[헬스컨슈머]21세기 우리는 눈부신 과학의 발달시대에 살고 있다 테슬라 CEO 머스크는 당차게 화성 이주계획을 밝혀 주목을 끌었으며 어쩌면 이것 또한 머지않은 장래에 실현될 수 있을 지도 모를 일이다
그러나 우주를 정복하겠다는 우리 인간은, 현재 눈에 보이지도 않는 작은 존재인 바이러스 공격에 속수무책으로 떨고 있다. 신종 코로나 바이러스가 그 주인공이다
2020년 1월 초 발병자가 있음이 알려지며 불과 채 한달도 되지 않았는데 그 확산 속도는 무척 빠르다. 질병관리본부 자료에 따르면, 2월 3일 9시 기준 확진 17,378명, 사망 362명, 발생국가 27개국에 이르며 우리나라에도 확진환자가 15명이나 나타났다. 이렇게 빠른 전염성, 그리고 앞으로도 얼마나 더 확산될지가 불확실하기에 우려가 더욱 커지고 있다.
[21세기 전염병의 역사]
이중에는 2차 감염자와 중국이 아닌 일본에서 옮아온 케이스도 있어 관심이 쏠리고 있다
전세계가 글로벌화 되어 감과 발 맞추어 전염병도 그 확산속도가 거리를 불문하고 발생하고 있는 것이다 이미 이 세기에 우리는 SARS, MERS, 에볼라 바이러스, 지카 바이러스, 조류 독감 등으로 홍역을 치른 기억이 있다
이런 변종 바이러스 감염증의 전세계적인 발생은 끊이지 않으며 오히려 그 주기가 점점 더 짧아 지고 있는 상황이다 이번 우한지역 신종코로나 바이러스 감염증은 그 경과가 진행이 무척 빠르고 현재 예방이나 치료제가 없는 상황이다 대증요법이 최선인 셈이다
영국의 의학저널 <란셋(The Lancet)>지 발표에 따르면, 질병시작 7일만에 100%의 입원 그중 51%가 호흡곤란을보이며 전체 39%가 중환자실에 들어가는 급속하고 중한 경과를 보였다고 한다.
[사실 코로나바이러스는 흔한 바이러스이다]
사실 사람들의 인식과는 달리, 코로나바이러스는 두 번째로 흔한 감기 유발 바이러스이다. 호흡기, 위장관 증상을 유발하며 대개의 감기가 그러하듯 큰 후유증 없이 회복된다 인간 뿐 아니라 기타 포유류와 조류에도 감염을 일으키는 것으로 알려진 이 바이러스가 악명을 얻기 시작한 것은 SARS, MERS 등 변종 바이러스가 생기면서부터이다.
SARS, MERS 와 마찬가지로, 이번 신종 코로나 바이러스 역시 박쥐 유래 코로나 바이러스와 89.1% 일치한다. 그래서 학계는 박쥐를 감염원으로 지목하고 있다. 과거 에볼라 바이러스도 그 감염원으로 박쥐가 거론되었는데, 박쥐와 직접 접촉하거나 박쥐와 접촉했던 다른 동물들을 통해 인간에 감염을 일으킨 것이다.
문제는 기존의 4종 코로나 바이러스는 큰 변이가 없었으나 이 변종 코로나 바이러스들은 그 변이속도가 상당하다. 또한 인체 침투시 굉장히 높은 치사율을 보여 지난 메르스는 20-40%에 이르는 수준을 보였다(한국 20.4%).
동물과 인간, 이종간의 감염으로 그 독성이 엄청나진 것이다. 그런데 이 시대에 이르러 왜 유독 그 파장이 더 증폭되었을까? 그 해답은 인간의 면역력 약화와 관련이 있는 듯 하다. 사실 인류의 역사는 끊임없는 환경 변화에 적응하여 왔다. 그 과정에서 그 역할을 가장 충실히 해낸 것이 바로 인간의 면역 체계이다.
