Breaking News
Medical Findings
스웨덴 硏, 폐렴 박테리아 공격 기제 확인…체내 면역 체계와 유사한 방법으로 공격
2019-09-05 11:46:01
박은혜
폐렴은 신체 면역 체계가 감염증을 억제하지 못했을 때 발병하는 호흡계 질환이다(사진=123RF)

[메디컬리포트=박은혜 기자] 스웨덴 우메오대학 연구팀은 폐렴 박테리아가 면역 체계를 불능으로 만들기 위해 과산화수소 화합물을 사용한다는 사실을 밝혀냈다.

폐렴이란 면역 체계가 감염 증상을 제어하지 못할 때 발생하는 치명적인 호흡계 질환이다. 한쪽 혹은 양쪽 폐의 폐포에 염증이 발생하는 감염성 질환으로써 환자의 연령과 다른 질병 여부에 따라 증상은 다양하게 나타날 수 있다. 

미국흉부학회에 따르면, 폐렴은 세계적으로 5세 이하 아동의 주요 사망 원인이 되고 있다. 2015년에만 하루에 2,400명의 아동이 폐렴으로 사망했다.

폐렴에 걸리게 되면 보통 호흡이나 기침을 할 때 흉통이 발생하고 피로나 발열, 호흡 곤란 증세가 나타난다. 일반적으로 감염증 같은 다른 질병을 앓고 있는 사람이 폐렴에 걸릴 가능성이 높다. 예를 들어 건강한 사람에 비해 인플루엔자 감염 환자가 폐렴에 걸릴 확률이 높은 것이다. 그 이유는 면역 체계가 기회 감염성 미생물을 제어하지 못하기 때문이다.

폐렴 박테리아가 체내에 들어오면 면역 체계는 먼저 감염증이 완전히 진행되는 것을 막기 위해 다량의 자원을 내보낸다. 

그러나 인플루엔자 바이러스가 면역 세포의 이동 경로를 차단하고 면역 체계가 인플루엔자 바이러스를 상대하는 동안 나머지 박테리아가 폐로 침입하게 된다. 이 같은 양방향 공격 때문에 면역 체계의 관리 계획이 파괴된다. 따라서 폐렴은 보통 인플루엔자의 합병증으로 나타난다.

신체가 이 같은 상황을 제어하지 못하게 되면 환자는 패혈증 같은 치명적인 결과로 이어질 수 있다. 패혈증이란 신체가 감염증과 싸우기 위해 배출하는 화학물질에 대한 반작용으로 유발되는 증상이다. 화학물질의 파괴적인 속성은 건강한 세포까지 파괴해 다중 장기부전으로 이어질 수 있다.

폐렴은 감염증 같은 다른 질병에 걸린 환자에게서 주로 발병한다(사진=123RF)

폐렴 박테리아가 면역 체계에 손상을 입히는 방법

우메오대학과 스톡홀름대학의 연구진은 폐렴 박테리아가 면역 체계를 공격하는 방법에 대한 중요한 사실을 밝혀냈다. 연구진은 폐렴 유발 박테리아인 폐렴사슬알균(Streptococcus pneumoniae)에 감염된 실험쥐 모델을 관찰한 후, 박테리아가 폐렴을 유발하는 방법을 알아내기 위해 수많은 테스트를 진행했다.

테스트 결과, 박테리아는 일반적으로 소독 및 표백에 사용되는 과산화수소를 생성하는 것을 확인할 수 있었다. 사람의 면역 세포도 미생물을 제거할 수 있는 화학물질을 생성할 수 있지만, 박테리아도 동일한 전략을 사용했다.

선임 저자인 닐슨 게카라 박사는 “박테리아는 사람의 면역 체계를 공격하기 위해 이열치열 전략을 사용하고 있었던 셈이다”며 “폐렴 박테리아는 신체의 방어 체계를 무너뜨릴 정도로 다량의 물질을 만들어 내고 있었다”고 말했다.

폐렴사슬알균 연구 이유  

연구진은 두 가지 이유 때문에 폐렴사슬알균을 연구했다. 첫째, 이 박테리아는 인간의 상기도관에서 기생하고 있다. 이 때문에 기회가 생길 때 기회성 박테리아는 감염 상태로 전환을 할 수 있다. 

둘째, 이 폐렴사슬알균은 세계에서 가장 치명적인 박테리아 중 하나다. 따라서 이 박테리아가 체내에서 작용하는 기제를 이해하면 질병을 해결할 수 있는 실마리를 얻게 되는 것이다.

미생물이 면역 세포에 배출하는 과산화수소는 염증 조절 복합체인 인플라마좀(inflammasome)을 무력화시킨다. 인플라마좀이란 체내에 들어온 병원균을 감지하고 면역 체계에 침입자에 대해 알리는 복합 단백질이다. 

우메오대학과 스톡홀름대학 연구진은 폐렴 박테리아가 면역 세포를 공격하는 방법을 발견했다(사진=123RF)

하지만 과산화수소는 이 단백질을 중화시켜 면역 반응을 중단하게 만든다. 이 때문에 침입성 미생물이 체내에 들어와도 감지를 하지 못하게 되는 것이다.

한편, 연구진은 추가 실험을 통해 실험쥐를 과산화수소를 적게 배출하도록 조작한 폐렴사슬알균에 감염시킨 후 면역 반응을 중화시키지 못하게 만드는 데 성공했다. 또한, 카탈라아제라는 특수 효소로 치료한 실험쥐가 과산화수소를 분해하게 만들었다.

연구진은 이번 연구를 실생활에 접목시켜 비타민C를 포함한 특정 비타민이 과산화수소를 분해할 수 있다는 것에 주목했다. 그리고 규칙적으로 과일을 섭취하면 면역 세포의 항균 능력을 높일 수 있다고 강조했다.

젊고 건강한 성인이 폐렴에 걸릴 가능성은 낮지만, 그럼에도 폐렴은 여전히 위협적인 질병임에는 틀림없다.

오늘의 베스트 5