An experimental study on prednisolone-induced interstitial pneumonia caused by Pneumocystis carinii

프레드니솔론 투여에 의한 조폐포자충(Pneumocystis carinii)성 간질성 폐염에 대한 실험적 연구

This study was performed to observe the role of Pneumocystis carinii as an etiologic agent of interstitial pneumonia in immunocompromised hosts. Total 90 male Sprague-Dawley rats, approxi. mately 150-180 g, were used. Fifteen of them were used as control group and remaining 75 (5 groups) were as immunosuppression groups; group 1 received prednisolone (25 mg/kg twice weekly) only; group 2 Prednisolone and tetracycline (75 mk/kg/day) ; group 3 Prednisolone, tetracycline and trimethoprim-sulfamethoxasole (50~250 mg/kg/day) : group 4 prednisolone and trimethoprim-sulfamethoxasole; and group 5 prednisolone and griseofulvin (300 mg/kg/day) until death. The survival days of each group rat were calculated, and upon death their lungs were removed immediately and then stamp smears were prepared and stained by Giemsa or toluidine blue O. For histopathologic observation, lungs were fixed in 10% formalin, cut into sections and stained with Gomori's methenamine silvei, hematoxylin-rosin, and Brovkn & Brenn stain. The results obtained were as follows: 1. The mean survival time of each group rat was 19.3$\pm$5.2 days (group 1), 41.1$\pm$14.0 days (group 2), 50.5$\pm$18.4 days (group 3), 43.0$\pm$22.9 days (group 4) or 21.8$\pm$5.1 days (group 5). Significant differences were noted between group 1 and group 2(p<0.01), group 1 and group 3 (p<0.01), and group 1 and group 4 (p<0.01), which represented bacterial infections were most fatal in immunocompromised rats. Group 5 revealed no difference in the survival day from group 1, while significant differences were noted between group 2 and group 5(P<0.01), group 3 and group 5(p<0.01), and group 4 and group 5(p<0, 01), which represented little importance of fungal infection as the cause of death of the rats. 2. The first fatality due to p. carinii pneumonia occurred 17 days after the beginning of the immunosuppression. The occurrence rate of P. carinii pneumonia in the decreasing order was 92.9% (group 3), 80.0% (group 2 and group 5), 78.6% (group 4) and 33.3% (group 1). With regard to the pathological stage of P. carinii pneumonia, the stage 1 was 11.3%, the stage 2, 28.3%, and the stage 3, 60.4%. 3. Viewing from the duration of immunosuppression, bacterial pneumonia chieay appeared in 1 month, mixed infections (P. carinii and bacteria, or p. carinii and fungi) in 1~2 months, and pure P. carinii pneumonia after 2 months. The present study revealed that P. carinii pneumonia was the most important cause of death of immunocompromised rats later than 1 month after the start of immunosuppression.

실험 동물의 면역기능을 인위적으로 억제시킴과 동시에 몇 가지 항생 물질을 투여하여 Pneumocystis carin힐 또는 다른 원인에 의한 폐염을 발현시킨 다음 각 원인별 치사율 및 평균 생 존 기간(mean survival day) 등을 비교함으로써 간질성 폐염의 원인충으로서 흑 carinil히 중요성 을 알아보고자 이 연구를 실시하였다. 실험 동물로 Sprague-Dawley계 흰쥐 90마리를 사용하였고 각각 15마리씩 1개 대조군과 다음 5개 투약군으로 분류하였다. 1군 prednisolone(25mg/kg twice weekly), 2군 prednisolone과 tetracycline (75mg/kg/day) , 3군 prednisolone, tetracycline 및 trimethoprim·sulfamethoBazole (50∼250mg/kg/day), 4군 prednisolone과 trimethoprim-sulfamethozazole, 5군 prednisolone과 griseofulvin(300 mg/kg/day). 상기 약제를 횐쥐가 죽을 때까지 투여하고 각 흰쥐의 생존 기간을 측정하였다. 죽은 흰쥐는 즉시 부검하여 폐장을 적출한 후 접촉 도말 표본과 조직 절편 표본을 만들고 toluidine blue O, Giemsa, Gomori's methenamine-silver, hematoxylin-eosin, Brown & Brenn 염색 등을 하여 관찰하였다. 각 군별 평균 생존 기간은 1군 $19.3{\pm}5.2$일, 2군 $41.1{\pm}14.0$일, 3군 $50.5{\pm}18.4$일, 4군 $43.0{\pm}22.9$일, 5군 $21.8{\pm}5.1$일이었다. 카 군별 생존 기간의 차이를 비교하면 1군과 2군, 1군과 3군 및 1 군과 4군이 각각 유의한 차이(p<0.01)를 보여 세균 감염 방지시 생존 기간이 연장되는 것으로 나타났다. 또 1군과 5군의 생존 기간은 거의 차이가 없었고, 2군과 5군, 3군과 5군 및 4군과 5군은 유의한 차이(p<0.01)를 보여 진균 감염보다는 세균이나 P. carinii 감염이 흰쥐 사인에 직접적인 영향을 주는 것으로 나타났다. P. carinii 폐염에 의한 사망은 실험 17일에 최초로 나타났으며 각 군별 비율은 3군이 92.9%로 가장 높고, 2군 및 5군이 80.0%, 4군이 78.6%, 1군이 33.3%를 보였다. P. carinii 폐염으로 죽은 53마리를 분류한 바 stage 1은 11.3%, stage 2는 28.3%, stage 3은 60.4%이었다. 죽은 흰쥐의 사인을 기간별로 분류했을 때 실험 전기(1일∼28일)는 세균 감염에 의한 사망이 많 고, 실험 중기(29∼56일)는 주로 P. carinii 폐염에 의한 사망이었으며 진균과의 혼합감염이 이 시 기에 나타났다. 실험 후기 (57∼82일)에는 세균, 진균 감염 없이 모두 P. carinii 폐염으로 사망하 였다. 이상의 결과로 볼 때 면역억제제 투여 1개월 이후 흰쥐의 사망 원인으로는 세균이나 진균성 폐염 보다 P. carinii 폐염이 더욱 중요하다는 것을 알 수 있었다.