코로나19가 아프고 죽게 하는 경로는 '인체 면역 체계'

기사입력 : 2020년02월24일 18:51

최종수정 : 2020년02월24일 20:42

면역 반응에 따라 중증 질환으로 발전 여부 달려
'시토카인 폭풍' 이후 면역 체계가 숙주도 공격해

[서울=뉴스핌] 김사헌 기자 = 코로나19(COVID-19)의 치명적인 특징은 바로 인체 면역 체계와의 상호작용에 있다는 것이 알려지고 있다.

이제까지 코로나19에 감염된 환자 다수가 증상이 경미한 것으로 확인되면서 독감보다도 우려가 낮은 질병이 아닌가 하는 의견이 나온다. 하지만 어떤 사람은 치명적인 폐렴으로 강력한 의료적 대처에도 불구하고 빠르게 사망하고, 그 사망율이 독감보다 수십배 높기 때문에 공포스러운 대상인 것은 분명해 보인다.

이 새로운 코로나바이러스가 어떻게 사람을 아프게 하는지, 또 왜 어떤 사람들은 사망하는지 잘 알려져 있지 않기 때문에 의문이 증폭되고, 잘못된 대처 방안이나 그릇된 정보가 넘쳐나는 것이 현실이다. 미국 바이러스학자들은 인체의 면역 반응이 바이러스 손상과 상호작용하는 방식이 치명적인 결과를 낳는 기전이라고 설명한다.

[서울=뉴스핌] 김사헌 기자 = 이 전송 전자현미경 사진은 미국 환자로부터 분리해 연구실에서 배양한 코로나19(COVID-19) 감염증을 일으키는 바이러스인 사스-CoV-2(SARS-Cov-2)가 세포 표면 위로 등장한 모습을 보여준다. 바이러스 입자의 바같 가장자리에 돌출한 돌기들은 '왕관과 같은' 코로나바이러스의 이름을 부여한다. [사진=NIAID-RML] 2020.02.24 herra79@newspim.com

현재 알려진 바로는 코로나19 바이러스로 인한 감염자의 2% 내외가 사망한다. 이 바이러스가 어떤 방식으로 왜 사람을 사망에 이르게 하는지 정확하게 밝혀진 것은 없지만, 과거 급성호흡기증후군(사스, SARS)과 중동호흡기증후군(메르스, MERS) 사태의 경험 등에서 알려진 정보를 토대로 한다면, 바이러스와 사람의 면역체계 간의 상호작용에 따라 치명적인 사례가 발생하는 것으로 보인다는 것이 미국 의료과학자들의 일치되는 견해다.

23일자 워싱턴포스트(WP)는 미국 의학전문가들의 의견을 빌어 "[코로나]바이러스는 모든 경우에 세포를 공격하고 죽이지만 숙주가 심각한 질병을 앓게 되는 것은 사람의 면역 체계가 어떻게 반응하는가에 달려 있으며, 이는 또한 환자의 나이와 성별, 유전적인 특징 그리고 기초질환 여부에 영향을 받을 수 있다"고 전했다.

바이러스에 의한 초기 손상 이후 면역 체계 자체가 강력하고 역효과적인 과민 반응을 보일 수 있다는 데 주목해야 한다는 것이다.

WP가 인용한 메릴랜드대 의과대학의 바이러스학자인 매슈 프리먼 박사는 "초기에는 손상에 따른 염증성 세포가 급격히 늘어나는 정도이지만, 손상이 대규모화하면 인체 면역 반응이 압도적이게 되어 더욱 거센 면역 반응, 더 많은 면역 세포 그리고 이어서 더 많은 손상이 발생하게 된다"고 설명했다.

설명에 따르면, 코로나바이러스는 이에 감염된 사람이 재채기를 하거나 기침을 할 때 쏟아져 나온 방울 속에 섞여서 공기 중으로 혹은 표면을 통해 건강한 사람들에게 알게 모르게 전염된다. 감염된 순간 바이러스는 기도에 늘어선 머리카락 구조처럼 둘러싸인 세포들 안에서 증식하기 시작한다. 감기를 유발하는 코로나바이러스는 상부기도 감염에 탁월한 반면, 사스(SARS) 바이러스의 경우 폐의 하부로 더 깊이 들어가는 경향이 있다. 코로나바이러스가 힘을 얻게 되면, 죽은 세포들이 떨어져나와 기도에 모이게 되면서 호흡을 곤란하게 만든다.

