면역력(immunity)

팬데믹 이후에 면역 체계는 전 세계인의 최대 관심대상입니다. 커리코 커털린과 드루 와이스먼은 'mRNA가 어떻게 면역 체계와 상호 작용을 하는지에 대한 이해를 근본적으로 변화시키고, 이로써 현대 인류 건강이 위협에 처한 시기에 전례 없는 속도로 백신 개발이 가능하도록 만드는 데 기여했다'는 평가를 받으면서 2023년 노벨 생리의학상을 수상했습니다.

 

면역력(immunity)은 바이러스, 세균, 곰팡이, 기생충과 같은 전염병을 일으키는 병원균뿐만 아니라 독소와 암까지 포함해 우리 몸이 병에 걸리지 않도록 이들에 저항하는 힘입니다. 우리를 둘러싼 환경에는 여러 가지 병원균이 존재하며, 이들은 다양한 경로로 인체에 침입하며 병을 일으킬 수 있습니다.

 

지금 같은 환절기에는 밤낮으로 일교차가 심한데 면역 체계(immune system)가 이러한 기온변화에 빨리 적응하지 못하면 면역력이 떨어져 감기와 독감, 비염 등 각종 질환에 걸리기 쉽습니다. 감기는 다양한 바이러스에 의한 감염 질환이고, 독감은 인플루엔자 바이러스에 의한 감염 질환입니다. 이러한 바이러스에 노출이 되더라도 질병의 발현은 우리 몸의 면역체계에 달려 있기 때문에 면역력이 높은 경우 감기나 독감에 걸리지 않을 수 있습니다.

 

특히 겨울철은 호흡기 바이러스가 증식하기 좋은 환경입니다. 겨울철에는 실내에서 활동하는 시간이 많아 사람 사이의 접촉이 빈번해지며, 바이러스는 낮은 기온과 건조한 공기 속에서 더 오랫동안 살아남기 때문에, 겨울철에 호흡기 감염이 더 잘 발생하고 감염병에 걸릴 위험도 높아집니다. 건강에 더욱 신경을  써야 하는 때입니다.

 

 

미국 의학전문지 <Medical News Today>에서는 면역력 강화에 특화된 4가지 영양소로 비타민 C와 비타민 D, 아연과 프로바이오틱스에 대해 언급하고 있습니다.

 

비타민 C는 항산화제로서 산화스트레스로부터 신체를 보호하는 것이 특징이며 면역체계를 이루는 다양한 세포들의 기능을 촉진시켜 면역체계를 강화하는 역할을 합니다.

 

비타민 D는 면역력을 높여 박테리아나 바이러스의 사멸 기능을 강화하며 NK 세포와 T 세포 등 백혈구 기능을 강화시켜 감염에 의한 발병률을 감소시키는 역할을 합니다. 비타민 D가 부족하게 되면 골다공증과 같은 뼈 관련 질환에 취약해지며 쉽게 피로와 무기력을 느끼게 됩니다. 비타민 D는 주 3회 이상, 오전 10시부터 오후 2시 사이에 손, 얼굴, 팔 등에 15분 정도 햇볕을 쬐면 체내에 자연적으로 합성돼 면역력을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

아연은 흉선이나 임파선 같은 면역기관을 지켜주며, T 세포와 대식세포의 기능을 활성화시키는 효과가 있습니다. 스트레스나 염증성 질환에서 인체의 항상성과 항산화 작용을 담당하는 중요한 성분이며, 아연의 결핍 시 무력감, 피부염, 성장지연 등 전반적인 기능 저하로 이어질 수 있습니다.

 

장내 박테리아의 건강한 균형을 유지하는데 중요한 역할을 하는 프로바이오틱스는 감기 발병률과 유병 기간을 낮추는데 중요한 역할을 합니다. 장내 세균이 면역기능을 담당하는 NK 세포의 활성도를 높이고 대식세포의 식작용을 증가시켜 면역 기능을 높입니다. 프로바이오틱스(유산균, 비피두스균 등)를 섭취하는 것이 도움이 되며, 발효식품에는 좋은 프로바이오틱스가 다량 함유되어 있습니다. 하지만 살아있는 균을 복용하기 때문에 기저 질환 및 면역체계가 약한 사람의 경우 질병을 악화시키고 세균감염을 일으킬 수 있어 주의가 필요합니다.

