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”젊은 코로나 환자 상태 급격히 악화시키는 사이토카인 폭풍, 이렇게 발생한다”

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”젊은 코로나 환자 상태 급격히 악화시키는 사이토카인 폭풍, 이렇게 발생한다”

2020.05.21 18:27
코로나19를 일으키는 사스코로나바이러스-2(노란색)에 심하게 감염돼 사멸에 이르고 있는 세포(붉은색)의 전자현미경 사진이다. NIAID 제공
코로나19를 일으키는 사스코로나바이러스-2(노란색)에 심하게 감염돼 사멸에 이르고 있는 세포(붉은색)의 전자현미경 사진이다. NIAID 제공

연령대가 낮은 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19·코로나19) 환자들 가운데 드물게 ‘사이토카인 폭풍’ 현상이 일어나는 일이 발생하고 있다. 사이토카인 폭풍은 인체에 바이러스가 침투했을 때 면역물질인 사이토카인이 과다하게 분비되는 현상을 뜻한다. 사이토카인이 과다하게 분비되면 정상세포까지 공격해 대규모 염증반응이 발생한다. 면역 반응의 과잉으로 나타나는 증상이기 때문에 면역력이 높은 젊은 층에서 발생할 확률이 더 높다. 일본 연구팀이 이런 사이토카인 폭풍이 코로나19 바이러스가 사라지는 감염 막바지 때 발생한다는 연구결과를 내놨다.


무라카미 마사키 일본 홋카이도대 면역학연구소장 연구팀은 사이토카인 폭풍이 감염 막바지 혈압을 높이는 ‘앤지오텐신 II’의 활동이 늘어나며 발생한다는 연구결과를 국제학술지 ‘면역’ 20일자에 발표했다.


연령대가 젊은 코로나19 환자 중 사이토카인 폭풍 현상을 겪는 환자들이 발생하고 있다. 이달 6일 대구시에 따르면 지난 3월 3일 경북대병원에서 코로나19 확진 판정을 받고 입원 치료를 받던 청년이 5일 오후9시쯤 퇴원했다. 이 환자는 사이토카인 폭풍 현상으로 급성 호흡곤란 증후군을 겪는 등 위중한 상태였다. 한때 상태가 심각해져 인공호흡기를 달고 에크모(ECMO·체외막산소공급장치)와 투석치료도 병행했다.


연구팀은 이런 사이토카인 폭풍이 왜 발생하는지 알아보기 위해 사이토카인 폭풍 현상을 겪은 환자의 사례를 담은 논문 2편을 통해 분석했다. 논문 2편 종합해 보면 코로나19 바이러스는 바이러스 표면의 ‘스파이크 단백질’을 이용해 인체 세포 표면의 에이스투(ACE2) 단백질을 인식한다. 이 과정에 ‘TMPRSS2’라는 효소는 스파이크 단백질을 쪼개는 역할을 맡아 인간 세포로 코로나19 바이러스가 들어가는 것을 용이하게 한다.


연구팀은 “에이스투 단백질을 막거나 효소 작용을 방해하는 약을 이 때 사용하면 코로나19 초기 단계 치료를 도울 수 있다”면서도 “하지만 바이러스의 양이 줄어드는 감염 막바지로 가면 사이토카인 폭풍과 함께 급성 호흡곤란증후군이 나타나기 시작한다”고 설명했다.


연구팀에 따르면 인간세포로 코로나19 바이러스가 들어가면서 세포 포면에 있던 에이스투 단백질로 함께 딸려 들어간다. 이렇게 에이스투 단백질의 숫자가 줄어들게 되면 신체는 혈액 속에 ‘앤지오텐신 II’ 를 증가시킨다. 앤지오텐신은 혈관수축과 혈압상승에 관여해 혈압을 상승시키는 내분비단백질이다. 혈압강하제로 흔히 쓰인다 연구팀은 결국 이 앤지오텐신 II가 염증 활성에 주된 역할을 하는 ‘NF-kB’와 ‘IL-6-STAT3’ 활동을 늘린다고 봤다.


무라카미 교수는 “사이토카인 폭풍 현상이 어떤 방식으로 발생하는 지 알아냈다”며 “이런 메커니즘을 공략해 사이토카인 폭풍을 막을 수 있는 방법을 만들어 낼 수 있을 것”이라고 말했다. 
 

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