruginosa 60주(23.3%), S. schleiferi 25주(8.5%), E. coli 23주(7.8%) 및 Pr. mirabilis 20주(6.8%) 순이었다. Staphylococci는 PC 78.6%, EM 55.9%, TC 52.4%, DA 51.4% 및 CIP 42.8%의 높은 내성률을 나타내었다. Staphylococci의 33.8% (49주)가 MRS로 확인되었으며, mecA 유전자는 MRS 균주의 87.8%, MSS 균주의 10.4%에서 검출되었다. MRS 균주의 77.5%는 3가지 이상 계열의 항생제에 대해 내성을 보인 다약제 내성균이었다. 각각의 항생제에 내성을 보인 staphylococci에서 blaZ 유전자는 81.5% (93주/114주), ermB 43.2% (35주/81주), ermC 3.7% (3주/81주), aacA-aphD 92.5% (50주/54주), tetK 7.8% (6주/76주) 및 tetM 유전자는 90.7% (69주/76주)에서 검출되었다. LukF와 lukS 유전자는 각각 100% (145주/145주) 및 43.3% (63주/145주)에서 검출되었다. 반면 ermA, eta, etb 및 tsst 유전자는 검출되지 않았다. 반려동물은 사람과 매우 밀접한 관계를 맺고 있어 개에서 항생제 내성균의 출현은 사람으로의 전파가 가능하다. 동물병원에서 항생제의 신중한 사용과 체계적인 관리가 요구된다.

CONFLICT OF INTEREST

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Article

Original Article

Korean J. Vet. Serv. 2022; 45(3): 171-180

Published online September 30, 2022 https://doi.org/10.7853/kjvs.2022.45.3.171

Copyright © The Korean Socitety of Veterinary Service.

개의 외이도에서 분리한 포도상구균의 항생제 내성 및 병독성 유전자

조재근*ㆍ이정우ㆍ김정옥ㆍ김정미

대구광역시보건환경연구원

Received: June 24, 2022; Revised: July 25, 2022; Accepted: July 27, 2022

Antimicrobial resistance and virulence factors in staphylococci isolated from canine otitis externa

Jae-Keun Cho *, Jung-Woo Lee , Joung-Ok Kim , Jeong-Mi Kim

Metropolitan Health & Enviornmental Research Institute, Daegu 42183, Korea

Correspondence to:Jae-Keun Cho
E-mail: salmonella00@korea.kr
https://orcid.org/0000-0003-3498-8101

Received: June 24, 2022; Revised: July 25, 2022; Accepted: July 27, 2022

This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0). which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Abstract

The aim of this study was to investigate the prevalence of antimicrobial resistance and virulence factors in staphylococci isolated from canine otitis externa. A total 295 causative microorganisms were isolated. The most common isolated species were Staphylococcus (S) pseudintermedius (94 isolates) followed by Pseudomonas aeruginosa (60 isolates), S. schleiferi (25 isolates), Escherichia coli (23 isolates) and Proteus mirabilis (20 isolates). Staphylococci isolates were showed high resistance to penicillin (78.6%), erythromycin (55.9%), tetracycline (52.4%), clindamycin (51.7%) and ciprofloxacin (42.8%). Of the 145 staphylococci isolates, 49 (33.8%) methicillin—resistant staphylococci (MRS) were observed, distributed among S. pseudintermedius (n=34), S. schleiferi (n=6), S. epidermis (n=4), S. hominis (n=2), S. aureus, S. caprae and S. saprophyticus (n=1, respectively). Forty-three (87.8%) of 49 MRS and 10 (10.4%) of 96 methicillin—susceptibility staphylococci harbored mecA gene. About 80% of MRS were multidrug-resistant with resistance to at least one antibiotic in three or more antibiotic classes. Resistance genes blaZ (93/114, 81.5%), ermB (35/81, 43.2%), ermC (3/81, 3.7%), aacA-aphD (50/54, 92.5%), tetM (69/76, 90.7%) and tetK (6/76, 7.8%) were detected among resistant isolates. Virulence factors genes lukF and lukS were found in 100%(145/145) and 43.4%(63/145), respectively. Genes encoding ermA, eta , etb and tsst were not detected. To the best of our knowledge, this is the first study which investigated for the presence of genes encoding antimicrobial resistance and staphylococcal toxins in staphylococci isolated from canine otitis externa. A continuous monitoring and surveillance program to prevent antimicrobial resistance in companion animals is demanded.

Keywords: Dog, Staphylococcus, Antimicrobial resistance, Resistance genes, Virulence factors

서 론

개에서 가장 흔한 귀의 질환인 외이염은 세균, 효모균, 진균 등의 여러 감염원이 복합적으로 나타나는 호발 질환으로 발생률은 7.5%∼16.5%이다(Miller 등, 2013). Staphylococcus spp.는 사람과 동물의 피부나 점막에 상재하는 기회감염균인 동시에 개의 임상 시료에서 가장 빈번히 분리되는 병원체로 외이염과 농피증 등의 주요 원인균으로 알려져 있다. 한편 Pseudomonas spp. Escherichia (E) coli, Proteus spp., Malassezia pachydermatis 등도 외이염의 원인균으로 많이 분리되고 있다(Oliveira 등, 2005; De Martino 등, 2016).

