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- 에볼라 바이러스는 종종 치명적인 감염 일으켜, 고열, 통증, 설사, 경련 등의 증상
- 에볼라 바이러스는 중추신경계에 잠복해 수개월 또는 수년간 발견되지 않은 채 생존
- 에볼라열은 30~50%의 치명률. RNA 바이러스는 체액이나 오염된 물체로 전염
- 에볼라 바이러스는 뇌 조직에서 생존할 뿐만 아니라 활성 상태까지 유지

에볼라 바이러스는 열이 내린 후에도 뇌에 남아 있다.

숨겨진 위험:
에볼라열의 급성기가 가라앉은 후에도 감염은 끝나지 않는다. 에볼라 바이러스는 여전히 몸속에 남아 있으며, 중추신경계에 잠복해 수개월 또는 수년간 발견되지 않은 채 생존할 수 있다. 바이러스학자들은 최근 병원체가 뇌의 어느 부위에 숨어 있는지, 그리고 그로 인해 어떤 결과가 발생하는지를 밝혀냈다. 이러한 연구 결과는 에볼라 생존자들에게 나타나는 장기적인 후유증을 설명할 뿐만 아니라, 과소평가되어 온 감염 위험성을 드러낸다. 

▲ 에볼라 바이러스는 인체 내에서 수개월 또는 수년간 생존할 수 있다. 바이러스학자들은 이제 바이러스가 어디에서 생존하는지 밝혀냈다. 사진: © 미국 국립 알레르기·감염병 연구소(NIAID)/NIH

현재 콩고에서 유행하고 있는 분디부교 에볼라 바이러스 (Bundibugyo-Ebolavirus)와 같은 에볼라 바이러스는 심각하고 종종 치명적인 감염을 일으킨다. 감염자는 고열, 통증, 설사, 경련 등의 증상을 보인다. 후기에는 내출혈과 외출혈이 흔히 발생하는데, 이를 출혈열이라고 한다. 에볼라열은 30~50%의 치명률을 보인다. RNA 바이러스 계열에 속하는 에볼라 바이러스는 체액이나 오염된 물체를 통해 전염된다.

장기적인 영향과 재발

에볼라 환자가 생존하더라도 바이러스가 완전히 제거되는 것은 아니다. 에볼라 바이러스는 급성 감염 후 수개월 동안 다양한 체액에서 검출되는 경우가 흔하다. 대개 무증상이지만, 일부 에볼라 생존자는 안구 염증, 뇌수막염, 뇌염을 앓기도 한다. 에볼라가 재발하거나 다른 사람에게 재감염되는 경우도 발생할 수 있다.

함부르크 베른하르트 노흐트 열대 의학 연구소의 리나 비더스픽 연구팀의 리나 비더스픽(Lina Widerspick)은 "이처럼 바이러스가 지속적으로 존재하는 것은 에볼라 재발의 잠재적 원인으로 여겨진다"고 설명했다. 이러한 잠재적 위험과 임상적 중요성에도 불구하고, 에볼라 바이러스가 인체의 신경계와 뇌에서 어떻게, 어디에 존재하는지는 이전에는 명확하지 않았다.

뇌 조직에서의 활발한 바이러스 확산

따라서 비더스픽 연구팀은 인간 뇌 오가노이드를 이용하여 그 과정을 재구성했다. 줄기세포에서 배양된 이 세포 구형체는 성인의 뇌에서 발견되는 것과 유사하게 다양한 뇌세포 유형과 조직층을 이미 포함하고 있다. 연구팀은 실험을 위해 다양한 변종 에볼라 바이러스를 뇌 오가노이드에 감염시키고, 바이러스가 어떤 세포를 감염시키는지, 세포 내에서 복제되는지, 그리고 얼마나 오랫동안 생존하는지를 분석했다.