 

 

면역력을 높이는 생활습관입니다.

 

☞ 규칙적인 수면 습관

깊은 잠을 잘 때 분비되는 성장호르몬은 아이들이 키가 크는 데 필요하지만 성인의 면역력과 건강을 유지하는데도 중요한 역할을 담당합니다. 면역력을 높이기 위해 수면 전문가들은 7~8시간 수면 시간을 확보하라고 조언합니다. 이상적인 취침 시간은 저녁 9~10시 사이에 잠자리에 들어 10~11시에 잠이 들기 시작하는 것입니다.

 

☞  적절한 야외 활동으로 햇빛 쬐기

새벽에 출근하고 늦은 밤 퇴근하며 실내에서 주로 생활하는 현대인은 비타민 D가 부족한데, 햇볕을 쐬면 비타민 D 합성에 도움이 됩니다. 비타민 D는 골다공증 예방 등 뼈 건강에 중요한 비타민입니다. 오전 10시부터 오후 2시 사이에 손, 얼굴, 팔 등에 15분 정도 햇볕을 쬐면 체내에 자연적으로 합성돼 면역력을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다.

 

☞  꾸준한 운동으로 근육 움직이기

운동이 면역력을 높일 수 있습니다. 운동은 근육을 직접 사용하게 해 체온을 높이고 혈액순환을 돕고, 몸의 상비군인 백혈구의 활동을 도와 결과적으로 면역력을 높이는데 도움을 줍니다. 또 운동은 몸속 노폐물이나 독소의 배출을 돕는데, 운동한 뒤 시간이 지나면 신체 각 부위의 모세혈관이 확장되고 유해물질이 쌓인 뒤 땀으로 배출됩니다. 전문가들은 보통 주 3~5회, 30분 이상의 운동을 추천합니다.

 

☞  스트레스 관리하기

스트레스를 받으면 면역 시스템이 약해집니다. 스트레스는 장에 직격타를 입히고 따라서 장에 본거지를 둔 면역 시스템도 손상을 입게 됩니다. 스트레스는 면역 시스템을 구성하는 면역세포, 장내 미생물, 장내상피세포 등에 부정적인 영향을 줍니다. 저마다의 방식으로 스트레스를 최대한 해소해야 합니다.

 

☞  면역력 끌어올리는 건강한 식습관

음식을 통해 섭취한 영양분은 우리가 일상을 꾸려가는데 필요한 에너지원이 되고 면역 시스템에 영향을 미칩니다. 과식하지 않는 규칙적인 식습관은 면역력을 올리기 위해 필요한 덕목입니다. 

밀가루는 우리가 즐겨 찾는 식재료지만 밀가루의 글루텐 성분은 우리 몸 면역 시스템에 좋지 않은 영향을 미칩니다. 되도록 밀가루 음식을 피해야 합니다. 대신 식이섬유가 풍부한 채소와 과일을 챙겨 먹는 것이 좋습니다. 채소와 과일은 염증을 일으키는 활성산소를 제거하는 항산화 식품으로 꼽습니다. 면역력을 높이는 음식으로는 당근, 버섯, 단호박, 무 같은 신선한 채소와 불포화 지방산이 함유된 고등어와 같은 생선, 비타민이 풍부한 사과 등을 섭취하는 것이 좋습니다. 패스트푸드, 가공식품 등 섬유질이 부족한 식단은 장내 유익균의 종류를 감소시킬뿐더러 장내상피세포에도 유해한 영향을 미칩니다. 결국 서구식 식단 탓에 장내 면역 시스템을 건강하지 못하게 하고, 자가면역질환의 발생 확률을 높이게 됩니다.

