코로나바이러스는 세포를 조기 노화시킨다.

문광주 기자 / 기사승인 : 2021-09-15 22:04:52
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* 코로나바이러스는 폐 및 기타 기관으로 퍼지기 전에 상기도의 세포를 먼저 공격
* 세포 노화는 너무 오래되거나 손상된 세포를 침묵시켜 변성 및 암 발병을 예방
* SARS-CoV-2는 감염된 세포를 조기 노화 일으키고 노화 관련 반응의 전체 캐스케이드 유발
* 특정 활성 성분으로 염증성 과민반응 조기 차단이 코로나19 치료를 위한 새로운 전략

코로나바이러스는 세포를 늙게 만든다.
세포의 조기 노화는 코로나19의 심각한 과정을 설명할 수 있다.


치명적인 단계별 폭포:
연구원들이 Covid19의 심각한 과정에 대한 중요한 메커니즘을 확인했다.
코로나바이러스는 먼저 호흡기의 세포를 바꾸고 다음에 면역 체계의 식세포를 조기 노화로 설정한다. 즉 세포가 과 노화되었을 때만 발생하는 휴식 상태다. 이것은 조직 손상과 염증성 메신저 물질의 대량 방출을 유발한다. 좋은 소식은 세포 노화에 대한 활성 성분이 이미 테스트되고 있다는 것이다. 

▲ 감염된 세포 표면의 코로나바이러스. SARS-CoV-2 감염은 세포에서 조기 노화 프로그램을 유발해 치명적인 결과를 초래한다. © NIAID

SARS-CoV-2 코로나바이러스에 감염되면 이 바이러스는 폐 및 기타 기관으로 퍼지기 전에 상기도의 세포를 먼저 공격한다. 감염된 세포는 근본적으로 재건돼 바이러스 공장으로 전환된다. 감염 부위 주변 전체에는 코로나바이러스에 감염되지 않았더라도 세포가 대규모로 융합되어 있다.

세포가 "폐기"될 때

코로나 감염은 세포에 또 다른 결과를 가져온다.
베를린 채러티 대학병원(Charité-Universitätsmedizin Berlin)의 이소영(Soyoung Lee)과 그녀의 동료들은 다음과 같이 밝혔다.

SARS-CoV-2 감염은 영향을 받은 세포의 노화 프로그램을 활성화한다. 일종의 연령에 비해조기에 휴지기 상태다. 일반적으로 세포 노화는 너무 오래되거나 손상된 세포를 침묵시켜 변성 및 암 발병을 예방한다.

스트레스, 감염 또는 위협받는 조직 손상이 세포에서 세포 노화를 유발할 수 있다는 것도 알려져 있다. 그러면 노화 세포는 면역 반응 및 예를 들어 상처 치유에 중요한 염증 전달 물질을 방출한다. Lee와 동료들이, Covid-19 환자의 기도와 폐에서 채취한 감염된 세포 배양과 점막 샘플을 사용해 코로나바이러스 감염과 Covid-19에서 이 노화 프로그램의 역할을 조사했다.

치명적인 캐스케이드(Kaskade)

관찰 결과:
SARS-CoV-2는 감염된 세포를 조기 노화를 일으킬 뿐만 아니라 노화 관련 반응의 전체 캐스케이드를 유발한다. 이것들은 눈사태와 같은 염증 반응을 일으키고, 결국 심각한 과정의 전형인 폐렴과 사이토카인 폭풍이 발생한다.

캐스케이드는 코로나바이러스가 상부 호흡기의 점막 세포를 공격하고 노화 프로그램을 가동시키는 것으로 시작된다. 그런 다음 노화 세포는 염증성 전달 물질을 풍부하게 생성해 면역 체계의 청소부 세포인 대식세포를 유인한다. 이들은 점막으로 이동해 영향을 받은 세포를 제거한다. 그러나 점막에 풍부하게 존재하는 메신저 물질의 영향으로 대식세포 자체가 노화 상태가 되어 많은 양의 사이토카인 및 기타 염증성 메신저 물질을 방출하게 된다.

재프로그래밍된 대식세포는 노화를 폐로 운반한다.

재프로그래밍된 식세포는 메신저 물질을 통해 염증 반응을 증가시킬 뿐만 아니라 다른 기관으로 감염을 옮기는 데 도움이 된다. 그리고 그녀의 동료들. 이는 조직 손상을 유발하고 폐렴을 촉진한다.

"우리 연구는 대식세포를 이 과정에 대한 중요한 세포 메신저로 식별한다"고 연구원들이 설명했다. 뿐만 아니라 광범위한 노화로 인해 혈관벽의 세포가 응집을 촉진하는 물질을 방출하게 되는데, 이는 추가 분석에서 알 수 있다. 이것은 Covid-19의 전형적인 미세 혈전을 선호하고 폐의 산소 교환을 방해한다.

새로운 치료법의 출발점

이 모든 것이 시사하는 것은 다음과 같다.
SARS-CoV-2가 점막 세포를 조기에 노화로 보내는 능력은 Covid-19로 질병이 진행되는 과정과 심각한 경우 면역 반응의 탈선에 결정적인 역할을 한다. 이 소영은 “분명 노화의 세포 스트레스 프로그램은 혈관 손상이나 미세혈전증과 같은 코로나19 폐렴의 많은 특징적인 특징을 유발하는 염증성 폭풍의 매우 중요한 동인”이라고 설명했다.

이 발견의 긍정적인 측면은 코로나바이러스가 세포에서 노화 프로그램을 시작하는 것을 막을 수 있다면 심각한 과정에 도움이 될 수 있다는 것이다. 실제로 노화 세포를 특이적으로 공격하여 치명적인 연쇄 작용을 차단하는 활성 성분이 있다.

Covid-19에 대한 "큰 잠재력“

이러한 결과는 또한 이러한 약제가 코로나19의 심각한 과정에 효과적일 것이라는 희망을 불러일으킨다. "이러한 결과는 매우 고무적이다"고 Charité의 선임 저자인 클레멘스 슈미트(Clemens Schmitt)가 말했다. "특정 활성 성분으로 염증성 과민반응을 조기에 차단하는 것이 코로나19 치료를 위한 새로운 전략이 될 가능성이 크다고 생각한다.“

하지만 그 전에 Schmitt가 강조하는 것처럼 많은 질문을 명확히 해야 한다.
“그러나 모든 활성 성분과 마찬가지로 세놀리틱(Senolytika)도 부작용이 있을 수 있다. 그들이 Covid-19의 치료를 고려하기 전에 대답해야 할 많은 질문이 있다.
어떤 용량이 효과적인가? 언제, 얼마나 오랫동안 물질을 투여해야 할까? 부작용은?”

노인들이 세놀리틱에 대해 젊은 사람들과 다르게 반응하는지 여전히 명확해야 한다.
"우리가 나이가 들어감에 따라 점점 더 많은 세포가 노화에 접어들기 때문이다"고 Schmitt는 말했다. 이러한 질문에 대한 첫 번째 임상 연구는 이미 준비 중이다.
(Nature, 2021; doi: 10.1038/s41586-021-03995-1)

출처: Charité – Universitätsmedizin Berlin

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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