실험 결과, 에볼라 바이러스는 뇌 조직에서 생존할 뿐만 아니라 활성 상태까지 유지하는 것으로 나타났다. 바이러스는 뇌 오가노이드 내에서 퍼져 신경 세포뿐 아니라 성상세포와 미세아교세포(뇌의 면역 세포)까지 감염시켰다. 와이더스픽 연구팀은 "에볼라 바이러스의 활성 생존은 노출 후 최소 120일까지 관찰되었다. 이는 세포로부터의 바이러스 출아와 직접적인 세포 간 전파와 관련이 있다"고 보고했다. 연구팀은 자이르 에볼라 바이러스와 유사한 병원체인 마버그 바이러스와 수단 에볼라 바이러스에서도 유사한 현상을 관찰했다.

감염된 면역 세포와 국소 염증

뇌 조직에 에볼라 바이러스가 지속적으로 존재하면 면역 반응이 유발된다. 미세아교세포가 감염 부위에 모여들고, 이 세포들 또한 바이러스에 감염된다. 그 결과, 조직에서 사이토카인과 같은 염증 유발 신호 분자가 방출되었다. 베른하르트 노흐트 연구소의 수석 저자인 세사르 무뇨스-폰텔라(César Muñoz-Fontela)는 "뇌 오가노이드 배양 후기 단계에서 면역 및 염증 반응이 증가하는 것을 관찰했다"고 말하며, "이를 통해 이러한 조직에 에볼라 바이러스가 지속적으로 감염되면 국소 염증이 발생할 수 있다는 결론을 내렸다"고 덧붙였다.

▲ (a–c) EBOV 노출 후 표시된 날짜에 면역형광 염색된 인간 뇌 오가노이드(CerOrg)의 대표적인 전체 이미지. 에볼라 바이러스 감염 후 6일, 41일, 120일째 뇌 오가노이드(녹색). 후기 단계에서는 미세아교세포가 축적된다(분홍색). — © Widerspick et al./ Nature Microbiology, CC-by-nc-nd 4.0

이러한 관찰 결과는 일부 에볼라 생존자들이 급성 감염 및 에볼라 질병 발병 후 몇 달이 지나도 눈, 뇌막, 뇌에 염증이 발생하는 이유를 설명할 수 있다. 면역 체계가 중추신경계 조직과 체액에 있는 바이러스 병원체를 완전히 제거하지 못하는 것으로 보인다. 바이러스가 중추신경계 조직에서 확산되고 증식하는 능력은 생존자가 새로운 감염원이 될 수 있는 이유 또한 설명해 준다.

생존 전략으로서의 돌연변이 및 복제 오류

이 실험은 또한 또 다른 사실을 밝혀냈다. 에볼라 바이러스는 면역 체계의 대규모 방어 반응을 피해 체내에서 잠복 생존하기 위해 특별한 전략을 사용하는 것으로 보인다. 연구진은 이 RNA 바이러스가 복제될수록 점점 더 많은 돌연변이와 결함 있는 바이러스 유전자를 생성한다는 사실을 발견했다. 이는 이 RNA 바이러스의 유전자 복제 과정이 상대적으로 오류 발생률이 높기 때문이다. 에볼라 바이러스가 숙주 내에서 여러 세대를 거칠수록 오류가 축적된다.

이러한 돌연변이와 잘못된 복제는 면역 체계가 바이러스를 인식하기 어렵게 만든다고 연구팀은 설명했다. 또한 이러한 돌연변이는 바이러스 복제를 억제한다. 뉴욕 마운트 시나이 병원의 공동 저자인 구스타보 팔라시오스(Gustavo Palacios)는 "이러한 돌연변이 중 상당수는 감염 중 바이러스 복제를 감소시키거나 방지하는 것으로 추정된다"고 설명했다. 결과적으로 이러한 오류는 에볼라 감염을 잠복 상태로 유지하고 낮은 수준으로 지속시킨다.

팔라시오스는 "바이러스와 숙주 간의 장기적인 상호작용을 조사하기 위한 추가 연구가 필요하다"고 말했다. 연구팀은 또한 분디부교 에볼라 바이러스를 포함한 다른 에볼라 변종 및 필로바이러스로 연구 범위를 확장하려고 한다. 그는 "이를 통해 필로바이러스의 지속 메커니즘에 대한 이해를 더욱 심화할 수 있을 것이다"고 덧붙였다.

출처:
 Lina Widerspick (Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin, Hamburg) et al., Nature Microbiology, 2026; doi: 10.1038/s41564-026-02388-2

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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