외이염의 치료를 위해 선택되는 약제는 국소적인 투약과 전신적인 투약이 병행되는 것이 일반적이지만 우선적으로 경험적 항생제가 사용되고 있고 이러한 항생제의 장기간 사용은 치료의 실패 또는 내성균 출현의 원인이 되고 있다(Petersen 등, 2002). 반려동물은 항생제 내성의 저장소 역할을 하며, 항생제 내성균 또는 내성 유전자는 직간접적으로 사람 및 환경에 전파될 수 있다(Guardabassi 등, 2004). Staphylococci에서 항생제 내성은 여러 가지 내성 유전자에 의해 발현된다. 특히 methicillin 내성 staphylococci (MRS)는 사람과 동물의 주요 병원체로 내성 획득은 penicillin-binding protein-2a의 생산을 암호화하는 mecA 유전자에 의해 결정된다(Loncaric 등, 2019). MRS는 β-lactam 계열의 항생제뿐만 아니라 aminoglycosides, macrolides, tetracyclines 등과 같은 계열의 항생제에도 내성을 보이는 다약제 내성균으로, MRS에 감염되면 사용할 수 있는 항생제가 극히 제한되므로 치료에 어려움을 줄 수 있다(Perreten 등, 2010; Dziva 등, 2015).

Staphylococci는 다양한 독성 인자를 생산하며 숙주의 면역반응을 방해하여 중증의 감염을 일으킨다. 이들 독소로는 식중독의 원인이 되는 staphylococcal enterotoxin, toxic shock syndrome을 유발하는 toxic shock syndrome toxin (tsst), 백혈구를 파괴하는 백혈구 용해 독소인 leukocidin, 피부박탈효소인 exfoliative toxin A와 B (eta와 etb) 등이 있다(Futagawa-Saito 등, 2004; Noguchi, 2006; Bertelloni 등, 2015).

최근까지 국내에서 외이염, 농피증 같은 피부질환이 있는 개에서 staphylococci에 관한 연구의 대부분은 Staphylococcus (S) pseudintermedius를 대상으로 실시되고 있다. 이번 연구에서는 외이염의 증상을 보인 개를 대상으로 원인 미생물을 분리하고, 이들 분리균 중 staphylococci에 대해서는 항생제 내성 양상 및 MRS의 출현 빈도를 조사하였다. 아울러 특정 계열의 항생제에 대해 내성을 보인 균주에 대해서는 약제 내성 유전자의 보유현황을 알아보았다. 또한 staphylococci의 병원성과 관련이 있는 것으로 알려진 병독성 유전자의 분포 정도를 파악하고자 하였다.

재료 및 방법

균 분리 및 동정

2019년 1월부터 2020년 12월까지 대구지역 동물병원에서 외이염의 증상을 보인 개 330두의 외이도에서 시료를 채취하여 균 분리를 실시하였다. 멸균 면봉에 스왑한 시료를 Blood agar (아산제약, Korea)와 MacConkey agar (Oxoid, UK)에 직접 도말하여 37℃에서 24시간 배양 후, 의심되는 집락은 Trypticase soy agar (Oxoid, UK)에서 순수 분리 후 MALDI-TOF MS (Bruker Daltonics, Bremen, Germany)를 이용하여 동정하였다.

항생제 감수성 시험

항균제 감수성 시험은 Clinical and Laboratory Standards Institute의 기준(2017)에 따라 디스크 확산법으로 실시하였다. 항생제 디스크는 Oxoid사(UK)의 oxacillin (1 μg, OX), cefoxitin (30 μg, FOX), penicillin (10 UI, PC), gentamicin (10 μg, GM), amikacin (30 μg, AN), tobramycin (10 μg, TB), erythromycin (15 μg, EM), tetracycline (30 μg, TC), minocycline (30 μg, MC), ciprofloxacin (5 μg, CIP), enrofloxacin (10 μg, ENR), clindamycin (2 μg, DA), trimethoprim/sulfamethoxazole (1.25/23.75 μg, SXT), chloramphenicol (30 μg, CM), rifampin (5 μg, RD), quinupristin-dalfopristin (15 μg, QD), linezolid (30 μg, LZD) 등 17종을 공시하였다. S. pseudintermedius와 S. schleiferi는 OX에, 나머지 staphylococci는 FOX에 내성인 균주를 MRS로 판정하였다. 항균제 감수성 시험의 표준균주로는 S. aureus ATCC 25923을 사용하였다.

Genomic DNA 추출

공시균에 대한 genomic DNA 추출은 boiling 법으로 실시하였다. 우선 tryptic soy broth (Oxoid, UK)에 접종하여 37℃에서 18∼24시간 진탕 배양하여 얻은 균 부유액 1.0 mL를 13,000 rpm에서 2분간 원심분리한 후 상층액을 제거한 다음 멸균 증류수 0.5 mL로 재 부유하였다. 부유액은 끓는 물에 10분간 가열한 다음 13,000 rpm에서 10분간 원심분리한 후 상층액을 취하여 template DNA로 사용하였다.

약제 내성 유전자 및 병독성 유전자의 검출

약제 내성 유전자(mecA, blaZ, aacA-aphD, tetM, tetK, ermA, ermB 및 ermC)와 병독성 유전자(lukS, lukF, eta, etb 및 tsst)의 검출은 PCR을 이용하여 이전 연구자들의 방법에 따라 실시하였다(Nakaminami 등, 2020; Silva 등, 2021). PCR 반응은 Maxime PCR PreMix (i-StarTag, Intron, Korea)에 각각의 10 pmol primer 1 μL와 template DNA 1 μL를 넣은 후, 멸균된 증류수를 첨가하여 최종 반응량이 20 μL되게 하여 Tprofessional Thermal Cycler (Biometra, Germany)를 이용하여, 초기 denaturation 후, denaturation, annealing, extension 과정을 반복하고 최종 extension을 실시하였다. 증폭된 산물은 1.5% agarose gel에서 100 V로 30분간 전기영동을 실시한 후 GelDoc Go Imaging System (Bio-RAD. USA)을 이용하여 확인하였다.

