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최대 전투장은 코 점막…진입-차단 인자 치열한 승부

코로나바이러스 구조도. 픽사베이

신종 코로나 바이러스 감염증(코로나19)을 일으키는 바이러스는 호흡기뿐 아니라 여러 장기 조직에도 해를 끼친다. 효과적인 치료법을 개발하려면 인체의 어느 조직이 바이러스에 취약한지를 파악하고, 바이러스의 그 다음 목표 부위를 예측할 수 있어야 한다. 독일 신경퇴행성질환센터와 미국 코넬대 연구진이 이와 관련한 종합 참고자료가 될 수 있는 신체 부위별 감염 위험 지도를 만들었다.

연구진은 부위별 감염 위험을 측정하기 위해 바이러스가 세포에 침투하는 데 직접 작용하거나 중요한 역할을 하는 28개 유전자를 선별했다. 세포 표면의 수용체와 함께 병원체의 세포내 증식에 필요한 단백질, 병원체의 세포 침투를 방해하는 효소 등이 분석 대상에 포함됐다. 연구진은 이것들을 한마디로 ‘스카프’(SCARF=SARS-CoV-2 and coronavirus associated receptors and factors)로 명명했다. ‘코로나19 및 코로나바이러스 관련 수용체와 인자들’이란 뜻이다. 가장 대표적인 것이 ACE2 수용체 단백질이지만 이것 말고도 세포 감염에 관여하는 인자들은 매우 많다.

연구진은 우선 코 점막, 폐, 위, 신장, 심장, 뇌, 생식기 등 다양한 조직의 인체 세포 40만개에서 유전자가 어떤 발현 양상을 보이는지 분석했다. 어떤 세포에서 스카프가 발현되고 해당 조직 내 세포 가운데 몇%가 이 인자를 발현하는지 등을 살펴봤다.

인체 부위별 코로나19 감염 위험 지도. 각 부위별로 코로나바이러스 감염에 개입하는 인자들과 이 인자들이 발현하는 세포 유형을 표시했다. 화살표 그림은 진입 인자, 병 모양은 진입 보조 인자, 비강의 홈 파인 원은 차단 인자. 셀 리포트 제공

 장, 신장, 고환, 태반도 감염 취약한 ‘핫스팟’

그 결과 바이러스와의 가장 큰 전투장은 이미 알려진 대로 코 점막이었다. 바이러스 감염 과정에 가장 먼저 벌어지는 이곳의 전투 결과는 이후 감염의 전개 양상에 큰 영향을 끼친다. 그런데 코 점막 세포에는 ACE2 수용체처럼 감염을 촉발하는 인자뿐 아니라 바이러스의 침투를 막는 인자(IFITM3, LY6E)도 있다. 예컨대 IFITM3은 체내 면역계의 1차 방어선을 구성하는 선천 면역 물질의 하나로, 다른 코로나바이러스 연구에서 바이러스가 세포막을 뚫지 못하게 하는 단백질로 확인된 물질이다. 연구진은 이 물질이 코로나19 바이러스에도 같은 작용을 할 것으로 추정했다.

따라서 일단 바이러스와 접촉하게 되면 코 점막에서는 진입 인자와 차단 인자 사이에 치열한 줄다리기가 펼쳐진다. 그렇다면 누가 이 줄다리기에서 승자가 될까? 연구진은 나이에 따라 코 점막 조직 진입 인자의 발현 수준이 달라지는 것으로 나타났다고 밝혔다. 젊은이(30세 미만)에 비해 기성세대(50세 이상)에서 코로나19 바이러스 진입 인자를 발현하는 비강 세포가 훨씬 더 많았다. 이는 노인들이 코로나19에 더 취약한 이유 가운데 하나를 설명해준다.

장(소장·대장)과 신장, 고환, 태반도 감염 취약 부위, 즉 핫스팟으로 분석됐다. 고환은 특히 ACE2가 가장 많이 발현되는 조직이었다. 연구진에 따르면 이 조직들에서는 ACE2와 단백질 분해 효소인 TMPRSS2가 함께 발현한다. TMPRSS2는 ACE2 수용체에 달라붙은 코로나바이러스의 돌기단백질을 활성화시켜 세포내 진입을 돕는다. 생식기 조직의 경우 여성의 난소 세포는 바이러스에 내성이 있는 것으로 보이지만 남성의 정자 세포는 매우 취약해 보인다고 연구진은 덧붙였다. 정자 세포가 바이러스에 친화적인 ACE2와 TMPRSS2는 높은 수준으로, 바이러스를 차단하는 IFITM와 LY6E는 낮은 수준으로 발현하는 것이 관찰됐기 때문이다.

