세포의 무기 (<세포전쟁>, 37~38, 165)
<미운 우리 새끼>라는 예능 프로그램에서 결혼 한지 얼마나 되었냐는 물음엔 보통 10년이나 20년 아니면 3년 정도, 이렇게 말하는 것이 보통인데, 6733일 되었다고 답하길래, 얼마 안되었네 하고 계산을 해보니, 20년을 넘은 세월이라 깜짝 놀랐다. 10년 20년 등으로 생각했을 땐 엄청 오랜 세월인 듯 한데 하루하루로 세어보니 작게 느껴진 건 왜일까? 우리 몸의 세포 역시 성인 기준으로 약 37조개라고 한다. 적혈구는 약 250억 개 신경세포는 약 860억 개이며, 피부, 근육, 지방 세포 등으로 이루어졌다고 한다. 결혼 생활도 6733일이 날마다 다르듯이 세포도 각자가 얼마나 다를까? 메리언 켄들의 <세포 전쟁>에서는 수많은 세포들이 우리 몸 안에서 바이러스, 기생충, 암세포와 전략적인 전투를 벌이는 이미지를 선사한다. 그렇다면 세포는 어떤 무기로 싸울까?
어떤 질병을 앓을 때 사람은 고유한 냄새가 난다. 그 원인은 몸속에서 세포들의 전투가 치러지기 때문이다. 우리 몸은 외부에서 침입한 병원균이나 이물질, 바이러스 등에 저항하여 이겨낼 수 있도록 방어하는 세포가 있어서 면역력을 조절하거나 균을 직접 잡아먹기도 하는데, 이를 면역세포라고 한다. 면역은 인간 생명의 핵심적인 것으로써 항원(antigen)과 항체(antibody) 반응이 있다. 항원은 비자기 물질이라고도 하며 내 것이 아닌 외부의 것이다. 즉, 항원은 병원균, 바이러스, 꽃가루처럼 이물질이다. 항체는 항원에 대항하는 물질이다. 몸속에 들어온 신체 내 어떤 다른 체계와 달리 면역체계 세포는 한 종류 이상의 수용체 군들을 만들어 특정 외부항원을 인식할 수 있다. “면역글로불린들은 각 부분이 특별한 기능을 하도록 만들어졌다. 면역글로불린의 양끝은 너울거릴 수 있는 팔 모양이며, 항원과 결합하는 인식부위로 되어 있다. 이러한 면역글 로불린의 구조적 다양성 덕분에 우리는 바이러스, 박테리아, 균류, 그리고 기생충과 같이 다양한 유형의 침입자로부터 오는 많은 종류의 항원을 물리칠 수 있다. 면역반응 중에서 항체와 항원 사이의 복잡한 반응을 체액성 면역반응(humoral im mune response)이라 한다. 이외에도 감염세포를 죽여 병원균을 파괴시키는 세포중재 면역반응(cell-mediated immune r e sponse)이 있다. 이 두 종류의 적응면역반응의 핵심적 특징은 항원을 정확히 인식한다는 것이다. 그리고 일단 한번 인식하고 반응했던 항원을 기억하게 되므로 2차 침입시에 아주 빨리 반응할 수 있다.” (37~38) 사실 체액(humoral)의 ‘umor’는 실질적으로 액체를 의미한다. 면역을 위해 분비되는 것은 항체이고, 그들은 침입하는 병원균 입자들과 상호 작용하기 위해 매우 정확하게 목표를 겨냥한다. 사람을 비롯한 기타 척추동물들의 경우에 이 체계는 아주 고도로 발달되었다.
식세포작용의 체계는 세포중재면역이나 체액성면역과 비교할 때 훨씬 원시적이지만, 훨씬 더 보편적이다. 예를 들어, 만일 손가락이 베이면, 조직이 상처를 입어 일부 세포들이 죽기 시작한다. 이렇게 죽어가는 세포들은 그들의 내용물을 방출하는데, 이것의 일부가 이웃 세포들에게 피해를 입힌다. 그런데 이처럼 죽은 세포의 잔해를 치우기 위해 대식세포와 기타 식세포작용을 하는 면역세포가 상처부위로 유인된다. 그래서 남아 있는 세포들이 근처 세포의 성장을 도와, 베인 부분이 나을 수 있게 새로운 환경을 만들어낸다.