결 과

외이염 증상을 보인 개 330두의 외이도에서 시료를 채취하여 균 분리를 실시한 결과 총 36종 295주의 원인 미생물이 분리되었다(Table 1). Staphylococcus spp.와 Pseudomonas spp.가 각각 145주(49.1%)와 64주(21.6%)로 많이 분리되었다. 균종별로는 S. pseudintermedius가 94주(31.9%)로 가장 많았고 다음은 Pseudomonas (P) aeruginosa 60주(23.3%), S. schleiferi 25주(8.5%), E. coli 23주(7.8%), Proteus (Pr) mirabilis 20주(6.8%), Enterococcus faecalis 8주(2.7%), S. aureus 6주(2.0%), S. caprae, S. hominis 및 Sphingomonas paucimobilis 각각 5주(1.7%) 순이었다. 나머지 균주들은 5주 이하로 분리되었다. 이번 연구에서 수행된 모든 실험은 외이염의 원인균으로 가장 많이 분리된 staphylococci를 대상으로만 실시하였다.

Table 1 . Distribution of 295 bacteria isolated from dogs with otitis externa.

GenesBacterial speciesNo. of isolates (%)
Enterobacteriaceae (n=54)Klebsiella oxytoca2 (0.7)
K. pneumoniae2 (0.7)
Enterobacter aerogenes1 (0.3)
Escherichia coli23 (7.8)
Morganella morganii1 (0.3)
Proteus mirabilis20 (6.8)
Seratia marcescens5 (1.7)
Enterococcus spp. (n=9)E. faecalis8 (2.7)
E. faecium1 (0.3)
Pseudomonas spp. (n=64)P. aeruginosa60 (20.3)
P. lutea2 (0.7)
P. putida1 (0.3)
P. stutzeri1 (0.3)
Staphylococcus spp. (n=145)S. aureus6 (2.0)
S. caprae5 (1.7)
S. chromogenes1 (0.3)
S. epidermis4 (1.4)
S. hemolyticus1 (0.3)
S. hominis5 (1.7)
S. lentus1 (0.3)
S. lugdunenis1 (0.3)
S. pseudintermedius94 (31.9)
S. saprophyticus1 (0.3)
S. schleiferi25 (8.5)
S. warneri1 (0.3)
Others (n=23)Sphingomonas paucimobilis5 (1.7)
Kocuria kristinae3 (1.0)
K. rosea3 (1.0)
Granulicatella elegans3 (1.0)
Corynebacterium auriscanis2 (0.7)
Micrococcus luteus2 (0.7)
Streptococcus parasanguinis2 (0.7)
Alloiociccus otitis1 (0.3)
Malassezia pachydermatis1 (0.3)
Pasteurella canis1 (0.3)
Total295 (100)


Staphylococci 145주에 대한 항생제 감수성 시험 결과는 Table 2와 같다. Staphylococci의 86.2% (125주)가 사용된 한 종류 이상의 약제에 내성을 나타내었으며, 67.5% (98주)는 3가지 이상 계열의 항생제에 대해 내성을 보인 다약제 내성균이었다(Table 3). 전반적으로 staphylococci는 PC에 78.6%로 가장 높은 내성률을 나타내었고 다음은 EM 55.9%, TC 52.4%, DA 51.4%, CIP 42.8%, GM 34.5%, ENR 33.1%, SXT 30.3% 및 TB 20.7% 순이었다. MC, AN, CM, RD, QD 및 LZD에 대하여는 5% 이하의 내성률을 나타내었다. 항생제 감수성 결과를 균종별로 비교해 볼 때, S. pseudintermedius는 PC, EM, DA 및 TC에 각각 95.7%, 77.7%, 75.5% 및 74.5%의 높은 내성률을 나타내었고 CIP, CM, GM, SXT, ENR 및 TB에는 47.9∼39.4%의 중등도 내성률을 보였다. 한편 분리균의 수는 적었지만 S. aureus는 CIP에 66.7%, S. caprae는 PC와 EM에 각각 100%와 60%, S. hominis는 PC에 80%, S. epidermis는 PC와 TB에 각각 100%, GM에 75%, CIP에 50%의 높은 내성률을 나타내었고, 사용된 나머지 항생제에 대해서는 전 균주가 높은 감수성을 나타내었다. S. schleiferi의 경우 CIP, ENR 및 PC에 24∼16%의 낮은 내성률을 나타내었을 뿐 나머지 항생제에 대해서는 100% 감수성을 나타내었다.

Table 2 . Antimicrobial susceptibility of 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa.

Antimicrobial agentsNo. of resistant isolates (%)
S. pseudinter-medius (n=94)S. schleiferi (n=25)S. aureus (n=6)S. caprae (n=5)S. hominis (n=5)S. epidermis (n=4)Others* (n=6)Total
oxacillin or cefoxitin34 (36.2)6 (24.0)1 (16.7)1 (20.0)2 (40.0)4 (100)1 (16.7)49 (33.8)
penicillin90 (95.7)4 (16.0)2 (33.3)5 (100)4 (80.0)4 (100)5 (83.3)114 (78.6)
gentamicin42 (44.7)0 (0.0)1 (16.7)0 (0.0)3 (0.0)3 (75.0)1 (16.7)50 (34.5)
amikacin0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)1 (25.0)1 (16.7)2 (1.4)
tobramycin22 (23.4)0 (0.0)1 (16.7)0 (0.0)1 (20.0)4 (100)2 (33.3)30 (20.7)
erythromycin73 (77.7)0 (0.0)0 (0.0)3 (60.0)2 (40.0)1 (25.0)2 (33.3)81 (55.9)
tetracycline70 (74.5)0 (0.0)0 (0.0)1 (20.0)2 (40.0)2 (40.0)1 (16.7)76 (52.4)
minocycline3 (3.2)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)1 (16.7)4 (2.8)
ciprofloxacin45 (47.9)6 (24.0)4 (66.7)2 (40.0)1 (20.0)2 (50.0)2 (33.3)62 (42.8)
enrofloxacin37 (39.4)5 (20.0)2 (33.3)2 (40.0)1 (20.0)0 (0.0)1 (16.7)48 (33.1)
clindamycin71 (75.5)0 (0.0)0 (0.0)1 (20.0)2 (40.0)1 (25.0)0 (0.0)75 (51.7)
Trimethoprim-sulfamethoxazole41 (43.6)0 (0.0)0 (0.0)1 (20.0)2 (40.0)0 (0.0)0 (0.0)44 (30.3)
chloramphenicol45 (47.9)0 (0.0)0 (0.0)1 (20.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)1 (0.7)
rifampin2 (2.1)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)2 (1.4)
Quinupristin-Dalfopristin5 (5.3)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)5 (3.4)
linezolid6 (6.4)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)6 (4.1)

*S. chromogenes, S. hemolyticus, S. lentus, S. lugdunenis, S. saprophyticus, S. warneri..