[서울=뉴스핌] 김사헌 기자 = 이 전자현미경 스캔 사진은 미국의 환자로부터 분리해 연구실에서 배양한, 세포(파랑/분홍) 표면 위로 등장한 코로나19(COVID-19) 감영증을 일으키는 '사스-코로나바이러스-2'(SARS-CoV-2)(노랑)를 보여준다. [사진=NIAID-RML] 2020.02.24 herra79@newspim.com

또다른 바이러스학자인 캔자스대학의 앤서니 페어 교수는 "바이러스가 너무 빨리 복제되거나 이에 대한 인체 면역 반응이 실패하거나 너무 늦게 되거나 하면, 바이러스를 통제할 수 없어 흥분해 날뛰는 상태가 된다"고 설명했다.

과학자들은 이런 상태를 '시토카인 폭풍(cytokine storm)'이라고 부르는데, 이렇게 되면 몸의 면역 체계가 폐로 전투할 준비가 된 세포를 보내기 시작한다. 바로 그 시점에서는 사람의 인체에 손상을 주는 것은 바이러스 만이 아니다. 감염된 사람, 의학적인 용어로는 '숙주(host)'에게 면역 체계가 피해를 주는 것이다.

미국 하버드의과대햑 메사추세츠종합병원의 에리카 S. 세노이 감염병 전문학자는 "다른 호흡기 바이러스들의 사례를 보면 바이러스가 기도에 손상을 주는 것과 2차 감염 그리고 숙주의 면역 반응이 결합되어 나타난다"고 이러한 피해 양상을 설명했다.

면역 체계와 호흡기 질환 사이의 부조화를 일으키는 일반적인 위험 요인에는 고령이나 당뇨 및 고혈압과 같은 만성 기저질환 등이 포함된다. 아직 어떤 요인이 가장 취약한지는 연구자들이 필사적으로 알아내려는 중이다.

앞서 캔자스대학의 페어 교수는 "사람마다 모두 다르다"고 했다. 젊은 사람과 나이 든 사람, 남성과 여성의 면역 체계가 반응하는 방식에 차이가 있다는 것이다. 그는 "각 개인이 어떻게 이 바이러스 때문에 사망하거나 혹은 바이러스를 이기고 생존했다고 설명할 때, 너무 많은 역학관계가 작동한다"고 말했다.

바이러스로 인한 문제들이 누적될 수도 있다. 텍사스대 의학부의 바이러스학자인 비닛 메나체리 교수는 이번 코로나바이러스가 앞서 사스 때와 유사하게 작동할 수도 있다고 의심한다. 바이러스가 폐 깊숙히 침투하면서 허파꽈리(폐포)에 손상을 주고, 세포 손상이 증가하면서 폐 조직이 경직되기 시작하면 심장이 제한된 산소를 장기로 보내기 위해 훨씬 더 힘들게 움직여야 하는 상태가 된다는 것이다. 메나체리 교수는 "이번 새로운 바이러스가 타격이 큰 것은 폐 기능을 잃게 되기 때문이며, 이것이 신체 모든 장기에 부담을 주게 된다"고 주장했다.

한편, 회복한 환자의 면역 체계 반응은 염증이 줄어들면서 바이러스를 제거하는 방식으로 제대로 작동했지만, 의학전문가들은 이들이 장기적으로 면역력을 얻을 수 있는지에 대해서도 알지 못한다.