태반에선 영양막이라고 불리는 세포가 감염에 취약한 것으로 분석됐다. 영양막은 배반포의 외형을 형성하는 세포다. 연구진은 그러나 자궁에 있는 동안은 태반의 감염을 예방할 수 있다고 지적했다. 지금까지의 연구 결과로는 임신 3기(임신 7~9개월) 중 감염된 산모와 아기 사이의 전염은 매우 드물다고 한다.

연구진이 감염 위험 분석에 사용한 코로나19 및 코로나바이러스 관련 세포 수용체와 관련 인자들. 셀 리포트 제공

폐·심장·중추신경에선 ACE2 수용체 대체 인자들이 활약

연구진은 또 폐, 심장, 중추신경계에서 ACE2 수용체를 대신해 코로나19 바이러스의 진입에 기여하는 세포 인자들이 다수 확인됐다고 밝혔다. 연구진은 그 중 하나로 BSG라는 이름의 수용체를 지목했다. 연구진의 일원인 독일 신경퇴행성질환센터의 비카스 반잘(Vikas Bansal) 박사는 "코로나19는 신경 장애도 야기할 수 있는 것으로 알려져 있다"며 "신경세포에서 코로나19 바이러스가 발견된 사례는 아직 없지만 신경 시스템에는 혈뇌장벽(뇌와 혈류 사이를 차단하는 조직)을 제어하는 성상세포, 내피세포 같은 세포들이 포함돼 있는데, 이번 연구 결과 이 세포들도 감염에 취약한 것으로 드러났다"고 보도자료를 통해 밝혔다.

이번 분석은 어디까지나 가능성을 분석한 것이다. 연구진은 실제로 이렇게 감염이 진행되는지에 대해선 추가 실험을 통해 입증해야 한다고 강조했다.

이번 연구는 국제학술지 `셀 리포트'(Cell Reports) 9월3일치에 `인간 코로나바이러스 진입 인자들의 단일세포 RNA 발현 지도'(A Single-Cell RNA Expression Map of Human Coronavirus Entry Factors)란 제목으로 실렸다. 애초 지난 5월 사전 출판논문집 ‘바이오알카이브’에 실린 뒤, 동료 학자들의 검토를 거쳐 이번에 논문집에 정식 등재됐다. < 곽노필 기자 >

뇌세포 은밀하게 공격하는 코로나… 결과는 치명적

미 예일대 연구팀 "면역작용 피한 뒤 산소공급 막아"

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)에 걸린 환자가 발작이나 정신착란 증상을 보이는 것은 바이러스가 뇌세포를 직접 공격하기 때문이라는 가설을 뒷받침하는 연구 결과가 발표됐다.

뉴욕타임스(NYT)는 10일 신종 코로나바이러스가 뇌세포를 직접 공격하는 것이 가능하고, 인체 다른 부위의 감염보다 치명적인 결과를 부를 수 있다는 예일대학교 면역학자 이와사키 아키코 박사의 논문을 보도했다.

이와사키 박사는 코로나19로 숨진 환자의 뇌세포와 함께 실험용 생쥐, 줄기세포로 만든 장기유사체를 이용해 신종 코로나바이러스가 뇌세포를 공격하는 과정을 연구했다.

두뇌에 침입한 신종코로나 바이러스는 뇌세포를 직접 공격하지는 않는 것으로 나타났다.

대신 뇌세포의 복제 기능을 통해 번식한 뒤 산소 공급을 막아 신경세포를 괴사시킨다는 것이 이와사키 박사의 연구 결과다.

지카 바이러스처럼 뇌세포를 직접 공격하는 바이러스에 대해선 인체의 면역기능이 작용하지만, 이번 연구에서 드러난 것처럼 바이러스가 은밀한 공격을 할 경우엔 면역기능도 작동하지 않는다는 설명이다.

이와사키 박사의 연구는 코로나19로 사망한 환자에게서 산소공급 부족으로 인한 뇌세포 손상을 확인한 다른 연구 결과와도 부합하는 내용이다.

지금까지 의학계에선 신종 코로나바이러스는 호흡기관과는 달리 두뇌 침투는 사실상 불가능하다는 의견이 일반적이었다.

신종 코로나바이러스는 숙주 세포의 앤지오텐신 전환효소2(ACE2)를 이용해 세포에 침투하지만, 두뇌엔 ACE2가 사실상 존재하지 않는다는 이유에서였다.

그러나 이와사키 박사는 신종 코로나바이러스가 두뇌의 신경세포(뉴런) 연접부인 시냅스를 이용해 두뇌에 침입할 수 있다는 사실을 확인했다고 밝혔다.

다만 일각에선 코로나19 환자가 발작 등 신경계 관련 증상을 보이는 것은 뇌세포가 바이러스에 직접 공격을 당한 것이 아니라 인체 다른 부위의 염증이 뇌세포에 영향을 미쳤기 때문이라는 반론도 제기된다.

