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코로나 코리아 2 - 코로나19 증상과 면역

2020.03.11 | 조회 1989 | 공감 1

코로나 코리아


대전 한국병원 응급의학과 과장 하민석
(hum50000@naver.com)


이번 코로나19의 매개체는 박쥐랍니다. 무려 137종을 지녀 ‘바이러스 저수지’라 불리는 박쥐가 2002년 사스, 2015년 메르스와는 결이 다른 코로나바이러스를 몰고 왔습니다.


오래전부터 우리 곁에 있었던 코로나바이러스는 리노바이러스, 아데노바이러스와 함께 감기를 일으키는 3대 바이러스 중 하나였죠.


리노바이러스는 코감기, 아데노바이러스는 기침을 동반한 목감기를 주로 일으킵니다. 기존의 코로나바이러스는 주로 코와 인후두 등 상부 호흡기를 공략했습니다.




이번에 돌변한 코로나19는 하부 기관지와 폐를 자극하여 발열과 근육통, 마른기침과 호흡곤란 등을 일으킵니다. 양측성 폐렴 등으로 폐포 손상이 심해지면 호흡부전으로 사망에 이릅니다. 


보통 감기는 초기부터 증상이 나타나지만, 코로나19 초기엔 증상이 미미합니다. 증상은 감염 후 2~14일 뒤에 나타날 수 있으며, 평균 5일 정도 걸립니다.




독감이나 신종플루처럼 고열이 아니라서 환자들이 간과하기 쉽습니다. 무증상 감염자도 많습니다. 그래서 전파가 쉬워졌죠.


초기에 증상 없이 가볍게 침범하면서 점점 본색을 드러내기 때문에 코로나19가 무섭습니다.




증상만으로 다른 질환과 구분할 수 없기에 유전자 증폭(RT-PCR) 검사 등이 필요합니다. 적을 알아야 대처가 가능한데 아직 변이(變異) 된 바이러스의 정체를 소상히 알 수 없다는 게 문제입니다.


호흡기 점액질에 친화력을 가진 돌기(스파이크)가 왕관처럼 생겨 코로나(CORONA, 라틴어로 ‘왕관’이란 뜻)라 명명된 이 바이러스에게서 왜 돌연변이가 흔할까요?


유전자 정보가 담긴 두 줄이 서로 엇갈려 꼬여있는 '이중나선(Double-Helix)' 구조의 DNA 바이러스는 변형이 일어나지 않고 안정적입니다. 쉽게 풀어져 유전자가 엉키지 않습니다. 하여, 돌연변이가 상대적으로 잘 발생하지 않습니다.


반면에 코로나바이러스는 한 가닥 실처럼 생긴 'RNA 바이러스'입니다. 한 가닥은 상대적으로 자유롭고 불안정합니다. 이리저리 꼬이거나 뒤틀어지기 쉽습니다. 한 가닥 실은 숙주세포에 들어가 증식에 필요한 단백질을 곧바로 만들어냅니다.




코로나바이러스는 RNA 바이러스 가운데 덩치가 제일 커서 유전자가 많고 유전자를 다룰 공간도 넓습니다. 환경 변화에 맞춰 유전자를 변형해야 할 때 선택의 여지가 많죠.


생존에 유리하게 스스로를 변형시키며 진화하는 능력이 타의 추종을 불허합니다.



면역체계 과잉반응

면역체계는 외부 침입으로부터 몸을 지켜줍니다. 진주 촉석루에서 왜장을 끌어안고 순국한 논개처럼 대식세포는 병원체를 잡아먹고 자멸합니다. 이때 열이 나고 부종이 생기며 잔해물인 분비물과 고름이 생겨나죠.


그러나 면역반응이 너무 한꺼번에 일어나면 도리어 정상 세포까지 망가져 생명을 해치게 됩니다. 이런 반응을 ‘사이토카인 폭풍(Cytokine storm, 면역 폭풍)’이라 부릅니다.


사이토카인은 인체를 지키는 군대인 면역세포에서 분비되는 단백질 면역조절제입니다. 면역세포끼리 의사소통하는 물질로, 세포의 증식과 사멸, 상처 치료 등에 관여하죠.