Table 3 . Distribution of multi-drug resistant in 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa.

No. of antimicrobial classesNo. of resistant isolates (%)
S. pseudintermedius (n=94)S. schleiferi (n=25)S. aureus (n=6)S. caprae (n=5)S. hominis (n=5)S. epidermis (n=4)Others (n=6)Total
36112212 (8.2)
461119 (6.2)
51511118 (12.4)
623124 (16.5)
7161118 (12.4)
81313 (8.9)
944 (2.7)
Total83 (67.5)1 (4.0)2 (33.3)2 (40.0)3 (60.0)4 (100)3 (50.0)98 (67.5)

*S. chromogenes, S. hemolyticus, S. lentus, S. lugdunenis, S. saprophyticus, S. warneri..

Staphylococci 145주 중 OX 또는 FOX에 내성을 보인 MRS는 S. pseudintermedius 34주, S. schleiferi 6주, S. aureus 1주 S. caprae 1주, S. hominis 2주, S. epidermis 4주, S. saprophyticus 1주 등 총 49주(33.8%)이었다. Methicillin에 내성 또는 감수성을 보인 균주를 대상으로 mecA 유전자의 보유현황을 조사한 결과는 Table 4와 같다. Methicillin에 내성을 보인 49주 중 mecA 유전자는 S. pseudintermedius 29주(85.3%), S. schleiferi 6주(100%), S. aureus 1주(100%), S. hominis 2주(100%), S. epidermis 4주(100%), S. saprophyticus 1주(100%) 등 43주(87.8%)에서 검출되었다. 반면 mecA 유전자는 methicillin 감수성 staphylococci (MSS)에서도 10주(S. pseudintermedius 7주, S. schleiferi 2주 및 S. aureus 1주)가 확인되었다.

Table 4 . Distribution of mecA gene in 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa.

SpeciesNo of isolatesMethicillin-resistant Staphylococcus spp.Methicillin-susceptible Staphylococcus spp.
No. of isolatesmecA (+)No. of isolatesmecA (+)
S. aureus611 (100)51 (20.0)
S. caprae510 (0.0)40 (0.0)
S. chromogenes100 (0.0)10 (0.0)
S. epidermis444 (100)00 (0.0)
S. hemolyticus100 (0.0)10 (0.0)
S. hominis522 (100)30 (0.0)
S. lentus100 (0.0)10 (0.0)
S. lugdunenis100 (0.0)10 (0.0)
S. pseudintermedius943429 (85.3)607 (11.7)
S. saprophyticus111 (100)00 (0.0)
S. schleferi2566 (100)192 (10.5)
S. warneri100 (0.0)10 (0.0)
Total1454943 (87.8)9610 (10.4)


각각의 항생제에 내성을 보인 균주를 대상으로 내성 유전자의 보유현황을 조사한 결과는 Table 5와 같다. blaZ 유전자는 81.5% (93/114; S. pseudintermedius 73주, S. schleiferi 3주, S. aureus 1주, S. caprae 2주, S. hominis 3주, S. epidermis 4주, S. chromogenes 1주, S. lentus 1주, S. lugdunenis 1주 및 S. warneri 1주)에서 검출되었다. ermB 유전자는 43.2% (35/81; S. pseudintermedius 34주, S. caprae 1주, S. lentus 3주 및 S. warneri 1주)에서, ermC는 3.7% (3/81; S. hominis 2주 및 S. epidermis 1주)에서 검출되었으나, ermA 유전자는 검출되지 않았다. aacA-aphD 유전자는 92.5% (50/54; S. pseudintermedius 42주, S. aureus 1주, S. hominis 3주, S. epidermis 3주 및 S. warneri 1주)에서 검출되었다. tetK 유전자는 7.8% (6/76; S. pseudintermedius 3주, S. hominis 1주, S. epidermis 2주)에서, tetM 유전자는 90.7% (69/76; S. pseudintermedius 66주, S. caprae 1주, S. hominis 1주, S. epidermis 2주 및 S. lentus 1주)에서 검출되었다.

Table 5 . Prevalence of antimicrobial resistance genes in antimicrobial resistant 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa.

