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[지식더하기] 무시무시한 전염병 파헤치기

인류의 역사는 곧 전염병의 역사라고 해도 과언이 아닐 만큼, 전염병은 과거부터 끊임없이 인류를 위협해 왔다. 현재도 두려움의 대상이 되는 전염병은 종류도 다양하며, 원인과 증상, 치료법까지 모두 각양각색이다. 오늘은, 이런 전염병 중에서도 가장 치명적이고, 가장 널리 알려진 '에볼라'에 대해 탐구하는 시간을 가져 보도록 하자.


에볼라가 궁금하다

흔히 에볼라라고 알려진 질병의 본래 이름은 '에볼라 출혈열'이다. 대표적인 증상으로 고열, 출혈 및 탈수 증세가 나타나는데, 이러한 증상이 나타나는 원리가 무엇인지 지금부터 차근차근 알아보자.


에볼라 출혈열를 일으키는 것은 에볼라 바이러스로, RNA와 단백질 막으로 이루어져 있는 단순한 구조를 갖는다. 바이러스 그 자체는 아무런 일을 할 수 없지만, 에볼라가 위협적인 이유는 바이러스가 우리 면역계에서 가장 중요한 세포 중 하나인 '수지상 세포(dendritic cell)'을 가장 우선적으로 감염시키기 때문이다. 정상적인 수지상 세포는 외부 병원체 침입 시 그 병원체 표면의 특징적인 부분(항원)을 자기 표면에 표시하여, 세포독성 T세포와 보조 T세포, 그리고 B세포에게 병원체에 대한 항원을 전달하고 활성화하는 역할을 한다.


수지상 세포. 나뭇가지 모양을 하고 있어 그런 이름이 붙었다.

그러나 에볼라 바이러스가 수지상 세포를 감염시키면, 세포를 점령히고 자신의 RNA를 이용해 세포를 '바이러스 공장'으로 탈바꿈시킨다. 감염된 수지상 세포는 이제 자신의 자원과 에너지를 바이러스 복제에만 사용하게 된다. 충분히 많은 양의 바이러스가 만들어지면, 수지상 세포의 세포막이 녹고 그 안의 수많은 바이러스를 조직으로 방출한다.


수지상 세포 감염은 또 다른 치명적인 효과를 동반한다. 감염된 수지상 세포는 T 세포에게 잘못된 신호를 주어 그들로 하여금 일찍 '자살'하게 만든다. 이렇게 되면 체내의 면역 체계가 완전히 교란되어 기하급수적으로 개체수가 늘고 있는 바이러스에 제대로 대항할 수 없게 된다. 감염된 세포를 저지하기 위한 '자연살해세포(Natural Killer cells)' 역시도 힘을 쓰지 못하고 에볼라 바이러스에 감염되거나 죽는다.



SEM으로 촬영한 에볼라 바이러스.

지금까지만 해도 충분히 위협적인데, 에볼라 바이러스는 여기서 멈추지 않는다. 몸속을 헤집고 다니는 수십억 개의 바이러스는 몸 곳곳의 조직에서 병원균을 먹어치우는 '대식세포(macrophage)'와 '단핵구(monocyte)'를 감염시키며, 면역 체계를 약화시킨다. 또, 감염된 대식세포와 단핵구는 주위 혈관에 '사이토킨(cytokine)'이라는 물질을 통해 염증 반응 신호를 보내어 혈관을 확장시킨다. 혈관 확장은 정상적인 경우에는 여러 백혈구와 인자들을 조직으로 보내 주기에 면역 작용에 도움이 되지만, 이 경우는 오히려 상황을 악화시킬 뿐이다. 혈관 속을 떠돌던 '호중구(neutrophil)'는 이 신호를 감지하고 문제의 현장으로 이동하며, 도움은 커녕 오히려 혈관 확장 신호를 강화시켜 피가 혈관 밖으로 줄줄 새게 만든다. 이것이 에볼라 출혈열의 증상 중 하나인 내출혈이 발생하는 원인이다.


에볼라로 인한 내출혈은 피부에 출혈성 발진을 일으킨다.

이제 면역계를 포함하여 몸은 바이러스에게 완전히 점령당했고, 시간이 지날수록 온몸 구석구석의 조직에서 내출혈이 발생한다. 충분히 고통스럽지만, '사이토킨 폭풍'이라는 현상이 발생함으로 인해 고통은 배가 된다. 몸에 아직 남아 있던 면역계 세포들이 염증 반응을 일으키는 사이토킨을 한번에 방출함으로써 지금도 피가 줄줄 새는 혈관을 더더욱 확장시킨다. 이로 인해 혈관은 완전히 맛이 가 버리게 된다. 달라진 점이라면 이제는 몸 안뿐만 아니라 밖으로도 줄줄 새 칠공분혈을 하게 만든다는 것이다. 피가 새어 심한 탈수 증세가 나타나고, 조직에 산소 공급이 원활하게 이루어지지 않아 수많은 세포들이 죽는다. 세포가 죽어 장기들이 제 기능을 못하게 되고, 다발성 장기 부전이 발생한다. 이 상황에서 할 수 있는 것은 아무것도 없다. 원망할 대상을 찾거나 하늘에 비는 수밖에... 운이 좋다면 살아남을지도 모르지만, 평생 후유증과 함께 살아가야 한다. 참으로 끔찍한 질병이 아닐 수 없다.


에볼라 너무 무서워

혹시 이 기사를 읽고 에볼라에 전염될 걱정에 잠이 잘 오지 않을 것 같은가? 걱정 붙들어 매시라. 현재까지 알려진 바에 의하면 에볼라 감염자의 체액과 직접적인 접촉이 유일한 에볼라 감염 경로이다. 또한, 에볼라는 아프리카 대륙에서 창궐하는 질병으로 아프리카에 다녀올 일이 없다면 한시름 놔도 되겠다. 에볼라를 담당하던 의료진이 감염되어 고국으로 돌아가면서 몇몇 다른 대륙에도 환자가 있었기는 하나, 적어도 아시아만은 에볼라 발생 기록이 0이다.


2014년 기준 에볼라 발병 국가 지도. 아시아는 깨끗하다.

그래도 걱정이 된다면 말리지는 않겠다. 안전불감증이 큰 사고로 이어져 화제가 되는 요즘이니 조심한다고 나쁠 것은 없을 것이다. 일상생활에서 굳이 에볼라 예방법을 찾고 싶다면, 손씻기를 생활화하자. 손만 잘 씻어도 대부분의 전염병을 예방할 수 있다.


바라던 바이오 2019 봄호


작성자: 17-079 이기연

분야: 면역학


참고문헌

[1] Kurzgesagt - <The Ebola Virus Explained>

https://www.youtube.com/watch?v=sRv19gkZ4E0

[2] 위키백과 - 서아프리카 에볼라 유행, 에볼라바이러스, 에볼라 출혈열


이미지

[1] Wikimedia Commons

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dendritic_cell.JPG

[2] Wikimedia Commons

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ebola_Virus_Particle_(43492898261).jpg

[3] Hemorrhagic Rash

https://ebolamelvyn.weebly.com/symptoms-of-ebola.html

[4] Wikimedia Commons

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ebola_Outbreak_Map_(ongoing).png


ⓒ KOSMOS Biology

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