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- 코가 차가우면 이러한 세포외 방어 소낭의 생산이 급격하게 떨어지며 바이러스 방어 마비
- 바깥 기온이 5도까지 될 때,코점막에서 방출되는 방어 소포의 수가 42% 감소
- 이 소포 표면의 항바이러스 단백질도 더 희박해져
- 감염 줄이려면 일상은 코를 따뜻하게 유지하고 감염으로부터 보호하는 것
- 아연 섭취만이 최소한 감기를 완화하고 단축시킬 수 있다.

추위: 추위가 우리의 바이러스 방어를 마비시키는 방법
차가운 점막은 감기 바이러스에 대한 "미끼"를 적게 생성한다.

겨울에 감기가 유행하는 이유는?
이것에 대한 생물학적 설명은 바이러스 병원체에 대한 코점막의 새로 발견된 방어 전략에 의해 알 수 있다. 바이러스에 감염되면 코는 표면 단백질이 바이러스를 속여 자신을 숙주 세포로 생각하게 하는 막으로 둘러싸인 분비 주머니인 작은 "미끼" 덩어리를 생성한다. 그들은 매력을 느끼고 잡힌다. 그러나 코가 차가우면 이러한 세포외 방어 소낭의 생산이 급격하게 떨어지며 바이러스 방어가 마비된다. 

▲ 연구자들은 감기 바이러스에 대한 우리 코의 새로운 방어 전략과 추울 때 호흡기 감염에 더 취약한 이유를 발견했다. pixabay

감기든 일반 감기든 진짜 인플루엔자이든 호흡기 감염은 매년 추운 계절에 증가한다. 이것에 대한 일반적인 설명은 우리가 겨울에 더 많은 시간을 실내에서 보내기 때문에 병원균이 더 쉽게 전염된다는 것이다. 그러나 그것이 전부는 아니다. 연구에 따르면 호흡기 점막의 면역 방어 기능은 서늘한 온도에서 제대로 작동하지 않는다. 따라서 감기 바이러스는 차가운 코에서 더 잘 퍼질 수 있다.

비강 비밀 무기로 분비 소구

하지만 왜? 차가운 코에 무슨 문제가 있는 것일까? 이것이 바로 Northeastern University의 Di Huang과 그의 동료들이 발견한 것이다. 그들의 연구의 초점은 2018년에 발견한 바와 같이 박테리아에 대한 반응으로 코점막이 방출하는 작은 막으로 둘러싸인 분비 소구에 있었다.

▲ 출처: 관련논문 연구 개요도 Cold exposure impairs extracellular vesicle swarm–mediated nasal antiviral immunity / The Journal of Allergy abd Clinical Immunology)

새로 발견된 이 면역 반응에서 우리 코 앞부분의 세포는 병원균의 존재를 감지하자마자 항균 단백질로 가득 찬 이 소포 덩어리를 비강 점액으로 방출한다.
그러나 이전에는 이러한 소포가 바이러스 감염에서도 생성되는지, 비강 점액에서 바이러스와 싸우도록 설계되었는지 불분명했다. 이를 알아보기 위해 Huang과 그의 팀은 서로 다른 인간 코점막 조직 샘플을 세 가지 다른 감기 바이러스(두가지 다른 라이노바이러스와 한가지 일반적인 감기 코로나바이러스)로 감염시켰다.

바이러스 공격에 대한 미끼

테스트 결과:
일반적인 감기 바이러스는 세포외 소포의 방출을 유발한다. 그러나 이것은 연구원들이 발견한 바와 같이 박테리아와는 다른 신호 경로를 통해 발생한다. 결과적으로 막으로 둘러싸인 분비 소구는 다른 구성을 갖고 있다. 그들은 표면에 일반 감기 바이러스가 점막 세포에 도킹하는 데 일반적으로 사용하는 수용체를 정확히 가지고 있다.

다시 말해, 우리의 코는 이 소낭을 전환 기동으로 사용한다. 군용기가 사용하는 디코이가 적의 미사일을 유인하는 것과 유사하게, 이러한 가정 세포는 바이러스를 유인한다. 이들은 분비 소구의 수용체에 결합한 다음 이들에 의해 둘러싸여 무해하게 된다. "우리의 코가 더 많은 미끼를 생산할수록 점막 세포를 감염시킬 기회를 갖기 전에 더 많은 바이러스를 포획할 수 있다"고 Huang은 설명했다.

감기는 소포 생산을 억제한다.

여기에서 추위가 작용한다. 새로 발견된 방어 반응에 대한 찬 공기의 영향을 테스트하기 위해 연구자들은 코점막 배양을 5도까지 식혔다. 바깥 기온이 5도까지 될 때 밖에 나가시오. 코점막에서 방출되는 방어 소포의 수가 42% 감소했으며 이 소포 표면의 항바이러스 단백질도 더 희박한 것으로 나타났다.

"따라서 우리의 결과는 상기도 감염에 계절적 변동이 있는 이유에 대한 기계론적 설명을 제공한다"고 Huang은 말했다. 그 이유는 겨울에 감기 바이러스가 쉽게 전파될 뿐만 아니라 우리 코점막의 세포외 방어 전략에 대한 감기의 억제 효과 때문이다.

추위에 대한 새로운 출발점?

"우리는 코의 새로운 면역 메커니즘을 발견했으며 무엇이 이 보호 기능을 손상시키는지 보여주었다"고 Northeastern University의 공동 저자인 Mansoor Amiji는 말했다. "이제 문제는 감기로부터 우리 자신을 더 잘 보호하기 위해 이 자연 현상을 어떻게 사용할 수 있을까?" 가능한 출발점은 예를 들어 이러한 항바이러스 소포의 방출을 자극하는 비강 스프레이일 것이다.

그때까지 남은 일상은 코를 따뜻하게 유지하고 감염으로부터 보호하는 것이다. 모든 시도에도 불구하고 과학자들은 지금까지 감기에 대한 효과적인 치료법을 찾지 못했다. 특히 라이노바이러스는 매우 빠르게 변하기 때문에 예를 들어 백신 개발이 어렵다. 다른 예방책도 실험 단계를 통과하지 못했다. 연구 결과에 따르면 아연 섭취만이 최소한 감기를 완화하고 단축시킬 수 있다.
(Journal of Allergy and Clinical Immunology, 2022; doi: 10.1016/j.jaci.2022.09.037)
출처: Massachusetts Eye and Ear Infirmary

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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