SpeciesNo. of positive isolates (%)
blaZermAermBermCaacA-aphDtetKtetM
S. aureus1/2 (50.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)1/1 (100)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. caprae2/5 (40.0)0/3 (0.0)1/3 (33.3)0/3 (0.0)0/0 (0.0)0/1 (0.0)1/1 (100)
S. chromogenes1/1 (100)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/1 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. epidermis4/4 (100)0/1 (0.0)0/1 (0.0)1/1 (100)3/4 (75.0)2/2 (100)0/2 (0.0)
S. hominis3/4 (75.0)0/2 (0.0)0/2 (0.0)2/2 (100)3/3 (100)1/2 (50.0)1/2 (50.0)
S. lentus1/1 (100)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)
S. lugdunenis1/1 (100)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. pseudintermedius76/90 (84.4)0/73 (0.0)34/73 (34)0/73 (0.0)42/43 (97.6)3/70 (4.2)66/70 (94.2)
S. saprophyticus0/1 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. schleferi3/4 (75.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. warneri1/1 (100)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)1/1 (100)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
Total93/114 (81.5)0/81 (0.0)35/81 (43.2)3/81 (3.7)50/54 (92.5)6/76 (7.8)69/76 (90.7)


Staphylococci 145주를 대상으로 병독성 유전자의 보유현황을 조사한 결과는 Table 6과 같다. lukF 유전자는 공시균 모두에서 검출되었으나 lukS 유전자는 63주(43.4%) (S. pseudintermedius 55주, S. schleiferi 1주, S. aureus 1주, S. hominis 1주, S. epidermis 3주, S. lugdunenis 1주 및 S. awarneri 1주)에서 검출되었다. 반면 eta, etb 및 tsst 유전자는 검출되지 않았다.

Table 6 . Prevalence of virulence genes in 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa.

SpeciesNo of isolatesNo. of positive isolates (%)
lukSlukFetaetbtsst
S. aureus61 (16.7)6 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. caprae50 (0.0)5 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. chromogenes10 (0.0)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. epidermis43 (75.0)4 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. hemolyticus10 (0.0)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. hominis51 (20.0)5 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. lentus10 (0.0)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. lugdunenis11 (100)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. saprophyticus10 (0.0)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. pseudintermedius9455 (58.5)94 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. schleferi251 (4.0)25 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. warneri11 (100)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
Total14563 (43.4)145 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)

고 찰

개의 외이염은 다양한 종류의 미생물에 의해 발생하고 있으며 피부질환과 함께 재발률이 높은 질환으로 수의 임상에서 중요하게 다뤄지고 있다. 이번 연구에서 외이염의 원인균으로 S. pseudintermedius와 P. aeruginosa가 가장 흔히 검출되었고, 다음 S. schleiferi, E. coli, Pr. mirabilis도 많이 검출되어 이전 연구자들의 결과와 일치하였다(Hariharan 등, 2005; De Martino 등, 2016). 한편 S. schleiferi의 경우 최근 들어 외이염의 원인균으로 출현 빈도가 증가하고 있다(Kwon 등, 2017: Lee 등, 2019; Nakaminami 등, 2020).

많은 종류의 항생제가 개발되어 치료에 효과적으로 이용되고 있으나 무분별한 사용으로 항생제 내성 균주의 발생과 빈도가 증가 추세에 있어 심각한 문제가 되고 있다. 아울러 항생제 내성 양상은 국가, 지역은 물론 임상에서 사용하는 항생제의 종류와 노출 빈도, 분리균의 유래에 따라서도 달라질 수 있다(Normand 등, 2000). 이번 연구에서 staphylococci는 PC에 가장 높은 내성률을 나타내었고, EM, TC 및 DA에도 높은 내성률을 나타내었다. 이러한 결과는 내성률에는 다소 차이가 있었지만 staphylococci에서 이들 약제에 높은 내성률을 나타내었다는 이전 연구자들의 결과와 일치하였다(Kwon 등, 2017; Park 등, 2017; Bertelloni 등, 2021). 이들 약제 외 CIP와 ENR에도 비교적 높은 내성률을 나타내었는데, 이는 외이염의 1차 치료약으로 fluoroquinolone 계열의 약제를 많이 사용하는 것과 관련이 있을 것으로 생각된다. 반면 AN, MC, RD, QD 및 LZD에는 높은 감수성을 나타내어 아직까지는 이들 약제가 개 외이염의 치료제로서 효과가 있는 것으로 나타났다. 이번 연구에서 가장 많이 분리된 S. pseudintermedius의 경우 PC 95.7%, EM 77.7%, DA 75.5% 및 TC 74.5%의 높은 내성률을 나타내었다. 이는 비슷한 환경에서 실시한 Cho 등(2016)의 결과와는 유사하였으나, 외국의 다른 연구자들의 결과보다는 이번 연구에서 내성률이 상당히 높았다(Hariharan 등, 2006; Olivera 등, 2008; De Martino 등, 2016; Bertelloni 등, 2021). 이는 외이염 같은 개 질환의 치료를 위해 외국에서 보다 국내에서 항생제를 자주 사용하고 있는 것과 관련이 있을 거라고 생각된다. 한편 이번 연구에서 분리균의 수는 적었지만 S. aureus는 CIP, S. caprae는 PC와 EM, S. hominis는 PC. S. epidermis는 PC, TB, GM 및 CIP에 높은 내성률을 나타내었을 뿐 사용된 대부분 항생제에 감수성을 나타내어, 항생제 내성은 균종에 따라 차이가 있음을 알 수 있었다.