바이러스는 증식하기 위해 숙주세포가 필요하기 때문에, 자신에게 적절한 숙주세포를 목표로 겨냥하는 현명한 수단을 개발하였다. 대개의 바이러스들은 세포 외막을 사용하여 수용체를 확인한다. 박테리아들은 뚜렷한 핵을 갖지 않는다는 점에서 우리가 갖고 있는 적혈구를 제외한 모든 세포들과 다르다. 최근에는 항생제가 발명되고 위생과 청결을 신경쓴 사람들이 승리하고 있다. 그럼에도 불구하고, 바이러스와 박테리아의 빠른 번식속도는 그들도 살아남기 위해 유전적으로 짜임새를 재빠르
게 바꾸고 있다.
어떠한 병원균이나 침입자가 인식될 때, 첫 번째 반응은 경보소리를 내는 것이다. 많은 경우에 최초의 경보는 공격받은 세포가 죽어서 분비하는 화학물질 때문에 발생한다. 이때에는 아마도 침입자를 죽이거나 항원을 처리할 수 있는 항원-제시세포, 즉 대식세포를 끌어들여서 항원을 제거할 것이다. 이 과정은 선천성 면역계에 속하는 일이다. “죽어가는 세포들은 다른 세포들이 세포죽음신호를 인식할 수 있도록 화학물질들을 분비한다. 이러한 경보신호 발령으로 혈관이 확장되면 식세포들과 다른 면역세포들이 그 지역으로 들어오게 된다. 그래서 면역반응이 시작됨에 따라 피부의 좁은 부위가 붉어지고 부풀어 오른다. 신경계 또한 세포죽음신호를 알아차릴 수 있어서, 메시지를 뇌의 다른 부위로 보냈다가 다시 감염된 부위로 보낸다. 이 메시지들은 그 감염된 부위로 가는 혈액의 흐름을 변경시킬 수 있거나 호르몬이나 사이토카인 분비변경 같은 일반적인 전신반응을 일으킨다. 그리고 때에 따라서는 그 두 반응을 모두 다 유도할 수 있다.” (156) 모든 바이러스의 항원은 T세포들에 노출된다. 이들 T세포들은 표면에 CD8 분자들을 지니고 있다. 이때 세포질에서 만들어져 표출된 바이러스 항원조각 때문에 감염된 세포들이 죽을 수 있기 때문에, T세포들을 세포독성세포라고 부른다.
항체생산은 길어도 10일 정도 걸리며, 초기 면역반응은 일반적으로 약 3주간 지속된다. 이 과정에서 몇몇 종류의 면역글로불린들이 만들어지며, 각기 다른 종류의 면역글로불린들이 몸에서 서로 다른 기능을 담당하기 때문에 시차를 두고 분비된다. 이때 면역반응의 단계에 따라 어느 것이 분비될지가 결정되며, 부분적으로는 면역글로불린을 분비하는 B세포들 주위에서 조성되는 미세환경에 따라 달라지기도 한다. 이 시점에서는 사이토카인이라 불리는 인자들의 구성원이 아주 중요하다. 무기들, 즉 항체들은 B세포가 만들어낸다.
면역세포는 염증을 유도하거나 적을 죽이기 위해 사이토카인, 인터페론, 인터루킨 등의 물질을 분비한다. “첫째 전장터는 조직화되고 정돈되어서, 병원균에 대적하기 위해 모든 세포들이 질서정연하게 등급별로 자리잡고 있다. 둘째, 어떤 일에 대해 특별히 적합한 세포들이 조직화되어 왕성한 분열 의무를 갖는다. 셋째, 일반적으로 같은 목적을 달성하는 서너 종류의 수단이 있어서, 만일 병원균이 방어 제일선을 뚫고 지나갔다 하더라도 또 다른 수단들이 동원된다. 마지막으로, 사실상 대부분의 항체는 필요한 양을 크게 초과하여 생산 된다. 결과적으로 면역글로불린을 생산하는 세포들이 대량으로 죽게 된다. 흔히 수천 개의 세포들이 죽어야 생명을 지속시킬 수 있으며, 그들 모두는 깔끔하게 청소되어서 감염된 장기들이 계속하여 적절한 기능을 수행할 수 있게 해준다.” (165) 노인들의 경우에는 대식세포들이 부스러기들을 계속 삼킬지라도, T세포들과 B세포들이 항원을 처리하는 다른 기능과 면역 상호 작용에 필요한 사이토카인분비가 감소된다. 훌륭한 면역반응을 위해서는 세포죽음이 선택적으로 일어나야 한다. 세포의 죽음 자체는 나쁜 일이 아니다. 신체가 살기 위하여 세포들은 죽어야 한다.