이와사키 박사의 연구는 온라인으로 공개됐지만, 아직 학술지 게재를 위한 전문가 검토는 이뤄지지 않았다.

미국 여성 11만7천명 36년간 추적 관찰…연관성 없어

난소암 등 일부는 예외…빈 의대, 영국의학저널에 논문

                           암세포 공격에 핵심 역할을 하는 T세포

머리 염색제엔 발암성 화학물질이 일부 들어 있다.

정기적으로 머리를 염색하는 사람은 방광암과 유방암 등의 발생 위험이 커질 수 있다는 연구 보고도 나왔다.

세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구기관(IARC)은 미용사 등이 직업적으로 노출되는 머리 염색제만 '가능한 인간 발암 물질(probable human carcinogen)'로 분류했다.

개인적으로 쓰는 머리 염색제는 발암 물질로 보지 않는다는 뜻이다.

하지만 영구적인 머리 염색제(permanent hair dye)의 개인적 사용을 둘러싼 발암 위험 논란은 끊이지 않았다. 결론을 내리기에 과학적 증거가 부족했기 때문이다.

머리 염색제의 발암 위험 논란을 잠재울 수 있는 대규모 코호트 연구(prospective cohort study) 결과가 나왔다.

오스트리아 빈 의대의 에바 셰른하머 전염병학 교수팀은 최근 영국의학저널(BMJ)에 관련 논문을 발표했다.

                           개의 방광암 세포를 공격하는 표피성장인자와 독소 칵테일(청색)

8일 온라인(www.eurekalert.org)에 올라온 논문 개요 등에 따르면 연구팀은 미국인 여성 간호사 11만7천200명을 36년간 추적 관찰하고 관련 데이터를 분석했다.

동일 주제로는 사상 최대 규모인 이번 연구의 결론은 대체로 IARC의 분류를 지지한다.

염색약을 사용해 개인적으로 머리 염색을 하는 것과 대다수 유형의 암 발생 위험 및 암 관련 사망 사이엔 뚜렷한 연관성이 없다는 것이다.

단, 기저세포암, 호르몬 수용체 음성 유방암, 난소암 등은 예외적으로 관련이 있는 것으로 나왔다.

머리 색깔에 따라 특별히 발생 위험이 높은 암도 일부 확인됐다.

예컨대 호지킨 림프종(림프계 악성 종양)은 머리색이 검은 여성에게만 발생 위험이 높고, 머리색이 옅은 여성은 기저세포암 위험이 두드러지게 높다.

셰른하머 교수는 "개인적으로 염색약을 써도 발암 위험은 대체로 커지지 않는다는 걸 재확인했지만 일부 유형의 암은 연관성이 드러나기도 했다"라면서 "전향적 추가 검증이 필요하다"라고 말했다.

동물단체들 ‘마스크 귀걸이 자르기’ 캠페인

함부로 버려진 일회용 마스크가 야생동물들을 해칠 수 있다는 지적이 나오고 있다.

약 1290억장. 코로나19 대유행으로 매월 전세계에서 버려지는 마스크의 양이다. 바이러스 전염을 막기 위해 인간이 일상적으로 사용하는 일회용 마스크가 야생동물의 생사를 위협하는 ‘올무’가 될 수 있다는 지적이 나온다.

최근 영국의 국립동물학대방지협회(이하 RSPCA)는 일회용 마스크로 고통받는 동물들의 모습을 공개하며 마스크를 폐기할 때도 책임감 있는 자세가 필요하다고 강조했다.

지난 7월19일 RSPCA는 영국 에식스주 첼름스퍼드에서 마스크 귀걸이에 두 다리가 묶인 갈매기를 구조했다고 밝혔다. 구조 당시 어린 갈매기는 양 발목에 마스크 귀걸이가 칭칭 감긴 채 거리를 떠돌고 있었다. 근처 자동차 매장 직원이 몇 시간째 같은 자리를 맴도는 갈매기를 보고 이상함을 느껴 구조 요청을 했고, 새는 사우스에식스 야생동물병원으로 이송됐다. 탄성이 있는 귀걸이에 꽁꽁 묶인 갈매기의 다리는 관절이 퉁퉁 부어있었다.

어린 갈매기가 두 다리에 마스크 끈이 뒤엉켜 움직이지 못한 채로 구조됐다.

송골매 한 마리가 발톱에 걸린 마스크를 빼내기 위해 애쓰는 모습이 촬영됐다.

사흘 뒤에는 발목에 마스크가 엉킨 채 날고 있는 송골매의 모습도 포착됐다. BBC는 영국 요크셔 해변에서 송골매 한 마리가 발톱에 걸린 마스크를 빼내려고 애쓰는 모습이 찍혔다고 보도했다. 송골매를 찍은 사진작가 스티브 시플리(Steve Shipley)는 BBC와의 인터뷰에서 “송골매는 영국에 단 1000쌍 정도만 살고 있다. 단 한마리라도 이런 식으로 새를 잃는 것은 큰 손실”이라면서 “우리를 보호해 주는 마스크지만 그것이 최소한 다른 존재들을 위험에 빠뜨려서는 안될 것”이라며 마스크를 사용한 뒤 제대로 버려야 한다고 말했다.