[당영양소가 면역에서 차지하는 위상]
면역이라는 것은 외부의 균이나 독소에서 인체를 지켜내는 방어기제이다. 이 면역계는 면역세포와 여러 형성되는 물질들로 구성되어져 있는데, 우리 몸에 약 1조개의 면역세포가 존재하며 그 무게 또한 1kg에 이른다. 면역체계는 크게 3단계로 구분할 수 있는데 첫 단계는 국소면역을 담당하는 피부와 이에 연결되는 내부 외부 기관인 점막층으로 이루어진다. 이러한 점막층은 호흡기계, 위장관계, 비뇨생식기계 등에 분포한다. 두 번째 단계는 일종의 선천면역으로 백혈구, 비만세포, NK세포 등이 관여한다. 마지막 방어선으로 획득면역이라고 할 수 있는 T세포와 B세포로 이루어진 세포면역과 체액면역이 있다.
우리 몸의 60조 개에 이르는 모든 세포가 우리가 먹는 음식으로 그 구성성분이 이루어지듯, 면역계의 세포 또한 마찬가지이다. 현대인의 면역이 점차 약해지는 이유로 먹거리의 오염, 영양소 부족, 환경 독소 등을 들 수 있다. 그러기에 외부에서의 감염에 더욱 취약해지는 것이다. 특히 현대인들은 기본적인 영양소의 섭취가 부족한 경우가 많아 이의 보충이 필수적으로 요구되고 있는 상황이다. 그 중에서도 탄수화물 단당류 8종으로 이루어진 당영양소의 보충은 나날이 그 중요성이 커지고 있는데 이 영양소야말로 인체세포의 기본적인 기능에 매우 중요한 역할을 한다. 특히 면역계의 기능에 있어서도 그 역할은 지대하다.
1차 면역기관, 점막
우선 1차 면역기관인 점막의 주요 구성성분이다. 점막은 특성상 외부로 연결되어 있기에 많은 항원이나 병원균들에 노출되어있다. 이를 막아내는 첫 번째 물질은 점액이며 당영양소의 접합체인 당단백질이다. 그 중 대표적인 것이 O-linked type이다. 이들은 뮤신단백질에 많이 부착되어 있고 매우 심하게 당화되어 있어서 실제 분자량이 아미노산 서열에 의해 예측되는 분자량보다 매우 높다는 독특한 특징이 있다. 뮤신 즉 점액은 대부분이 점막조직에 존재하면서 gel 형태를 만들어 수분을 저장하여 점막이 마르지 않도록 함으로써 조직의 보호, 미생물 감염의 효과적인 방어 기능을 담당하고 있는데, 이러한 기능들이 중심부에 있는 단백질에 의해서가 아니라 그 주위에 붙어있는 당사슬에 의해서 이루어지기 때문이다. 그 외 뮤신의 기능으로는 점막의 점탄성성질을 담당하여 섬모 청소 효과를 높이고 단백분해를 막아준다.
코로나 바이러스로 인한 1차적인 병소는 주로 호흡기계, 특히 폐 쪽이다. 호흡기계의 자체 방어기전을 보면 구조적 여과, 섬모운동, 기침 혹은 기관지 반사, 점액과 점막 면역계가 관여한다.
예를 들어 외부에서 세균이 들어와서 감염이 일어나기 위해서는 먼저 점막의 상피세포에 세균이 부착되어야 하는데, 당사슬로 이루어진 뮤신층이 세균의 접근을 차단하여 막아내고 부차적으로 면역 글로불린 A가 병원균을 직접적으로 공격하여 차단한다. 즉 이러한 과정이 인체의 최전방 방어선을 형성하는 것이다.