최근 들어 개와 고양이에서 MRS의 발생은 점차 증가하는 추세에 있으며, MRS 감염은 질병 치료를 위한 항생제의 부적절한 투여, 외과적 수술로 인한 장기간 입원 등 여러 가지 위험 요소와 관련이 있다(van Duijkeren 등, 2011). 이번 연구에서 staphylococci의 33.8%가 MRS로 확인되었다. 이는 동물병원에 입원 또는 내원한 개에서 Moon 등(2012)의 18.2%, Jang 등(2014)의 27.3%보다는 높았고, Kwon 등(2017)의 40.5%보다는 다소 낮았지만, 국내에서 MRS의 분리 빈도는 점점 증가함을 알 수 있었다. 마찬가지로 외국의 경우도 MRS의 분리 빈도는 최근 들어 증가하고 있다(Chanayat 등, 2021; Lilenbaum 등, 2000; Bertelloni 등, 2021). 이번 연구에서 MRS는 S. pseudintermedius, S. schleiferi, S. aureus, S. caprae, S. hominis, S. epidermis, S. saprophyticus에서 검출되었다. 특히 staphylococci에서 가장 흔한 methicillin 내성 S. pseudintermedius (MRSP)의 검출률은 36.2%로, 대구지역 개와 고양이에서 Cho 등(2016)의 20.9%, 경북지역 개와 고양이에서 Byun 등(2018)의 14.3%, 인천지역 반려견에서 Kim 등(2019)의 23.3%, 대구지역 개에서 Kwon 등(2017)의 45.0%보다는 낮았다. 이와 같은 MRSP 분리 빈도의 차이는 지역적 분포, 질병의 유무, 시료의 종류 및 채취 부위 등에 따라 달라질 수 있을 것으로 생각된다. 또한 인의에서 원내감염의 원인균으로 많이 분리되는 S. epidermis에서 methicillin 내성 균주의 출현 빈도는 다른 staphylococci와 비교 시 높았다(Kern과 Perreten 등, 2013). 한편 이번 연구에서는 확인되지 않았지만 S. warneri, S. lentus, S. hemolyticus 및 S. hominis에서도 methicillin 내성 균주가 보고되고 있다(Jang 등, 2014; Kwon 등, 2017; Loncaric 등, 2019). MRS 균주의 대부분은 3가지 계열 이상의 항생제에 대해 적어도 한 종류 이상의 약제에 내성을 보인 다약제 내성균으로 알려져 있다(Chanayat 등, 2021). 이번 연구에서도 MRS 균주의 77.5%가 다약제 내성균으로 확인되었다(not show data). 또한 MRS 균주는 penicillin 같은 β-lactam 계열의 항생제뿐만 아니라 TC, EM, CIP 및 DA 같은 non-β-lactam 계열의 항생제에 대하여도 높은 내성을 나타내었다(Perreten 등, 2010; Chanayat 등, 2021). MRS의 출현은 수의 임상 분야에서 치료약제의 부재라는 심각한 문제를 초래할 수 있다. 이번 연구에서 mecA 유전자는 OX에 양성인 49주 중 43주, OX에 음성인 96주 중 10주에서 확인되었다. 이처럼 OX에 양성이면서 mecA 음성인 균주는 mecA 유전자의 변이나 균주의 저장 과정에서 소실 또는 β-lactam의 과잉 생산 등에 의한 다른 methicillin 내성의 기전을 고려해 볼 수 있으며, OX에 음성이면서 mecA 양성인 균주는 충분한 양의 PBP-2′를 생성하지 못하기 때문인 것으로 알려져 있다(Chamber, 1997).

국내 개에서 분리된 staphylococci에서 항생제 내성 유전자나 병독성 유전자에 관한 연구는 드물다. 이번 연구에서 PC 내성균의 93%가 blaZ 유전자를 보유하고 있었다. PC 내성은 staphylococci에서 가장 흔하며 staphylococcal β-lactamase 생성은 blaZ 유전자에 의해 조절된다(Priyantha 등, 2016). Macrolide 내성은 erm 유전자에 의해 내성이 발현하는 것으로 EM뿐만 아니라 DA에도 내성을 나타낸다(Kadlec와 Schwarz, 2012). 이번 연구에서 ermB 유전자가 43.2%로 가장 많이 검출되었다. 이는 개 유래 S. pseudintermedius에서 erm 유전자 중 ermB 유전자가 가장 많이 검출되었다고 보고한 이전 연구자들의 결과와 유사하였다(Nakaminami 등, 2020; Silva 등, 2021). 반면 다른 연구자들은 개 유래 staphylococci에서 ermC 유전자가 가장 많이 검출되었다고 보고하여 차이가 있었다(Ruzauskas 등, 2015; Loncaric 등, 2019). 이번 연구에서 ermA 유전자는 검출되지 않았다. 반면 Ruzauskas 등(2015)은 개 유래 S. pseudintermedius와 S. lentus에서, Pérez 등(2020)은 소 유방염에서 분리된 S. aureus에서 ermA 유전자의 검출을 보고하였다. Aminoglycoside (GM, TB 및 AN) 내성 유전자인 aacA-aphD의 검출률은 92.5%로 매우 높았다. 이는 개 유래 MRSP 균주에서 Nakaminami 등(2020)의 94.4%와 89.3%의 성적과 유사하였다. 한편 aminoglycoside 내성 유전자인 aac(6’)-Ie-aph(2’’)-Ia, aph(3’)-IIIa 및 ant(4’)-Ia에 대해서도 개 유래 staphylococci에서 보고가 되고 있어 향후 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다(Ruzauskas 등, 2015; Silva 등, 2021). TC 내성 기전은 tetA-tetE, tetK 등에 의한 active efflux 기작과 tetM 등에 의한 ribosome protection 기작이 알려져 있다(Roberts, 1996). 이번 연구에서 TC에 내성을 보인 76주 중 tetM은 90.7%, tetK는 7.8%에서 검출되어, TC 내성은 주로 tetM 유전자와 관련이 있음을 확인할 수 있었다. 이는 개 유래 S. pseudintermedius에서 tetM 유전자가 많이 검출되었다고 보고한 이전 연구자들의 결과와 일치하였다(Nakaminami 등, 2020; Silva 등, 2021). 반면 Ruzauskas 등(2015)은 개와 고양이 등 애완동물 유래 MRS 균주에서 tetK가 tetM 보다 많이 검출되었다고 하였다.

