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감기 바이러스 : 추우면 억제력이 약해진다

감기 : 바이러스
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날씨 추워지면 감기에 잘 걸리는 이유: 기온변화에 따른 숙주-바이러스 상호작용 변화 때문
의학약학  KISTI (2013-05-23 09:30)
지난 수백 년 동안 우리의 부모들님은 "날씨가 추우면 감기에 걸리기 쉬우니, 옷을 따뜻하게 껴 입어라"라고 말씀해 왔지만, 사실 그 과학적 근거는 명확히 밝혀지지 않았다. 그러나 과학자들은 마침내 그 원리를 밝혀냈다. 예일대학의 연구진은 실험쥐와 인간의 기도세포를 대상으로 한 연구에서, "기온이 떨어지면 감기의 주범인 리노바이러스(rhinoviruse)에 대한 인체의 저항력이 약해져, 계절성 감기(seasonal cold)에 걸리게 된다"고 밝혔다. "우리가 밝혀낸 것은 "기온 변화에 따른 숙주와 바이러스 간의 상관관계(temperature-dependent interaction between the host and the virus)"라고 연구진은 말했다. 이번 연구는 지난 5월 19일 개최된 미국 미생물학회 컨퍼런스에서 발표되었다.

감기는 겨울에 가장 기승을 부리는데, 과학자들은 지난 수십 년 동안 "리노바이러스들은 저온에서 활발하게 활동하는 성질이 있으므로, 비교적 따뜻한 폐(肺)보다는 서늘한 상기도(upper respiratory tract)에서 더 잘 증식한다"고 생각해 왔다. 그러나 바이러스가 저온환경을 선호한다는 사실을 유병률의 계절적 변화(seasonal fluctuations in the incidence of cold)와 관련시켜, `감기가 겨울에 더 잘 발생한다`는 가설을 증명하기 위한 시도는 번번이 실패로 돌아갔다. 예컨대 2005년 영국 카디프 대학의 연구진은 건강한 사람의 발을 차가운 물 속에 담그게 한 결과, "추위가 상기도감염을 초래한다"는 결론을 얻어내는데 성공하기는 했지만(GTB2005110989, 참고논문 1), 그 원인까지 속시원히 설명하지는 못했다. 註 1) 한편 다른 연구자들은 "기온과 감염률 사이에는 아무런 상관관계가 없다"는 상반된 결론을 내리기도 했다(참고논문 2).

이번 연구는 동물실험과 실험실연구로 나뉘어 순차적으로 실시되었다. 연구진은 1차적으로, 쥐만을 감염시키는 리노바이러스(mouse-specific rhinovirus)에 취약한 실험쥐를 이용하여, 「감기와 기온 간의 관계」에 관한 수수께끼를 해결하기 위한 연구에 착수하였다. 연구 결과, 기온이 높을 경우 리노바이러스에 감염된 실험쥐의 면역계는 다량의 抗바이러스 신호(antiviral signals)를 발생시켜, 천연 방어체계를 활성화시킴으로써 바이러스를 무찌르는 것으로 밝혀졌다. 그러나 기온이 낮아지자, 실험쥐의 면역계는 항바이러스 신호를 보내는 빈도가 줄어들어, 바이러스 감염이 지속되는 것으로 나타났다.

1차 연구에서 날씨와 면역반응 간의 관련성을 확인한 연구진은 인간의 세포를 대상으로 한 2차 연구에 돌입했다. 연구진은 인간의 기도세포를 추운 환경과 따뜻한 환경에서 배양하며, 인간 리노바이러스(인간을 감염시키는 리노바이러스)에 노출시켰다. 그 결과, 따뜻한 환경에서 배양된 세포들은 추운 환경에서 배양된 세포들에 비해, 바이러스에 감염될 경우 자폭할 가능성이 높은 것으로 나타났다. [이 `자폭`을 과학용어로 프로그램화된 세포사멸(programmed cell death), 또는 아폽토시스(apoptosis)라고 하는데, 이는 `大(인체)를 위해 小(바이러스에 감염된 세포)를 희생하는 것`으로, 감염이 전신에 전파되는 것을 차단하기 위해 면역계가 내리는 `특단의 조치`라고 할 수 있다.]

"이번 연구에서 우리가 발견한 「기온의존성 면역반응(temperature-dependent immune reactions)」은 리노바이러스가 저온환경에서 잘 번식하는 이유를 설명해 줌과 동시에, 우리가 추운 겨울에 감기에 잘 걸리는 이유도 설명해 준다. 날씨가 추워지면 인간은 차가운 공기를 흡입하게 되는데, 차가운 공기는 상기도를 냉각시킴으로써 리노바이러스가 활발히 활동할 수 있는 환경을 조성한다"고 연구진은 말했다.

"이번 연구는 면역학은 물론 개인위생 측면에서도 매우 흥미로운 결과를 제시했다. 리노바이러스는 우리 주변에 지천으로 널려 있으며, 우리 모두는 리노바이러스에 항상 노출되어 있는 실정이다. 추운 겨울에는 몸을 따뜻하게 하여 면역력을 증가시킴으로써, 리노바이러스가 발호하는 것을 막아야 한다"라고 파스퇴르연구소의 감염질환 전문가인 마크 레퀴트 박사는 말했다. 그러나 다른 전문가들은 "추위가 바이러스의 전파를 조장하는 메커니즘에 대해서는 아직도 해결되지 않은 문제들이 많다"며 신중한 반응을 보이고 있다. "기온은 리노바이러스가 전파되는 이유를 설명하는 다양한 요인 중 한 가지일 뿐이다. 이번 연구처럼 간단한 대답이 전체적인 내용을 설명할 수는 없다"고 콜럼비아 대학교의 빈센트 라카니엘로 박사(바이러스학)는 논평했다.

※ 참고논문
1. Johnson, C. & Eccles, R. Fam. Pract. 22, 608?613 (2005).
2. Douglas, R. G. Jr, Lindgren, K. M. & Couch, R. B. N. Engl. J. Med. 279, 742?747 (1968).

註 1) 웨일즈 소재 카디프 대학의 연구진은 180명의 자원자들에게, 신발과 양말을 벗고 얼음처럼 차가운 물이나 빈 그릇에 20분간 발을 담그게 했다. 그 결과 차가운 물에 발을 담갔던 사람 중에서 29%는 4~5일간에 걸쳐 감기증상을 나타낸 데 반하여, 대조군에서는 9%만이 감기증상을 보였다. 연구진은 한기를 느끼는 것이 감기를 유발하는 과정을 다음과 같이 설명했다: "감기가 유행할 때는 많은 사람들이 바이러스에 경미하게 감염되어 있는 상태이지만 증상을 보이지는 않는다. 그런데 그들이 한기를 느끼게 되면 코의 혈관이 수축되어 따뜻한 혈액이 코로 공급되는 것을 차단한다. 따뜻한 혈액은 감염을 퇴치하는 백혈구를 공급하는 역할을 하기 때문에, 한기를 느끼면 감기에 걸리게 되는 것이다." "코의 방어력이 약화되면 바이러스의 힘이 강력해져서 감기에 걸리게 된다. 감기에 걸린 사람들은 추위 때문에 감기에 걸렸다고 생각하지만, 사실은 잠복상태에 있던 바이러스가 활동을 개시하면서 감기를 유발한 것"이라고 연구진은 말했다.