Living in a Microbial World Bruce V. Hofkin Living in a Microbial World Chapter 13 Epidemiology: Who, What, When, Where, and Why? Copyright © Garland Science 2011

Epidemiology: who, what, when, where, why Salmonella infection in Denver by Komodo dragon The birth of epidemiology 1853년 cholera outbreak in London - John Snow, Broad Street pump Florence Nightingale

Epidemic - sudden increase in the number of cases of a specific disease - not all epidemics are caused by infectious microorganisms. Environmental toxins common source epidemics (공통전염원 전염병)– 환자 급증, 기원 제거 후 급감 host-to-host epidemics – 느린 증감 Reasons of epidemics sanitation weather – 우기에 콜레라균의 phage 희석, El Niño 시 malaria 와 hantavirus 설사 by Campylobacter jejuni- 새들의 산란시기에 우유 오염

Epidemics와 immunity 감염 후 회복, 백신 접종 비율 증가 시 발병 감소 면역 감소 시 발병 증가 – 주기적 변화 epidemic threshold – 전염병 방지 위한 면역 개체군 수준, 집단면역 (herd immunity)

Epidemic outbreak of influenza -pandemic disease -endemic disease Influenza virus- A, B, C – A가 가장 심한 증상, animal reservoir, pandemic negative-strand RNA virus, 8 segments hemagglutinin- envelope glycoprotein- 숙주세포 부착, 침투- 13 variation neuraminidase - “ enzyme – 숙주 “ 로부터 방출 시 – 9 “ mutation by RNA polymerase – antigenic drift

antigenic shift – 동시에 두 virus 감염, reshuffling of genomes 1918 Spanish flu – H1N1 strain – 2009년 유행 avian influenza- H5N1- 대부분 조류로부터 감염, 높은 치사율 (60%)

Investing disease outbreak source, transmission 등 조사 Case definition – 환자 증상 조사 질병 규명- time characteristics- 감염 시 장소, 음식, 활동 place characteristics- personal characteristics- 성, 나이, 문화적 배경 - 이 정보에 따라 기능한 원인체 규명 Case-control study – 환자의 공통적 위해요인 규명, control과 비교해서, 놓치기 쉬운 단서 제공

Emergent disease -출현성 질병- 새로운 또는 중요성 증가한 질병 원인- 환경적, 생물학적, 사회적 변화 polio – 오염된 식품과 물 통해 전파- 급증-- 위생 개선, 예방접종으로 급감 인구 증가, 도시화, 여행(빈도, 거리, 시간), 무역 –dengue – 매개 모기 접촉 증가

West Nile virus -감염된 모기가 비행기 통해 이동, 미국내 전파 Types of emergent disease 1. 알려진 병원체가 새 숙주에 침입- 대부분의 출현성 질병, West Nile virus, dengue, monkeypox- Gambian giant pouched rat -> prairie dog -> human 2. 새로운 질병의 출현- AIDS, hantavirus, SARS, Lyme disease, Ebola hemorrhagic fever 3. 새로운 병원체에 의한 잘 알려진 질병- gastric ulcer- Helicobacter pylori Kaposi’s sarcoma- herpesvirus 4. 병독성 증가 또는 새로운 문제 질병- reemerging disease drug resistant pathogen- multi-drug resistant Staphylococcus aureus, Mycobacterium tuberculosis malaria 원인 – 여행, 기후 변화, 동물과의 접촉, 경제사회적 원인

Bioterrorism - 죽이거나 공포와 혼란 유발을 위해 생물학적 제제 사용 - 저비용, 높은 효과, 소량 - 조건: persistence, virulence bacteria- anthrax spore bacterial toxin- botulinum toxin virus- smallpox