회복된 환자는 면역력을 얻고 재감염을 방어할 수도 있지만, 나중에 좀더 약한 감염증을 앓을 수도 있고 아예 면역 보호를 전혀 받지 못할 수도 있다. 일시적으로만 면역력을 얻을 수도 있다. 이런 점이 코로나바이러스에 대해 아직 해결하지 못한 질문들이다.

herra79@newspim.com

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한눈에 보는 트럼프 취임사...6대 키워드 [서울=뉴스핌] 이홍규 기자 = 도널드 트럼프 미국 대통령의 두 번째 취임 연설은 이념적인 수사가 가득했던 8년 전 2017년 당시와 다르게 낙관적인 어조 속에서 구체적인 정책 방향성을 제시하는 데 초점이 맞춰졌다. 요지는 전 정권에서 약화한 미국의 외교와 경제 영향력을 되찾겠다는 것이다. 트럼프 대통령은 '미국의 부활'을 알리면서 관세 정책과 경제·에너지 정책, 불법 이민자 정책, 영토 확장, 다양성 정책 재검토 등을 강조한 취임 연설을 했다. 다음은 30분간의 취임 연설에서 언급한 핵심 내용을 정리한 것이다. 도널드 트럼프 미국 대통령이 두 번째 임기 취임 첫날 캐피탈 원 아레나에서 열린 퍼레이드에서 행정명령에 서명하고 있다. [사진=로이터 뉴스핌] 1. 미국의 부활 트럼프 대통령은 "미국의 황금시대가 지금 시작된다"라고 연설을 시작했다. 이어"오늘부터 우리나라는 번영하고 세계의 존경을 다시 받게 될 것"이라고 했다. 또 "우리는 지금 국가적 성공의 흥미진진한 새로운 시대의 시작점에 있다"며 "미국은 전례 없는 기회를 잡을 수 있는 순간을 맞이했다"고 했다. 2. 관세 정책 트럼프 대통령은 관세 정책에 대해 "다른 나라를 윤택하게 하기 위해 미국민에게 과세하는 것이 아니라 국민을 윤택하게 하기 위해 관세를 부과한다"고 말했다. 또 "관세를 징수할 '대외수입청'을 설립하겠다"며 "외국으로부터 막대한 금액이 우리 국고로 흘러와 조만간 아메리칸드림은 전에 없던 방식으로 다시 살아나 번창할 것"이라고 했다. 트럼프 대통령은 또 "미국 경제는 부드럽고 한심하게 약한 무역 협정을 통해 우리 스스로에게 세금을 부과하면서 세계에 성장과 번영을 제공해왔다"며 "이제 이를 바꿀 때다. 우리는 우리와의 무역으로 이익을 얻는 이들에게 비용을 부과하기 시작할 것이며 그들은 기여하기 시작할 것"이라고 덧붙였다. 3. 경제·에너지 정책 트럼프 대통령은 "우리는 시추를 계속할 것"이라며 "미국은 다시 제조업 국가가 될 것"이라고 했다. 또 "우리는 지구상에서 가장 많은 석유와 가스를 보유하고 있다"며 "그것을 사용해 [에너지] 가격을 낮추고 전략비축유를 다시 최대로 채우며 미국 에너지를 전 세계로 수출할 것"이라고 했다. 트럼프 대통령은 이어 "우리는 그린뉴딜을 끝낼 것이며 전기차 의무화 정책을 철회해 우리의 자동차 산업을 구하고 위대한 미국 자동차 노동자들에게 했던 나의 신성한 약속을 지킬 것"이라고 했다. 4. 불법 이민자 정책 트럼프 대통령은 자신의 불법 이민자 정책에 대해 "미국의 완전한 복원을 시작하고 상식의 형멱을 이룰 것"이라고 운을 뗀 뒤 "남부 국경에 국가비상사태를 선포할 것"이라며 "모든 불법 입국은 즉시 중단될 것"이라고 강조했다. 이어 "수백만명의 범죄자 외국인이 그들이 온 곳으로 돌려보내지는 과정을 시작할 것"이라고 했다. 트럼프 대통령은 "멕시코 체류 정책(Remain in Mexico policy)을 재개할 것"이라고 했다. 이어 "잡았다가 풀어주기(catch and release) 관행을 종료할 것"이라며 "우리나라를 침범하는 재앙적인 침략을 저지하기 위해 남부 국경에 군대를 파견할 것"이라고 했다. 5. 영토 확장 트럼프 대통령은 파나마 운하와 관련해 "미국 선박들은 심각하게 과도한 요금을 부과받고 있고 미국 해군을 포함해 공정하게 대우받지 못하고 있다"고 강조했다. 그러면서 "중국이 파나마 운하를 운영하고 있다"며 "우리는 그것을 중국에 준 것이 아니라 파나마에 준 것이며 이제 그것을 되찾을 것"이라고 했다. 트럼프 대통령은 멕시코만에 대해서는 "아메리카만(Gulf of America)"으로 변경하겠다고 했다. 또 화성 탐사에 대해서는 "미국 우주비행사들을 화성에 보내 성조기를 꽂게 할 것"이라고 했다. 6. 다양성 정책 재검토 트럼프 대통령은 다양성 정책에 대해 "오늘부로 미국 정부의 공식 정책은 남성과 여성 두 가지 성별만을 인정하는 것으로 정해질 것"이라며 "연방정부는 더 이상 젠더 이데올로기를 장려하지 않을 것"이라고 했다. 트럼프 대통령은 또 "연방 기관들은 여권과 비자와 같은 정부 신분증에서 개인을 생물학적 성별로 분류할 것"이라며 "교도소, 이민자 쉼터, 성폭행 피해자 지원 센터와 같은 시설들은 생물학적 성별에 따라 구분될 것"이라고 덧붙였다. bernard0202@newspim.com 2025-01-21 10:13

