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<원제목> 인간광우병이 발생하기 위한 전제조건들 - 개인적인 감수성(1) 2008-6-29
변형프리온단백질의 독성이 0.5g, 5g 등 수g 단위로, 마우스는 0.5mg으로 감염 대상자들을 치사에 이르게 한다는 동물실험 결과들은 그 정도는 아닐 것이라 생각했던 우리들을 무척 당혹스럽게 만든다. 그러나 더 당혹스러운 것은 이 정도의 독극물이 영국 사회 전반에 걸쳐 10여 년 간 대량으로 유포되었음에도 불구하고 앞으로 발생 예정치까지 합쳐서 사망자가 수백 명에 그칠 것이라는 사실이다. 수백 명도 많다고 할 수 있지만 독극물을 그만큼 먹었을 때 죽은 사람보다는 살아남은 사람이 대다수라면 그 사실이 더 의아한 것 아니겠는가...
1. 대량의 오염된 조직의 유입
2. ‘종 간 장벽’의 붕괴
3. 재순환(recycling) - 특정 strain의 출현
4. 특정 부위 섭취 - SRM
5. 개인적인 감수성 - 유전형, 나이
인간광우병에 걸린 사람들의 공통점 중에 가장 확실하게 알려진 것은 모두들 잘 아시다시피 프리온유전자(PRNP) 129번 코돈 유전형이 M/M형이라는 유전적 감수성(genetic susceptibility)에 관한 것입니다. sCJD는 물론이려니와(영국 71%, 한국 100%) vCJD는 100% M/M형입니다. 하지만 영국 5000만 인구 중 36.79%가 M/M형이라고 하면 1840만 중 단지 163명만이 피해를 봤을 뿐입니다. 이 부분을 적절히 설명할 수 있어야 되는데 유전적 감수성 다음으로 잘 알려진 것이 연령별 감수성(age susceptibility)입니다.
세가지 병의 공통된 특성
인간광우병의 증상이 나타나는 호발 연령대는 25~30세입니다. 스크래피는 생후 2~3년이고, 광우병은 생후 5~7년입니다. 각각의 잠복기는 인간광우병 13~16년, 스크래피는 20개월, 광우병은 4~6년입니다. 이것을 계산하면 병이 시작되는 시기를 알 수 있습니다. 인간의 경우 병이 시작되는 피크 연령대는 15세 전후가 되고, 스크래피는 12개월 되는 시점이, 소도 12개월 되는 시점이 피크가 됩니다. 이 세 질환의 공통점이 확연히 드러납니다. 비교적 어린 연령대에 감염된다는 것, 변형프리온질환의 독특한 특성입니다.
단순하게 시뮬레이션 해보면 사람의 경우 15세부터 감염위험도가 감소하기 시작합니다. 위 그래프를 보시면 알 수 있겠지만 처음 오염된 소고기를 접하게 되었을 때 나이가 20세였던 사람은(잠복기 15년으로 하고 증상이 발현한다면 35세) 15세였던 사람보다 55% 위험도가 감소합니다. 25세 이후로는 급격히 감소하여 70세가 되면 99.9% 위험도가 감소하게 됩니다.
10~20세 사이의 높은 감수성에 대해 연구자들은 여러 각도로 접근해보았습니다. 가장 손쉽게 생각해볼 수 있는 인자는 이 나이 때일수록 소고기를 많이 먹는 것은 아닐까 하는 점이었습니다. 그래서 나온 것이 그 당시 햄버거 고기에 포함될 것으로 생각되는 광우병 소의 뇌나 척수 등이 포함된 ‘기계적회수육’(MRM)과의 관계였습니다. 하지만 그 외의 소고기, 소시지, 고기파이 등의 소비는 나이와는 관계가 없었습니다. 단순히 육류 소비 행태로만은 설명할 수 없다는 이야기가 되겠습니다. 그 다음 세워진 가설이 바로 ‘소장 투과성’에 대한 연령별 차이입니다.
파이어스 패취
우리 몸은 외부 물질의 침입에 대한 일종의 장벽을 형성하고 있습니다. 피부로 덮혀 있고 호흡기와 소화기 등은 점막으로 보호되어 있어 각종 바이러스나 박테리아, 기생충, 분해되지 않은 단백질, 지방 등의 체내 진입을 막고 있습니다. 광우병과 연관되어 가장 중요한 루트로 밝혀진 소화기 같은 경우 여러 단계의 방어진지가 구축되어 있습니다.
일단 점막 면역이라고 해서 장 점막에 점액 및 항균 펩타이드, 프로스타글란딘, 면역글로불린A(IgA)로 1차 방어를 합니다. 또한 물리적으로 상피세포들끼리 단단하게 결합되어 있고 기저막 등이 있어 외부물질의 침입을 막습니다. 그리고 우리가 이번 시간에 이야기할 가장 중요한 부분인 GALT(Gut-Associated Lymphoid Tissue, 장-연관 임파조직)로서 소화기관에 있는 면역 조직들인데 이들이 또한 방어에 중요한 역할을 합니다. 파이어스 패취(Peyer's patch)란 이 GALT의 일부로서 소장 내벽에 존재하며 대부분 회장 말단부에 위치하고 있습니다(회장은 소장의 제일 끝부분으로서 위-십이지장-공장-회장-대장 순서로 연결되어 있습니다).
문제는 이 파이어스 패취에 존재하는 M-cell이라는 세포가 상당히 분자량이 커 보통의 경우 흡수가 불가능한 분해되지 않은 변형프리온단백질을 흡수할 수 있다는 것입니다. 처음 kuru를 보고하고 이것이 전파가 가능한 전염성해면양뇌증의 하나임을 밝혀내 노벨상을 수상한 가이두섹의 경우도 처음에는 장으로 흡수된다는 사실을 인정하지 않았다고 합니다. 가이두섹은 주 전파 경로를 구강이나 피부에 난 상처로 봤었습니다. 하지만 나중에 구강에 아무 상처도 없는 것을 확인한 상태에서 섭취를 통해 감염이 된 것을 확인하고 이런 믿음은 무너졌습니다.
그렇다면 이 M-cell이 존재하는 파이어스 패취와 GALT의 분포와 발달 정도가 변형프리온단백질이 우리 체내에 침투할 수 있느냐 없느냐와 관련이 있을 것이라는 추정을 당연히 해 볼 수가 있을 것입니다. 그래서 이런 가설에 기초한 실험들이 진행되었습니다.
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제공 : BRIC 소리마당 집중토론
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