사이토카인 폭풍이란?

요즘 코로나 바이러스의 연관 검색어로 사이토카인 폭풍이 자주 뜬다.

사이토카인 폭풍은 주로 젊은 층에 많이 나타나며, 사이토카인 폭풍이 시작되면 전신에 염증반응이 일어나면서 저혈압이나 각종 장기부전 상태가 되면서 심한경우 사망할 수 있다. 

대체적으로 나이가 젊으면 면역력이 높아 바이러스에 감염된다 하여도 증상이 심하지 않거나, 빠른 시일 내에 회복하는 경우가 많다. 

그렇다면 왜 면역력이 높은 젊은층들에서 사이토카인 폭풍이 많이 나타날까? 

 

일단 사이토카인(cytokine)의 정의를 알아보자.

영어로는 cytokine이라고 하며 세포를 의미하는 cyto와 움직임을 의미하는 kine의 합성어로

면역세포가 분비하며, 몸 속을 돌아다니면서 세포 신호 전달하는 단백질을 통틀어 일컫는다.

세포와 세포사이에서 신호를 전달하여 일종의 '전달 매개체' 즉 '언어 '라고도 부른다.

 

면역세포란?

우리 몸 외부에서 침입한 병원체나 바이러스, 이물질 등을 차단하고 저항하여 이겨낼 수 있도록 면역력을 조절하거나 잡아먹기도하는 세포를 면역세포라고한다.

면역세포의 종류에는 NK세포, 대식세포, 수지상세포,  T세포, B세포 등이 있으며 이외에도 많은 면역세포들이 존재한다.

 

면역세포의 역할

1. NK세포

: 바이러스에 감염된 세포의 막을 녹여 구멍을 낸 후, 효소 또는 물과 염분을 주입하여 세포가 자살 또는 괴사를 하도록 유도

2. 호중구, 대식세포

: 세포 조직이나 이물질, 병원체 등 건강한 몸에 존재하는 단백질이 아닌 것을 흡수하고 소화시키는 식세포작용을 한다.

3. 수지상세포

: 병원균 물질을 포식 또는 섭취하여 면역계의 다른 세포를 위해 표면에 표시하는 것이다. 림프관을 통해 이동하며 바이러스와 접촉하지 않는 T세포에게 표지를 전달한다.

즉 수지상 세포는 매개체로서 항원전달세포로 기능한다. 

4. T세포

: 세포를 직접 공격하기도 하며(세포독성 T세포), 사이토카인을 분비해 다른 면역세포들의 활성을 조절(제1형 도움 T세포), B세포 항체 형성 유도(제2형 도움 T세포), 항원을 기억 후 다시 침입할 시 공격(기억T세포)

5. B세포

: 외부로부터 침입하는 항원(바이러스)에 대항하여 항체를 만들어낸다.

 

 

 

 

사이토카인이 분비되는 과정

1. 바이러스가 기관지나 폐포의 상피세포에 부착하여 자신의 RNA(유전물질)을 숙주(인간) 안으로 집어넣어 증식을 시도한다.

 

2. 호중구와 대식세포가 감염된 기관지와 폐세포에 빠르게 도달해 포식작용을 하여 바이러스를 잡아먹는다.

 

3. 대식세포의 외부 혹은 내부에 위치한 형태인식수용체(pattern recogition receptor, PRR)로 병원체 고유한 특성인 병원체 연관분자형태(pathogen-associated molecular patter, PAMPs)를 인식하여 염증유발사이토카인, 케모카인, 인터페론 유리를 자극한다.

*케모카인: 방어를 위해 다른 면역세포의 유입을 촉진하는 물질

*인터페론(IFN)(사이토카인의 일종): 대식세포, NK세포, 세포독성T세포 활성화하여 면역증강, 세포증식 억제 등

 

4. 유리된 사이토카인은 면역계(대식세포)를 활성화시켜 더욱 많은 사이토카인을 생산하도록 유도한다.

또한 케모카인에 영향을 받은 다른 면역세포들이 바이러스에 대항하기 위해 모여들고, 그들이 또 다른 사이토카인을 분비하게 되면서 염증을 일으켜 바이러스와 싸우기 시작한다.

 

5. 면역세포들의 위험 신호를 받은 수지상세포가 T세포와 B세포에게 항원을 제시해 주면서 항체를 생산하며 우리 몸은 바이러스에 대응하는 면역체계를 갖춘다.

 

 

 

 

 

 

'여기서 요점은 바이러스에 대항하기 위해서는 면역반응이 적절히 작용해야 한다는 점이다.'

정상적인 면역반응이라면 적당히 염증반응을 일으켜 결론적으로 항체를 만들어 내며 몸은 바이러스를 이겨내게 된다.

 

하지만 면역체계가 과도하게 반응하게 되면 4번 단계에서 사이토카인이 급속하게 많은 양이 분비되어 바이러스뿐 아니라 정상조직까지 공격하게 되는데 이것을 '사이토카인 폭풍'이라 부른다.

사이토카인의 이런 양면성은 기능에서 이유를 찾아볼 수 있다. 사이토카인은 면역반응 외에도 세포의 분화 및 분열, 사멸, 혈관 확장 등 여러 현상에 복합적으로 관여하기 때문이다. 

 

이와 같이 면역반응이 과도하게 일어나 자신의 정상조직까지 공격하여 파괴하는 질환을 '자가면역질환'이라 부르기도 한다. 자가면역질환에는 류마티스 관절염 , 1형 당뇨병(인슐린 의존성), 전신성 루푸스, 크론병, 건선 등이 있으며,

안타깝게도 사이토카인 폭풍이나 자가면역 질환의 원인은 정확하게 밝혀지지 않아 지금으로서는 염증반응을 줄여주는 항염증제와 항바이러스제를 사용하여 증상을 완화시킬 뿐 근본적인 해결책은 나오고 있지 않는 상황이다.

한편에서는 현대인들의 잦은 외식, 술, 비만, 건강하지 못한 식습관, 환경오염, 심한 스트레스 등 정상 호르몬의 작동을 교란시키는 것이 주요 원인이라고 보고 있다.