2단계 면역체계, 면역세포
그 다음 단계의 면역체계에서도 당영양소는 중요한 역할을 한다. 당사슬로 인해 아군과 적군을 구별할 수 있게 되는 것이다. 우선 대식세포를 활성화시키는데 이 세포에는 당영양소의 하나인 만노즈 수용체가 있어 이 세포의 활성화에 직접적으로 관여한다. 그리고 자연살상세포(NK세포)의 활성도와 수를 증가시켜 면역반응을 담당하게 한다. 또한 인터페론과 같은 물질 등을 생산함으로써 항염기능을 담당한다. 덧붙여 T세포가 활성화되기 위해서는 항원의 존재를 인지시켜줄 수 있는 중간단계의 MHC세포가 있어야 하는데, 여기에 당사슬이 중요한 역할을 담당한다.
마지막 면역단계, 면역 글로부린
최후의 방어전선은 면역 글로부린(Ig A/E/G/M)이다. 이들 면역 글로부린들과 대부분의 구성물질은 당화되어 있다. 그래서 이들의 당화에 문제가 생겼을 때 면역의 문제가 생기는 것이며 그 중 대표적인 것이 자가면역질환이다.
이렇듯 당영양소는 인체의 모든 면역체계에 있어서 매우 중요한 요소로 작용한다.
건강한 면역계 기능은 당화에 달려있다고 할 수 있으며 이러한 당화를 통해 구조적 다양성을 이루고 면역세포가 다양한 글리칸을 인식함으로써 우리 몸에서 제대로 된 면역반응이 일어나는 것이다.
면역시스템을 지원해주는 당 영양소의 기능을 다시 한 번 요약해보면 면역의 균형, 강화, 유지 등을 조절, 과면역의 보정, 저면역의 면역력 복귀 및 증가, 예외적 질병의 예방을 위해 면역군을 최상의 상태로 유지하는 역할을 하는 것이다.
[당영양소의 보충]
그러면 이렇게 중요한 당영양소는 어떻게 보충이 되는 것일까? 물론 기본적으로 음식물로 섭취해야 함이 당연하지만 일반적인 현대인의 먹거리로는 턱없이 부족하기에 다른 경로의 보충이 필요하다.
이러한 당영양소가 가장 풍부한 식물 중 하나가 바로 알로에이다. 그 구성성분에 만노즈가 가장 많이 함유되어 있다. 그러나 알로에는 환경에 굉장히 민감한 식물 중 하나이므로 어디서 나느냐가 중요한 문제이며, 그대로 먹는 ‘전성분 섭취’보다는 필요한 요소를 추출하는 ‘추출식 섭취’가 추천되고 있다. M사에서 이미 25년 전에 상용화되어 있다.
[당영양소에 대한 인식]
지난 2015년 대한민국의 메르스 사태 때, 이미 한국 언론에서도 인체의 기본적인 면역을 올려주는 대표적인 물질로서 소개된 바 있다. (2015.6.16. 세계일보)
그리고 911 미 테러 사건 이후 2001.11. 미 연방하원 청문회에서 생화학테러에 대한 대비책으로 당영양소를 소개한 바 있으며, 당영양소를 섭취함으로 인해 근본적인 면역 세포의 증가를 유도하는 데에 그 기반이 있음을 발표하였다. (H. Reg McDaniel, M.D.)
그리고 전세계 155개국에서 특허를 받은 내용을 보면 일반 감기, 독감, 에이즈, 헤르페스, 기타 바이러스 등에 증상의 예방, 개선, 침입 제거 등에 탁월한 효과가 있음이 기재된 바 있다.
그리고 최근 공영방송 프로그램에서도 당사슬이 면역기능을 적정 수준으로 유지하도록 돕는다는 것이 소개되었다.
미국 국립과학원 학술지에서도 당사슬이 인간의 건강에 매우 중요하다고 발표하였으며 특히 면역의 조절에 중요한 역할을 함을 이야기하였다. 이에 감염질환의 치료와 백신개발, 약물의 활용 등 여러 분야에서 당사슬이 관여한다고 기록하였다.