세포의 의사소통 (<세포전쟁>, 214~215)
눈에 보이지도 않는 세포들이 바이러스, 기생충 같은 항원과 전쟁을 하면서 내 몸을 지켜내고 있다. <세포 전쟁>을 보면서 문득 세포와 관련해서 감정이 하는 역할은 무엇일까?라는 질문이 생긴다. 뇌신경을 통해 면역 세포들이 이동도 하고 인식도 하며, 싸움도 하지만, 뇌와는 어떻게 소통을 하는 것일까? 예를 들면, 몸에 필요한 음식을 찾는 것처럼 말이다. 큰아이가 서너 살쯤에 잠만 자는 병(?)에 걸렸는데, 수박을 먹고 일어났던 것이 생각난다. 친정 어머니가 돌아가시고 바로 아이들을 데리고 집으로 돌아왔는데, 큰아이가 감기도 아닌데, 밥도 잘 안먹고 시름시름 앓더니, 한 열흘 가까이 잠만 자다가 갑자기 “외할머니가 **이 오지 말래”라는 소리에 깜짝 놀랐다. 무섭기도 해서 시댁에 먼저 도움을 요청하고 근처 응급실에 입원을 시켰다. 주사바늘을 꽂는데도 기운 없이 잠만 자다가 “수박 먹고 싶어”라는 말에 수박을 사다 먹였더니 바로 나은 기억이 난다. 얼마나 놀랐는지 지금 생각해도 아찔하다. 그때가 음력으로 따져보니 시기가 같다. 의식은 못하고 수박을 사야겠다는 생각을 하고 있었는데, 집에 북클럽을 마치고 돌아오니 이미 예쁘게 썰어서 그릇에 담겨 있었다. 베트남 여행 갔다가 돌아온 작은 아이가 남편한테 수박 먹고 싶다고 했서였지만, 생각해보면 그 뒤로 해마다 이맘때 수박을 산다. 그런데 큰아이는 왜 수박이었을까? 많고 많은 과일 중에 수박을 먹으면서 가장 행복했던 기억이 있는 것이지 않을까 싶다. 더불어 나 역시 수박 반절을 통째로 놓고 숟가락으로 퍼먹던 기억이 많은 기억들 중에서 가장 활력을 불러일으키기 때문이다.
뇌만 기억을 한다고 보기엔 세포들이 신호를 보내서 정신과 몸이 서로 소통을 하기 때문이 아닐까? 그래서 몸이 보내는 신호를 무시하지 말고 잘 들어야 한다. 몸이 무거울 때 무릎을 꿇고 기도를 하면 몸이 가벼워진다. 세포들이 경직되는 것을 풀어내는 제일 좋은 방법인듯하다.
나는 암에 대한 공포가 크기 때문에 암에 관한 자료에 관심이 많다. 이 책에서 눈에 띈 인용문이다. “종양괴사인자가 어느 정도 숙면과 관련이 있기 때문에 이 인자가 정상적으로 분비되지 않으면 암과 AIDS와 만성피로증후군으로 고통 받는 사람들에게 졸음과 피로가 몰려들 가능성이 제안되었다. 종양괴사인자는 대식세포, T세포와 B세포, 자연살해세포, 성상교세포(astrocyte)라 불리는 뇌세포, 그리고 간세포들이 만들어낸다. 종양괴사인자가 강화시키는 활성 범위는 아주 넓다. 종양괴사인자는 세포 부착분자(adhesion molecule)를 출현하게 하고, 중성백혈구를 활성화 시키며, 다른 세포들이 사이토카인을 많이 분비하게 하기 때문에, 면역반응 대부분의 강력한 중재자라 할 수 있다. 이 물질은 카헥시(악액질, cachexia)라 불리는 소모적인 질병 상태에 대한 연구에서 발견 되었기 때문에 원래 카켁틴(cachectin)으로 불렸다. 피부의 색소형성 세포암, 즉 악성 흑색종(melanoma) 같은 종양에 대항하는 종양괴사인자의 작용은 현재 병원에서 환자를 치료하는 데 성공적으로 이용되고 있다.” (214~215) 이 책에서 짧게 소개하고 있지만, 잠을 푹 자면 종양괴사인자가 활성화된다는 자료를 소개하고 있다. 수면이 부족할 때 감염과 질병에 더 걸리기 쉽다. 잠을 반으로 줄이면 몸에서 자연살해세포의 수 역시 반으로 준다. 오랫동안 질병에 대한 표준적인 치료방법은 누워 요양하기와 잠자기였다. 바쁜 현대인에겐 건강한 수면과 세포에게 좋은 기억을 활성화 시키는 정신적인 작업 또한 중요하다는 생각이 든다.
031) 273-2295 (전화 / 방문)
