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결핵균은 어떻게 인간의 면역 방어를 무너뜨리나

송고시간2021-07-31 11:45

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백혈구 면역 반응 억제하는 결핵균 유전자 발견

미국 메릴랜드대 연구진, 저널 '플로스 패소전스'에 논문

염증 신호를 받아 항체(갈색)를 형성하는 B세포(녹색)
염증 신호를 받아 항체(갈색)를 형성하는 B세포(녹색)

[호주 월터 & 엘리자 홀 의학 연구소 / 재판매 및 DB 금지]

(서울=연합뉴스) 한기천 기자 = 과거보단 덜 하지만, 결핵(tuberculosis)은 여전히 위험한 질환이다.

지금도 전 세계에서 해마다 약 1천만 명이 결핵에 걸리고 100만 내지 200만 명이 목숨을 잃는다.

주로 기침을 통해 전염하는 결핵은 세계보건기구(WHO)가 선정한 '10대 질병 사망 원인'에도 올라 있다.

결핵 환자의 병세는 면역 반응에 따라 크게 달라진다.

면역력이 강하면 결핵균과의 싸움에 잘 견디지만, 면역이 약하면 감염증이 급속히 악화될 수 있다.

그런데 인체에 침입한 결핵균이 직접 환자의 면역력을 떨어뜨릴 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

과학자들은 환자의 면역 방어를 억제하는 결핵균 유전자도 확인했다.

미국 메릴랜드대의 폴커 브리켄(Volker Briken) 세포 생물학 교수 연구팀이 수행한 이 연구 결과는 29일(현지 시각) 오픈 액세스 저널 '플로스 패소전스(PLOS Pathogens)'에 논문으로 실렸다.

간의 대식세포
간의 대식세포

간의 혈관(청색) 사이에 발현한 대식세포(노란색). 이런 대식세포는 면역치료 부작용을 유발하는 인터류킨-12 단백질을 분비한다. [스위스 제네바대 Mikael Pittet / 재판매 및 DB 금지]

논문의 수석 저자인 브리켄 교수는 "박테리아 단백질과 인간 세포가 상호작용하는 분자 메커니즘을 이해해야 새로운 치료 표적을 개발할 수 있다"라면서 "세포의 병원체 방어에 중요한 신호 전달 체계와 결핵균 사이의 상호작용이 처음 확인돼 흥미롭다"라고 말했다.

연구팀은 결핵균과 비독성(non-virulent) 박테리아를 각각 대식세포(macrophage·백혈구의 일종)에 감염되게 하고 반응을 관찰했다.

무엇보다 염증 조절 복합체 '인플라마솜(inflammasome)'의 발현 도가 크게 달랐다.

인플라마솜은 세포 내부를 살피다가 병원체를 포착하면 면역 반응 개시 신호를 보낸다.

다시 말해 감염이나 상처가 생겼을 때 면역 반응에 시동을 거는 게 인플라마솜이다.

결핵균에 감염된 대식세포에선 극적으로 제한적인 인플라마솜만 발견됐다. 하지만 비독성 박테리아에 감염된 대식세포는 그렇지 않았다.

물론 소규모의 인프라마솜 활성화는 병원체 감염으로도 일어날 수 있다. 하지만 이 정도차이는 예상하지 못한 결과였다.

이건 병원체와 숙주 사이의 줄다리기를 보여주는 모범적인 사례였다.

병원체는 숙주의 면역력을 억제하려 하고, 병원체를 감지한 숙주세포는 최대한 신속히 면역 반응을 일으키려 한다는 게 재차 확인된 셈이다.

게다가 인플라마솜 활성화를 방해하는 건 PknF라는 이름을 가진 결핵균 유전자였다.

실제로 이 유전자를 비독성 박테리아에 이식해 대식세포를 감염시키면 인플라마솜 반응이 약하게 나타났다.

폐의 대식세포 발달 과정
폐의 대식세포 발달 과정

[스웨덴 카롤린스카 의대 / 재판매 및 DB 금지]

결핵균 유전자가 어떻게 숙주세포의 인플라마솜을 억제하는지는 아직 밝혀지지 않았다.

이 유전자의 원래 기능은 지질의 생성과 분비를 조절하는 것이다.

브리켄 교수는 "박테리아(결핵균)가 인플라마솜을 통해 지질 분비에 변화를 일으킬 수도 있다"라고 지적했다.

연구팀은 현재 이 결핵균 유전자가 질병의 독성에 어떻게 작용하는지 연구 중이다.

인플라마솜 억제가 결핵균의 독성 강화로 이어지는 게 확인되면 PknF 유전자는 결핵 유전자 치료제 또는 예방 치료제 개발의 훌륭한 표적이 될 거로 기대된다.

cheon@yna.co.kr

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