면역계

면역계

 

수세기를 거치는 동안 사람들은 몇몇 질병들이 같은 사람에게 두 번 감염되지 않음을 알게 되었다. 유행성 천연두(天然痘, smallpox)에 걸려 마마자국이 남은 생존자는 다음 번에 이 질병이 창궐할 때에는 병에 걸릴 염려없이 안전하게 환자들을 돌볼 수 있었다. 이처럼 질병과 접촉함으로써 체내에 어떤 변화가 일어나면 그 사람은 이후부터 그 질병에 대해 면역(immune)을 가지게 된다.

면역반응은 서로 다른 두 가지의 기작 중 하나에 의해 또는 둘 다에 의해 나타나게 된다. 어떤 면역반응들은 살아 있는 세포들 중에서 특수한 집단인 림프구에 의해 일어난다. 그러한 반응을 세포성 면역(cell-mediated immunity)이라 한다. 다른 면역반응은 항체(antibody)라는 단백질분자에 의해서 일어난다. 항체는 림프와 혈장으로 운반된다. 그렇기 때문에 “체액성”이라는 용어는 흔히 항체에 의한 면역(antibody-mediated immunity)을 의미한다. 이런 두 가지 형태의 면역반응을 예를 들어 살펴보자.

 

 

세포성 면역

미국내의 여러 주에서는 교수와 교사들에게 폐결핵에 대한 정기검진을 받으라고 권하고 있다. 폐결핵은 Mycobacterium tuberculosis 라는 간균에 의해 유발되는데 보통 이 균을 폐결핵균이라 부른다. 대부분의 경우에 있어서 이 세균은 폐에 침입해서 살아간다. 이런 경로로 걸린 질병은 만성으로 이행하고, 균은 몇 년 동안이나 폐에서 살게 된다. 그에 따라 면역반응이 일어나긴 하지만 안타깝게도 환자를 치유시키는 경우는 흔하지 않다. 그러나 tuberculin 검사를 통해서 결핵에 대해 빠르고 값싼 진단을 할 수 있다. 이 검사의 방법은 폐결핵균으로부터 추출한 미량의 단백질을 피부에 주사하는 것이다. 세균이 잠복해 있거나 예전에 잠복했던 적이 있다면 양성반응이 나타난다. 양성반응은 24시간 안에 뚜렷한 붉은 반점이 주사 자리에 나타나는 것으로 알 수 있다. 이 반점 부위를 떼어서 현미경으로 관찰해 보면 림프구와 대식세포(大食細胞, macrophage)들이 밀집해 있는 것을 볼 수 있다. 림프트모르모트도 결핵균에 노출될 때 비슷한 면역반응을 나타낸다. 그런데 면역반응에 양성을 나타내는 모르모트에서 림프구를 빼내어 음성의 모르모트에 주사하면 원래 음성이었던 모르모트도 tuberculin 검사에서 양성을 나타낸다. 즉 결핵균에 직접 노출된 적이 없는 tuberculin 음성 모르모트라도 tuberculin양성의 공여체(供與體, donor)로부터 뽑은 림프구를 주사하면 tuberculin 양성이 된다는 것이다. 그러나 혈청만을 주사할 때에는 이런 효과가 나타나지 않는다. 실제로 어떤 동물들의 경우에는 면역을 시켰는데도 항체가 전혀 검출되지 않을 수도 있다. 림프구를 주사해서 면역반응이 일어나는 경우만을 세포성 면역이라 한다. 면역, 또는 세포성 면역은 세포내의 병원소(특히 바이러스)에 의한 질병에 대항하는 데 있어서 중요하다. AIDS 환자처럼 면역계에서 세포성 면역이 결핍된 사람들은 바이러스에 의한 질병에 감염되기 매우 쉽다. 일군(一群)의 면역학자들은 세포성 면역이 암에 대한 방어에서도 중요한 역할을 할 것이라고 믿고 있다.

 

 

체액성 면역

세균성 폐렴의 가장 흔한 원인균인 폐렴균은 여러 가지의 유형(I, I, II 등)이 존재한다. II 형의 폐렴에 걸렸던 개체는 그 유형에 대해서만 면역이 된다. 어떤 생쥐에 III형의 폐렴균을 약간만 주사해도 그 세균은 그 속에서 빠르게 증식하고, 생쥐는 약 24시간 만에 패혈증(septicemia)에 속수무책으로 당해 죽고 만다. 그러나 그 세균에 대해 면역이 된 사람으로부터 뽑은 혈청(serum)을 주사받게 되면, 수많은 III 형의 폐렴균을 주사해도 생쥐는 건강을 유지한다. III 형의 폐렴을 앓은 적이 없는 사람의 혈액은 이런 방어효과가 없다. 혈청 속에 있는 방어를 담당하는 성분은 항체라고 부르는 단백질분자이다. 혈청 주사만으로(림프구는 제외) 면역이 전달되는 경우를 보고서 체액성 면역을 확인할 수 있다. 체액성 면역은 폐렴균처럼 세포 밖에서 자라는 세균에 대해 몸을 보호하는 경우에 특히 중요하다.