지금까지 겪어본 적이 없는 신종 바이러스가 갑자기 나타나면, 면역체계가 과잉반응을 일으켜 사이토카인이 지나치게 많이 나오게 됩니다. 과도한 사이토카인이 정상 세포까지 공격하고 2차 감염을 유발하여 치명적인 결과를 낳습니다.



<출처:N Engl J Med. 2005 May 5:352(18)1839-42>


사이토카인 과다 분비는 특히 젊은 층에서 많이 나타납니다. 면역력이 강할수록 사이토카인 폭풍에 취약합니다. 메르스 당시 치사율이 35% 정도로 높았고, 감염자 가운데 40대 이하 젊은층이 38%를 차지했던 것도 면역체계 과민반응 때문이었습니다. 


코로나19 초기 확진자 41명의 진료 기록을 분석한 자료에 따르면, 환자 대부분이 증상 발현 일주일 만에 입원했고, 이 가운데 절반이 입원 2~3일 만에 중환자실로 옮겨졌습니다. 전체 환자의 10%가 인공호흡기 치료를 받았고 15%는 사망에 이르는 등 질병 진행이 굉장히 빨랐습니다. 연구진은 이 또한 사이토카인 폭풍의 영향으로 설명합니다.



집단면역

공동체를 위협하는 신종 감염병이 종식되려면 병원체에 면역을 지닌 이들의 숫자가 일정 비율 이상 채워져야 합니다. 인구집단의 면역력이 올라가면 해당 바이러스 유행의 엔딩 크레딧이 올라갑니다. 이를 ‘집단 면역(Herd immunity)’이라고 합니다.




현대사회에서는 백신 접종이 집단 면역을 이끌었습니다. 백신을 맞은 사람들이 장벽이 되어 확실하게 전염을 막았더랬죠. 전파력 뛰어난 홍역의 경우, 인구의 90%가 백신을 맞으면 홍역 유행 자체를 예방합니다. 덕분에 나머지 10%가 무탈합니다.


예방 백신의 원리는 바이러스가 우리 몸을 침입하기 전에 면역세포에게 바이러스 정보를 넘겨주어 항체를 미리 만들도록 하는 일종의 치트키(속임수)입니다. 대표 사례가 천연두 바이러스죠.



백신(Vaccine)은 소를 뜻하는 라틴어 ‘바카(Vacca)’에서 비롯되었습니다. 예방접종이 소의 우두에서 유래되었단 걸 일깨웁니다.


우두 백신이 나온 지 200여 년 만에 천연두는 전 세계에서 자취를 감췄습니다. 그러나, 항원이 너무 자주 변이되면 백신 만들기가 어려워집니다. 코로나19 이전의 코로나바이러스들에 대한 백신도 아직 개발되지 않았습니다.


백신 개발은 20세기 중반 이후에나 시작된 방편이고, 오랫동안 인간은 맨몸으로 바이러스와 맞짱을 떴습니다. 바이러스와 접촉해서 살아남은 자들이 집단 면역을 일구어냅니다.


전파 속도가 빠르다는 것은 그만큼 사람에게 적응해간다는 뜻입니다. 사람 입장에서 보면 바이러스에 대한 면역력이 갖춰진다는 뜻이죠.




코로나19처럼 전파력은 강하나 치사율(코로나19는 2% 정도, 사스는 10%, 메르스는 35%, 초기 에볼라는 90%)이 낮은 바이러스에 대한 집단 면역은 본인도 인지하지 못하는 상태에서 무증상 혹은 경미한 증상을 거치며 자연스레 형성됩니다.


마크 립시치 하버드대 전염병학 교수가 1년 안에 전 세계 성인의 4~70%가 코로나19에 감염될 것으로 예상했는데요.


이 경우 감염자는 환자가 아니랍니다. 바이러스에 면역을 지닌 사람으로 해석해야 한다죠.




이번 코로나19와 감염 메커니즘이 비슷하다고 판단되는 에이즈와 에볼라 치료제를 혼합하여 여러 약물 연구가 진행되고 있습니다.


개발에는 최소 12~18개월이 소요됩니다. 성공해도 치료제의 대량생산과 유통은 또 다른 문제입니다.


백신도 없고 치료제도 없는 상황에서 최선의 방책은 무엇일까요?


계속)

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