이같은 소식이 전해지자 국제동물권단체 페타(PETA)는 2일 ‘마스크가 동물을 해치지 않도록 책임감 있게 폐기하는 방법’을 안내했다. 페타는 “이미 많은 마스크 쓰레기들이 도시의 공원과 거리를 오염시키고 있지만 우리의 작은 노력이 동물을 보호할 수 있다”며 “마스크 귀걸이에 야생동물의 발이 걸리지 않도록 끈을 잘라서 버려야 한다”고 강조했다.

배우 김혜수, 엄정화 등이 SNS에 ‘마스크 귀걸이 자르기’ 게시물을 공유해 캠페인을 독려하고 있다. SNS 갈무리

한국에서도 배우 엄정화, 김혜수 등이 소셜네트워크서비스에 ‘마스크 귀걸이 자르기’를 독려하는 게시물을 공유해 캠페인이 확산되고 있다. 지난 4일 경기도의회 도시환경위원회는 마스크 귀걸이 자르기 캠페인을 벌이고, 올바른 폐기법을 발표했다.

경기도의회가 정리한 마스크 안전하게 버리는 방법은 △마스크 귀걸이를 가위로 반으로 자르기 △마스크를 버린 종량제봉투는 단단히 묶어서 버리기 △마스크를 올바르게 폐기한 뒤 비누로 손씻기 순이다.

앞서 방역당국도 마스크 착용 뿐 아니라 제대로 버리는 것이 중요하다고 강조한 바 있다. 윤태호 중앙사고수습본부 방역총괄반장(보건복지부 공공보건정책관) “착용했던 마스크가 함부로 버려지고 있어 또 다른 감염원이 될 위험이 있다. 착용했던 마스크는 오염물질이 손에 묻지 않도록 묶어 일반쓰레기로 배출하고 폐기 뒤에는 손을 깨끗이 씻어야 한다”고 당부했다. < 김지숙 기자 >

● 30~40대부터 눈의 노화 시작

‘몸이 열이면 눈은 아홉에 해당한다 (안십중구·眼十中九)’는 사자성어가 있다. 그만큼 눈이 우리 몸에서 중요하다는 것을 강조하는 말이다.  

30, 40대부터 본격적인 노화가 시작되면서 노안을 비롯해 백내장, 황반변성, 녹내장, 당뇨망막병증과 같은 눈질환의 발병률이 높아진다.

최근에는 ‘컴퓨터 시각 증후군’이라는 증상도 생겨났다. 이 증상은 화면에 노출되는 시간이 하루에 3시간 이상이거나 권장 밝기보다 화면이 더 밝은 경우에 생긴다. 그리고 눈과 화면의 거리가 너무 짧은 경우에도 생긴다.

# 컴퓨터 시각 증후군의 증상은?

• 두통
• 눈이 빨개진다
• 눈이 아프거나 따갑다
• 흐릿하게 보인다
• 겹쳐보인다.

● 눈 보호를 위한 권장사항

# 화면으로부터 충분한 거리 확보: 화면은 눈으로부터 최소 60cm 이상 떨어져 있어야 한다. TV와 같은 더 큰 화면의 경우 거리는 최소한 1.8 미터가 필요하다.

# 밝은 곳에서 화면을 본다: 어두운 곳에서 화면을 보면 눈에 무리가 간다.  

# 눈을 자주 깜빡인다: 화면을 사용하는 중에는 무의식 적으로 눈을 덜 깜빡인다. 때문에 사용 중 의식적으로 노력하여 눈을 깜빡이도록 해야한다. 눈 깜빡임은 안구에 습기를 제공할 눈물을 생성한다.

# 눈을 쉬게 한다: 컴퓨터 화면을 지속적으로 봐야 하는 일이라면 중간중간 눈을 쉬도록 한다. 매 20분마다 최소 20초 동안 스크린에서부터 눈을 돌리고 6미터 이상 떨어진 물체에 초점을 맞춘다.

※ 요즘 같은 시대에 전자기기 사용을 중단하는 것은 무리가 있다. 그러니 시력에 해로운 영향을 최소화 하기 위해 노력해야 한다.

● 눈 건강에 도움이 되는 건강식품

# 건강 약품들

• 비타민 A, C
• 플라보노이드
• 카로티노이드
• 오메가3 지방산
• 미네랄
• 항산화제

# 눈 건강을 위한 슈퍼 푸드

• 푸른잎채소
• 당근
• 피망
• 딸기