면역 체계는 우리 몸의 방패막이다.

박테리아는 우리의 일생에서 가장 많이 접하게 되며 그에 따라 면역 반응이 잘 준비되어 있습니다. 물론 면역 반응을 회피하거나 차단하는 박테리아는 어디에나 있습니다. 우리들은 면역을 좋게 하기 위해 보조 약을 먹거나, 면역에 좋은 음식을 섭취하거나 많은 노력을 합니다. 살아가면서 면역 체계가 잘 돌아가지 않는다면 많은 세균으로부터 몸을 지켜낼 수 없습니다. 

면역 체계의 진화

면역 체계는 생물의 진화와 함께 진행되며 어떤 면에서는 진화의 살아있는 증인이라고도 할 수 있습니다. 단순한 동물에서 복잡한 동물로 옮겨감에 따라 다양한 유형의 면역 체계가 발달합니다. 곤충은 우리와 같은 타고난 면역 체계를 가지고 있습니다. 그중 하나가 톨이라는 유전자인데 이를 통해 곤충을 감염시키는 진균에 대항해 싸움을 합니다. 척추동물은 선천성 면역 체계와 후천성 면역 체계를 모두 가지고 있으며 목부 사지 동물에는 다양한 유형의 백혈구가 존재합니다. 백혈구는 혈액 속의 세포인 혈구 중 하나로 면역체계를 구성하는 주요 세포입니다. 혈액 성분이 원심 분리에 의해 분리되면 적혈구와 혈장 사이에 회백색 층을 형성하므로 백혈구라는 이름이 붙습니다. 순수한 한국어의 흰색이지만 알아보기 쉽게 하기 위해 적혈구는 적혈구이고 백혈구는 백혈구입니다.

박테리아와 바이러스의 적응 면역

새로운 사실로 밝혀지는 얘기가 있습니다. 원시 다세포 생물로부터 다른 단세포 생물과 공생해 왔다고 합니다. 이때 공생 세균이 번식하거나 체내에 들어오거나 유해세균이 정착하면 이를 제어하는 면역계가 발달해 있습니다. 정상 식물상은 미성숙한 T세포에 좋은 균과 나쁜 균이 무엇인지 가르쳐주고, 면역 반응을 억제하고 우리 몸이 분해할 수 없는 영양소를 분해하고, 항균 물질을 분비하여 나쁜 균이 정착하는 것을 방지합니다. 면역세포를 주거나 알려주고 면역세포를 활성화시키는 등 유익한 세균과 면역계가 함께 진화해 왔다는 설이 있고 우리 몸이 나쁜 세균을 먹지 못하는 영양소를 분비한다는 설이 있습니다. 면역 체계도 그것을 제어하기 위해 더 발전했다는 이론이 있습니다. 박테리아는 바이러스에 대한 적응 면역이 없다고 생각되었지만 2000년대에 CRISPR/CAS9라는 특정 서열의 바이러스 게놈을 잘라내는 메커니즘이 발견되었습니다. 이것은 바이러스 즉 박테리오파지의 게놈을 자신의 DNA에 저장하고 기억하고 동일한 바이러스가 침입하면 CAS9가 이를 기존에 도입된 바이러스 게놈과 비교합니다. 따라서 바이러스 RNA가 중화됩니다. 이것은 적응 면역의 좋은 예입니다. 메커니즘 자체는 놀랍지만 생물학적 세계는 이 시스템을 사용하여 유전자를 쉽게 조작할 수 있는 방법으로 이를 환영합니다. 현재 이 기술로 바이러스의 항바이러스제 내성 문제를 해결하려는 시도가 있고 몇 가지 성과가 있습니다.

면역반응 작용 범위

원생생물 자체가 숙주의 몸에 기생하는 데 특화되어 있고 숙주의 면역반응을 피하도록 진화했기 때문에 원생생물에 대한 면역반응이 거의 없다고 볼 수 있습니다. 표면에 있는 단백질을 주기적으로 변화시켜 스스로를 공격하는 항체가 생성되지 않도록 하는 별도의 유전자가 있으며, 어떤 경우에는 신체가 자신의 배설물을 항원으로 삼아 공격을 피하는 항원 역할을 하는 경우도 있다. 다세포 기생충은 워낙 크기가 커서 피해를 입혀도 피해가 없는 것은 아닙니다. 물론 없는 것은 아니므로 인간처럼 진화한 기생충이 아니면 대부분은 체내에서 죽습니다. 대처법에서는 결국 장기전을 치르게 되는데 숙주의 면역체계가 면역반응을 줄이는 대신 기생충도 조용히 삽니다. 사실 면역계가 다세포 기생충을 방어하는 목적은 체내에서 사라지게 하는 것이 아니라 번식을 줄이고 활동을 줄이며 피해를 줄이는 것입니다. 바이러스는 세균에 비교적 잘 대처하지만 이러한 면역반응을 뚫고 나오는 바이러스는 계속해서 출현하고 있습니다. 단핵구 유사 세포가 바이러스를 섭취하면 때때로 세포가 바이러스에 감염됩니다.

 

면역세포가 표적을 직접 공격하느냐 아니면 면역세포포에서 분비하는 단백질이나 소분자를 사용하느냐에 따라 병원체의 종류에 상관없이 세포성 면역과 체액성 면역으로 나눌 수 있습니다. 개별 병원체의 특성을 파악하여 일반적으로 반응하는지 맞춤형 반응으로 반응하는지에 따라 선천면역과 후천면역으로 나눌 수 있습니다. 이 외에도  면역 체계에는 병원체가 몸에 들어오는 것을 차단하는 물리적 장벽도 있습니다.