세균성 요로(Urinary tract) 감염은 고통스럽고 성가시다. 그런데, 면역세포들의 감염에 대한 방어에 있어, 종양괴사인자(tumor necrosis factor, TNF)를 매개체로 한 면역세포들 간의 통신방법이 본의대 (Bonn Medical Center) 연구팀에 의해 밝혀졌다. 이 연구 결과는 학술지 Cell 에 실렸다.

요로 감염은 가장 빈번한 감염으로, 요도를 지나 비뇨생식로(urogenital tract)를 침범한 장내세균에 의해 유발된다. 이러한 감염은 지속적인데, 그 이유는 종종 세균이 완전히 죽어 없어지지 않기 때문이다. 요즘, 이 질환은 항생제로 치료되지만, 이러한 감염이 만성적인 신장 손상으로 이어질 수 있고, 심지어는 방광 암의 발생을 촉진시킬 수도 있다. 이런 이유로, 요로 감염에 대한 우리 몸의 방어 메커니즘에 대한 이해가 지대한 관심사라는 것이 커트(Christian Kurts) 교수의 설명이다.

그런데, 요로 감염에 대한 방어를 제어하는 새로운 면역조절(immunoregulatory) 메커니즘이 이 커트 연구팀의 이번 연구에 의해 밝혀졌다. 이 메커니즘은 병원균, 특히 세균을 격퇴하는데 효과적이다.

<감염 조직에서의 부수적 피해를 최소화>
호중구 (neutrophils)는 혈액으로 순환하며, 침임 세균을 그 자리에서 격퇴하기 위해 감염된 조직으로 즉시 침투하고, 침입자를 삼키거나 독소를 뿜어 죽인다. 이들 강력한 방어 기구는 잘 통제되어야, 그 조직에서의 부수적 피해가 최소화될 수 있다고 한다. 호중구는 대식세포라고 하는 다른 면역 세포들에 의해 조절된다. 대식 세포는 다른 면역세포에 영향을 미치는 다양한 메신저(messengers)를 생성한다는 것은 오랫동안 알려져 왔다. 그러나 이들 메신저들이 호중구를 조절하는 방법이 오늘날까지 확실하지 않았다.

그런데, 이 조절이 두 유형의 대식 세포를 통해 일어난다는 것이 이번 연구에 의해 밝혀졌다. 이번 연구에서 얻어진 한 가지 중요한 점은 이들 두 유형의 대식세포가 서로 다른 기능을 한다는 것이다. 한 유형의 대식세포는 모든 조직에 존재하고, 감시 기능을 수행한다. 병원균이 침입하자마자, 그 병원균은 감시자 세포에 의해 감지되고, 이들 감시자가 경보를 발동하는데, 이 경보는 특정 메신저 분자인 케모카인(chemokines)의 배출이다. 케모카인은 호중구를 감염된 조직-이 경우에 방광-으로 유인한다.

<강력한 방어 세포에 대한 안전장치>
더욱이, 이 감시자 대식세포는 다른 유형의 세포를 유인하는데, 이는 조력자 대식세포(helper macrophages)로 불리는 것이다. 조력자 세포 역시 감염이 있다는 것을 파악하고, 이를 감시자에게 전달한다. 그리하여 감시자가 다른 케모카인을 방출하기 시작하고, 이 케모카인으로 인해 호중구가 방광 감염 부위의 세균에 도달하게 된다. 즉, 감시자 대식세포는 호중구를 활성화시켜야 할 만큼 위험한지 여부에 대해 다른 세포, 즉 조력자 대식세포의 의견을 받는 것이다. 이는 실질적 위험이 존재하는 경우에만, 강력한 방어 세포를 감염 부위에 투과시키는 안정장치인 것이다.

이들 두형의 대식세포 사이의 통신이 메신저인 종양괴사인자를 통해 일어나는데, 이들 인자는 다양한 면역 관련 질환에서 핵심 역할을 한다고 한다. 예를 들어, TNF를 차단하는 약물을 이용하여, 류머티즘성 관절염이나 만성 염증성 장 질환은 매우 효율적으로 치료 가능하다. 하지만, 요로 감염을 비롯한 세균성 감염에서 부작용이 관찰되기도 하는데, 이 원인에 대한 설명이 이번 발견으로 가능하다. 즉, 이 메신저가 차단되면, 대식세포들이 더 이상 서로 통신할 수 있게 되고, 이런 이유로 감염 부위로의 호중구 파병이 더 이상 일어나지 않는 것이다.

출처 : http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-02/uob-icn020414.php / KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-02-07