임상에서 분리되는 staphylococci는 다양한 세포외 독소와 병독성 인자를 생성하여 병원성을 일으키는 원인이 되고 있다. S. pseudintermedius는 S. aureus의 Panton-Valentine leukocidin (PVL)에 유사한 bi-component cytotoxin을 생산하며, 세포독성은 lukF와 lukS 유전자의 상호작용에 의해 이루어진다(Futagawa-Saito 등, 2004). 이번 연구에서 lukF 유전자는 모든 균주에서 검출되어 이전 연구자들의 결과와 유사하였으나, lukS 유전자는 staphylococci의 43.4%, S. pseudintermedius의 58.5%에서 검출되어 상당한 차이가 있었다(Futagawa-Saito 등, 2004; Silva 등, 2021). LukF와 lukS 유전자의 존재는 외이염의 병원성과 관련이 있는 것으로 생각된다. 반면 다른 연구자들은 반려동물 유래 staphylococci에서 lukF와 lukS 유전자는 검출되지 않았다고 보고하였다(Loncaric 등, 2019; Bertelloni 등, 2021). 국내 개 유래 staphylococci에서 lukF와 lukS 유전자의 검출에 관한 보고는 이번 연구가 처음이다. 이번 연구에서 독성 쇼크 증상을 일으키는 tsst와 S. aureus 유래 exfoliative toxin인 eta와 etb 유전자는 검출되지 않았다(Yoon 등, 2010; Youn 등, 2011; Lee 등, 2019). 일반적으로 이들 병독성 유전자는 사람의 인체 병원체와 관련이 있어 동물 유래 staphylococci에서 이들 유전자의 검출은 드문 것으로 알려져 있다(Pérez 등, 2020; Bertelloni 등, 2021).

이상의 결과 외이염을 가진 개에서 분리된 staphylococci에서 높은 항생제 내성률, 다약제 내성균 및 병독성 유전자를 보유하는 균주의 출현은 수의 임상 분야에서 치료 약제의 선택에 어려움을 줄 수 있다. 항생제의 신중한 사용과 더불어 내성균의 확산 방지를 위한 철저한 감염관리가 요구된다.

결 론

외이염 증상을 보인 개에서 총 295주의 원인 미생물을 분리하였고, 이중 staphylococci 145주에 대해서는 항생제 내성 양상, 약제 내성 유전자 및 병독성 유전자의 보유현황을 조사하였다. 외이염의 원인균으로 S. pseudintermedius (94주)가 가장 흔히 분리되었고 다음은 P. aeruginosa 60주(23.3%), S. schleiferi 25주(8.5%), E. coli 23주(7.8%) 및 Pr. mirabilis 20주(6.8%) 순이었다. Staphylococci는 PC 78.6%, EM 55.9%, TC 52.4%, DA 51.4% 및 CIP 42.8%의 높은 내성률을 나타내었다. Staphylococci의 33.8% (49주)가 MRS로 확인되었으며, mecA 유전자는 MRS 균주의 87.8%, MSS 균주의 10.4%에서 검출되었다. MRS 균주의 77.5%는 3가지 이상 계열의 항생제에 대해 내성을 보인 다약제 내성균이었다. 각각의 항생제에 내성을 보인 staphylococci에서 blaZ 유전자는 81.5% (93주/114주), ermB 43.2% (35주/81주), ermC 3.7% (3주/81주), aacA-aphD 92.5% (50주/54주), tetK 7.8% (6주/76주) 및 tetM 유전자는 90.7% (69주/76주)에서 검출되었다. LukF와 lukS 유전자는 각각 100% (145주/145주) 및 43.3% (63주/145주)에서 검출되었다. 반면 ermA, eta, etb 및 tsst 유전자는 검출되지 않았다. 반려동물은 사람과 매우 밀접한 관계를 맺고 있어 개에서 항생제 내성균의 출현은 사람으로의 전파가 가능하다. 동물병원에서 항생제의 신중한 사용과 체계적인 관리가 요구된다.

CONFLICT OF INTEREST

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Table 1 . Distribution of 295 bacteria isolated from dogs with otitis externa.

GenesBacterial speciesNo. of isolates (%)
Enterobacteriaceae (n=54)Klebsiella oxytoca2 (0.7)
K. pneumoniae2 (0.7)
Enterobacter aerogenes1 (0.3)
Escherichia coli23 (7.8)
Morganella morganii1 (0.3)
Proteus mirabilis20 (6.8)
Seratia marcescens5 (1.7)
Enterococcus spp. (n=9)E. faecalis8 (2.7)
E. faecium1 (0.3)
Pseudomonas spp. (n=64)P. aeruginosa60 (20.3)
P. lutea2 (0.7)
P. putida1 (0.3)
P. stutzeri1 (0.3)
Staphylococcus spp. (n=145)S. aureus6 (2.0)
S. caprae5 (1.7)
S. chromogenes1 (0.3)
S. epidermis4 (1.4)
S. hemolyticus1 (0.3)
S. hominis5 (1.7)
S. lentus1 (0.3)
S. lugdunenis1 (0.3)
S. pseudintermedius94 (31.9)
S. saprophyticus1 (0.3)
S. schleiferi25 (8.5)
S. warneri1 (0.3)
Others (n=23)Sphingomonas paucimobilis5 (1.7)
Kocuria kristinae3 (1.0)
K. rosea3 (1.0)
Granulicatella elegans3 (1.0)
Corynebacterium auriscanis2 (0.7)
Micrococcus luteus2 (0.7)
Streptococcus parasanguinis2 (0.7)
Alloiociccus otitis1 (0.3)
Malassezia pachydermatis1 (0.3)
Pasteurella canis1 (0.3)
Total295 (100)

Table 2 . Antimicrobial susceptibility of 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa.