[독감이 더 무섭다]
그리고 2008년 일본 문부과학성 특정 영역 연구 논문에서도 면역반응과 균 감염이 당사슬을 통해 이루어지고 결정된다고 하였다. 위 연구에서 연구 소제목 중 하나가 '독감 감염은 당사슬로 결정된다.'이다.
실제 매년 겨울에 유행하는 것이 독감이다. 매년 독감환자가 일정 수 이상 다다르면 독감 주의보가 발령되는데 최근 수년간 그 발령 시기가 점점 앞당겨지고 있다.
작년에도 이미 독감 유행 주의보가 발령되었고, 미국에서는 겨울에만 8200명이 이러한 독감으로 사망했음을 보도하였다. 이는 코로나 바이러스처럼 비주기적으로 특발성으로 생기는 것이 아니라 지속적인 독감 감염이 우리에게 더 큰 문제를 일으킬 수 있음을 시사한다.
이 독감의 역사는 매우 오래되었으며 전 세계적인 발생을 보이고 있는데 이 또한 균주의 변이로 인한 문제와 또 조류를 매개로 하는 조류독감은 그 중증도가 매우 심각함이 드러났다.
독감 바이러스는 A, B, C형으로 나뉘며 A형과 B형이 사람에게 감염이 된다.
독감 바이러스가 숙주를 옮겨 다니며 전파가 가능한 것은 바이러스가 가지고 있는 헤마 글루티닌(Hemagglutinin: 숙주세포의 당사슬과 결합하는 단백질.) 과 뉴라미니다아제(Neuraminidase)로 인한다. (이하 HA와 NA으로 표기한다.) HA는 체내에 투입된 바이러스가 세포표면의 당사슬을 인식해 결합함으로써 세포 안으로 들어갈 때 필요한 것이고, NA는 세포에 침입한 바이러스가 숙주 세포에서 바이러스를 확산시킨 뒤 HA와 결합하는 세포 표면의 당사슬을 절단하여 감염된 세포를 빠져나갈 때 필요한 것이다. 바이러스가 빠져나갈 때 보통 감염된 세포는 파괴한다.
[독감치료제의 원리]
이 기전을 이용하여 독감치료제가 개발되었다. 즉 바이러스가 방출되기 전 숙주세포막의 수용체와 바이러스의 HA가 결합되고 이 결합상태를 NA가 깨뜨려서 바이러스가 탈출하게 되는 것이다. 타미플루 등은 NA를 막아서 그의 작용을 억제한다. 그로 인해 바이러스의 복제 및 확산이 멈추게 된다.
이는 타미플루가 세포막 수용체 당지질에 포함된 시알산과 비슷한 구조를 가져 NA와 결합되어 그 작용을 멈추게 하는 것이다. 즉 당사슬을 이용한 치료제의 개발이 성공한 것이다. 이로 인해 독감 발병시 조기에 투여하는 것이 중요하며 기왕에 일으킨 염증은 도움이 되지 못한다. 따라서 가장 중요한 것은 면역력을 증가시키는 것인 셈이다.
이렇듯 세포와 병원균의 상호작용의 대부분은 당사슬이 관련된다. (인지, 분해, 분자모방을 통해) 코로나 바이러스 또한 당사슬 층을 가지고 있기에 세포 표면의 당사슬의 구조와 기능이 완벽하다면 제대로 된 인지를 통해 감염은 1차적으로 방어될 수 있는 가능성이 커지는 것이다. 이것이 당사슬의 항체 유사 작용이다.
신종 변종 바이러스의 발현은 이번 코로나 바이러스 문제에만 국한되는 것이 아니라 지속적인 발현 가능성을 지니고 있으며 따라서 이에 대한 근본적인 해결책 도모가 필요하다. 그리고 앞서 보았듯 가장 적합하고 가능성 높은 해결책으로 제시되는 것 중 하나가 바로 당 영양소 섭취이다. 물론 일반적인 건강수칙을 지키는 것도 당연히 중요한 것이다.
