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예일대 연구진 “비강 세포의 초기 면역 반응이 증상 여부 좌우”

겨울철이면 감기와 각종 호흡기 질환이 급증한다. 그중에서도 가장 흔한 원인인 라이노바이러스(rhinovirus)에 노출됐다고 해서 모두가 감기에 걸리는 것은 아니다. 누군가는 멀쩡한 반면, 누군가는 콧물과 인후통, 몸살로 며칠을 고생한다. 그 차이를 설명하는 단서가 ‘코 안’에 있다는 연구 결과가 나왔다.

예일대 의과대학 연구진은 19일 학술지 셀 프레스 블루(Cell Press Blue)에 발표한 논문에서, 라이노바이러스에 노출됐을 때 비강(코 안) 세포가 어떻게 반응하느냐가 감기 증상 발생 여부와 심각도를 좌우한다고 밝혔다. 이번 연구의 책임 저자인 예일대 면역학자 엘런 폭스먼 박사는 “일반 감기 감염 과정에서 실제로 어떤 일이 벌어지는지를 이전보다 훨씬 정밀하게 보여주는 연구”라고 설명했다.

폭스먼 박사에 따르면 감기 바이러스가 코에 들어와도 실제 증상이 나타나는 경우는 약 절반에 불과하다. 이를 이해하기 위해 연구팀은 실험실에서 인간 비강 조직을 배양해, 라이노바이러스에 노출됐을 때 코와 폐 점막 세포에서 일어나는 세포·분자 수준의 변화를 관찰했다.

그 결과, 바이러스 노출 후 인체 반응은 크게 두 가지로 나뉘었다.

첫 번째는 이른바 ‘좋은 반응’이다. 이 경우 전체 세포의 1% 미만만 바이러스에 감염된다. 몸이 빠르게 인터페론(interferon)이라는 단백질을 만들어 바이러스의 침투와 증식을 차단하기 때문이다. 인터페론은 항바이러스 방어 체계를 조율하는 핵심 물질로, 충분히 빠르게 작동하면 바이러스가 퍼지기 전에 막아낸다.

연구진이 실험적으로 이 인터페론 반응을 방해하자, 바이러스는 훨씬 쉽게 확산되고 증식했다.

반면 바이러스가 초기에 억제되지 못하면 ‘나쁜 반응’으로 이어진다. 이 경우 염증을 유발하는 단백질이 대량 생성되면서 콧물과 점액 분비가 늘고, 전체 세포의 30% 이상이 감염된다. 우리가 흔히 말하는 감기 증상이 본격적으로 나타나는 단계다.

폭스먼 박사는 “어떤 요인이 이 두 반응 중 하나로 기울게 만드는지는 아직 완전히 밝혀지지 않았다”고 말했다.

연구진은 당장 증상을 막는 방법을 제시하지는 못했지만, 특정 조건들이 ‘좋은 반응’ 또는 ‘나쁜 반응’과 연관돼 있음을 확인했다.

최근에 다른 바이러스 감염을 겪었다면, 항바이러스 인터페론 반응이 일정 기간 활성화된 상태로 유지돼 다음 바이러스에 더 빠르게 대응할 수 있다는 증거가 일부 존재한다.

반대로 코와 폐를 둘러싼 공기가 차가울수록 바이러스에 유리한 환경이 된다. 낮은 온도에서는 인터페론 생성이 억제되거나 지연되는 경향이 있어, 바이러스가 초기 방어망을 뚫고 퍼질 가능성이 커진다는 것이다.

환경 요인도 중요한 변수다. 폭스먼 박사는 “대기 오염이나 담배 연기를 흡입하면 이후 노출되는 감기 바이러스에 대한 면역 반응이 크게 달라진다”며 “대체로 염증이 과도하게 유발되는 방향으로 반응이 악화된다”고 설명했다.

이번 연구는 감기를 완전히 막는 해법을 제시하지는 못했지만, 왜 같은 바이러스에 노출돼도 누군가는 아프고 누군가는 멀쩡한지를 설명하는 생물학적 기초를 제시했다는 점에서 의미가 있다. 감기의 시작은 코에서부터, 그리고 그 첫 반응이 몸 상태를 결정짓는다는 사실이 과학적으로 확인된 셈이다.