Antimicrobial agentsNo. of resistant isolates (%)
S. pseudinter-medius (n=94)S. schleiferi (n=25)S. aureus (n=6)S. caprae (n=5)S. hominis (n=5)S. epidermis (n=4)Others* (n=6)Total
oxacillin or cefoxitin34 (36.2)6 (24.0)1 (16.7)1 (20.0)2 (40.0)4 (100)1 (16.7)49 (33.8)
penicillin90 (95.7)4 (16.0)2 (33.3)5 (100)4 (80.0)4 (100)5 (83.3)114 (78.6)
gentamicin42 (44.7)0 (0.0)1 (16.7)0 (0.0)3 (0.0)3 (75.0)1 (16.7)50 (34.5)
amikacin0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)1 (25.0)1 (16.7)2 (1.4)
tobramycin22 (23.4)0 (0.0)1 (16.7)0 (0.0)1 (20.0)4 (100)2 (33.3)30 (20.7)
erythromycin73 (77.7)0 (0.0)0 (0.0)3 (60.0)2 (40.0)1 (25.0)2 (33.3)81 (55.9)
tetracycline70 (74.5)0 (0.0)0 (0.0)1 (20.0)2 (40.0)2 (40.0)1 (16.7)76 (52.4)
minocycline3 (3.2)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)1 (16.7)4 (2.8)
ciprofloxacin45 (47.9)6 (24.0)4 (66.7)2 (40.0)1 (20.0)2 (50.0)2 (33.3)62 (42.8)
enrofloxacin37 (39.4)5 (20.0)2 (33.3)2 (40.0)1 (20.0)0 (0.0)1 (16.7)48 (33.1)
clindamycin71 (75.5)0 (0.0)0 (0.0)1 (20.0)2 (40.0)1 (25.0)0 (0.0)75 (51.7)
Trimethoprim-sulfamethoxazole41 (43.6)0 (0.0)0 (0.0)1 (20.0)2 (40.0)0 (0.0)0 (0.0)44 (30.3)
chloramphenicol45 (47.9)0 (0.0)0 (0.0)1 (20.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)1 (0.7)
rifampin2 (2.1)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)2 (1.4)
Quinupristin-Dalfopristin5 (5.3)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)5 (3.4)
linezolid6 (6.4)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)6 (4.1)

*S. chromogenes, S. hemolyticus, S. lentus, S. lugdunenis, S. saprophyticus, S. warneri..

Table 3 . Distribution of multi-drug resistant in 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa.

No. of antimicrobial classesNo. of resistant isolates (%)
S. pseudintermedius (n=94)S. schleiferi (n=25)S. aureus (n=6)S. caprae (n=5)S. hominis (n=5)S. epidermis (n=4)Others (n=6)Total
36112212 (8.2)
461119 (6.2)
51511118 (12.4)
623124 (16.5)
7161118 (12.4)
81313 (8.9)
944 (2.7)
Total83 (67.5)1 (4.0)2 (33.3)2 (40.0)3 (60.0)4 (100)3 (50.0)98 (67.5)

*S. chromogenes, S. hemolyticus, S. lentus, S. lugdunenis, S. saprophyticus, S. warneri..

Table 4 . Distribution of mecA gene in 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa.

SpeciesNo of isolatesMethicillin-resistant Staphylococcus spp.Methicillin-susceptible Staphylococcus spp.
No. of isolatesmecA (+)No. of isolatesmecA (+)
S. aureus611 (100)51 (20.0)
S. caprae510 (0.0)40 (0.0)
S. chromogenes100 (0.0)10 (0.0)
S. epidermis444 (100)00 (0.0)
S. hemolyticus100 (0.0)10 (0.0)
S. hominis522 (100)30 (0.0)
S. lentus100 (0.0)10 (0.0)
S. lugdunenis100 (0.0)10 (0.0)
S. pseudintermedius943429 (85.3)607 (11.7)
S. saprophyticus111 (100)00 (0.0)
S. schleferi2566 (100)192 (10.5)
S. warneri100 (0.0)10 (0.0)
Total1454943 (87.8)9610 (10.4)

Table 5 . Prevalence of antimicrobial resistance genes in antimicrobial resistant 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa.

SpeciesNo. of positive isolates (%)
blaZermAermBermCaacA-aphDtetKtetM
S. aureus1/2 (50.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)1/1 (100)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. caprae2/5 (40.0)0/3 (0.0)1/3 (33.3)0/3 (0.0)0/0 (0.0)0/1 (0.0)1/1 (100)
S. chromogenes1/1 (100)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/1 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. epidermis4/4 (100)0/1 (0.0)0/1 (0.0)1/1 (100)3/4 (75.0)2/2 (100)0/2 (0.0)
S. hominis3/4 (75.0)0/2 (0.0)0/2 (0.0)2/2 (100)3/3 (100)1/2 (50.0)1/2 (50.0)
S. lentus1/1 (100)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)
S. lugdunenis1/1 (100)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. pseudintermedius76/90 (84.4)0/73 (0.0)34/73 (34)0/73 (0.0)42/43 (97.6)3/70 (4.2)66/70 (94.2)
S. saprophyticus0/1 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. schleferi3/4 (75.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
S. warneri1/1 (100)0/1 (0.0)0/1 (0.0)0/1 (0.0)1/1 (100)0/0 (0.0)0/0 (0.0)
Total93/114 (81.5)0/81 (0.0)35/81 (43.2)3/81 (3.7)50/54 (92.5)6/76 (7.8)69/76 (90.7)

Table 6 . Prevalence of virulence genes in 145 staphylococci isolated from dogs with otitis externa.

SpeciesNo of isolatesNo. of positive isolates (%)
lukSlukFetaetbtsst
S. aureus61 (16.7)6 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. caprae50 (0.0)5 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. chromogenes10 (0.0)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. epidermis43 (75.0)4 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. hemolyticus10 (0.0)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. hominis51 (20.0)5 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. lentus10 (0.0)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. lugdunenis11 (100)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. saprophyticus10 (0.0)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. pseudintermedius9455 (58.5)94 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. schleferi251 (4.0)25 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
S. warneri11 (100)1 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)
Total14563 (43.4)145 (100)0 (0.0)0 (0.0)0 (0.0)

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Dec 30, 2024 Vol.47 No.4, pp. 193~317
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eISSN 2287-7630
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