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中 인공태양, 세계 최초 1억도 1000초 운행 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 중국이 개발 중인 인공 태양이 세계 최초로 1000초 운행에 성공했다. 중국과학원 산하 허페이(合肥) 물질과학연구원은 초전도 토카막 핵융합 실험장치인 '이스트(EAST·Experimental Advanced Superconducting Tokamak)'가 20일 수행한 실험에서 1억 도 이상의 플라즈마를 1066초 이상 안정적으로 유지하는 데 성공했다고 중국 관영 신화사가 21일 전했다. 1억 도의 플라즈마를 안정적으로 1000초 이상 운행하기는 이번이 세계 최초라고 신화사는 의미를 부여했다. 연구진은 2012년에 플라즈마의 30초 운행에 성공했고, 2016년에 60초를 달성했으며, 2017년에는 101초를, 2023년에 403초 운영을 성공시켰다. 중국과학원의 연구진은 "핵융합 장치가 최소 수천 초 동안 안정적으로 운영되어야만 플라즈마의 자가 순환을 실현할 수 있으며, 핵융합 발전소가 영구적으로 발전할 수 있다"며 "이번 실험의 성공으로 인공 태양이 기초 과학의 영역에서 벗어나 현실화의 영역으로 접어들게 됐다"고 평가했다. 중국의 EAST 프로젝트는 초고온, 초저온, 초고진공, 초강력 자기장, 초대전류 등 200여 개 핵심 기술과 2000여 개의 특허를 보유하고 있다. 2006년 EAST 장치가 완공된 후 21차례의 물리 실험이 진행됐고, 플라즈마 작동 횟수는 15만 회를 넘어섰다. 연구진은 "EAST를 통해 국제 협력을 확대하고, 미래 핵융합 에너지 상용화를 앞당길 수 있기를 희망한다"고 말했다. 핵융합 발전은 지구상에 무궁무진하게 존재하는 수소를 원료로 하며, 방사능과 이산화탄소 배출에 대한 우려가 없어서 '꿈의 에너지'로 불린다. 태양의 에너지 생성 과정을 재현하기 때문에 '인공 태양'이라고도 불린다. 상용화까지는 20여 년이 소요될 것으로 예상된다. 중국과학원 산하 허페이(合肥) 물질과학연구원은 초전도 토카막 핵융합 실험장치인 '이스트(EAST)'가 20일 수행한 실험에서 1억도 이상의 플라즈마를 1066초 이상 유지하는 데 성공했다. 중국의 이스트 장치 모습. [신화사=뉴스핌 특약] 조용성 특파원 = 2025.01.21 ys1744@newspim.com 중국과학원 산하 허페이(合肥) 물질과학연구원은 초전도 토카막 핵융합 실험장치인 '이스트(EAST)'가 20일 수행한 실험에서 1억도 이상의 플라즈마를 1066초 이상 유지하는 데 성공했다. 실험에 성공하자 연구진들이 기뻐하고 있다. [신화사=뉴스핌 특약] 조용성 특파원 = 2025.01.21 ys1744@newspim.com ys1744@newspim.com 2025-01-21 10:22