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면역 체계는 간단히 이렇게 작동한다. 몸속으로 세균이 침투했다고 가정해 보자. 그러면 면역 체계의 거의 모든 세포가 활성화된다. 어떤 건 많이, 어떤 건 적게 말이다. 다시 말해, 대식 세포와 단핵구, 호중구는 즉시 전장으로 달려간다. 전장에 도착하면 병원체를 포위하고, DNA로 포획하고, 잡아먹고, 봉쇄하고, 죽인다. 또한 경보를 울리고, 신호 물질을 보내고, 체온을 올린다. 수지상 세포도 병원체의 일부를 잡고 경보를 울리지만, 주로 병원체를 조각조각 분해해서 손, 즉 HLA-I 및 HLA-Ⅱ를 통해 여러 곳의 CD4 T 세포와 CD8 T 세포, B 세포에게 제시한다. 그러면 주로 B 세포와 CD4 T 세포가 최상의 항체 반응을 형성하기 위해 활성화하고, 이 항체는 병원체를 무장 해제시키는 동시에 더 많은 면역 세포를 동원한다. CD8 T 세포는 상대적으로 덜 적극적이다. 대개 바이러스와 싸우는 일에 주력한다. 전투 다음 날 아침에는 세포와 조직 파편이 몸속 곳곳에 흩어져 있다. 면역 체계가 승리를 거둔 것이다.

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면역 체계(immune system)의 균형이 정상적이지 않으면 다양한 질환이 발생할 가능성이 높아진다.

 

인체의 면역 반응이 제대로 작동하기 위해선 조혈모세포가 만드는 혈액의 구성요소들이 일정한 비율을 유지해야 한다. 나이가 들면서 면역체계가 약화되는 것은 혈액의 여러 구성요소를 만드는 조혈모세포의 생산 기능이 균형을 잃게 되면서다.

조혈모세포가 생산하는 혈액 구성요소 중 림프구와 골수세포가 면역체계와 관련이 있다. 백혈구의 일종인 림프구는 해로운 균을 인식하고 제거하는 역할을 한다. 균을 겨냥하고 항체를 만드는 B세포와 균을 직접 공격하는 T세포로 나뉜다. ‘어린 백혈구’인 골수세포는 ‘성인 백혈구’로 성숙하면서 적혈구를 비롯해 다양한 종류의 혈액 세포가 된다. 면역체계가 제 역할을 수행하기 위해선 이 두 구성요소가 비슷한 수준으로 생산돼야 한다. 

 

젊은 몸에 존재하는 조혈모세포는 림프구와 골수세포를 균형 있게 생산할 수 있지만 나이가 들면 이 같은 생산 체계에 문제가 생긴다. 노화한 조혈모세포에선 골수세포의 생성이 이전보다 활발해진다. 림프구와 골수세포의 균형이 맞지 않게 되는 것이다. 성분 구성이 이같이 변화한 혈액 세포는 면역반응과 염증에 대한 저항력이 약해진다.

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NK세포(자연살해세포, Natural Killer Cell)는 체내 1차 방어작용(선천면역)을 대표하는 면역세포입니다. NK세포는 비정상세포를 인지할 수 있는 다양한 수용체를 가지고 있기 때문에 암세포나 바이러스 감염세포 등의 비정상세포를 스스로 감지하고 즉각적으로 제거합니다. 사람 몸에는 총 약 1억 개의 자연 살해 세포가 있으며 간이나 골수, 림프절, 비장, 편도선 및 흉선에서 성숙하여 순환계로 들어갑니다.

 
NK세포의 기능과 중요성

• NK세포는 비정상세포를 인지할 수 있는 다양한 수용체를 가지고 있기 때문에 특정 항원 없이도 비정상세포를 감지하고 즉각적으로 제거합니다.
• 조절수지상세포, T세포, B세포의 활성을 유도하여 면역반응과 염증반응을 조절합니다.
• 암세포의 증식과 재발, 전이를 효과적으로 억제합니다.
• 암 줄기세포(Cancer Stem Cell, CSC)나 순환종양세포(Circulating Tumor Cell, CTC)들을 효과적으로 제거합니다.

NK세포 활성화 및 살상 기전

• NK세포는 특정한 항원의 자극 없이 세포 표면의 다양한 수용체(활성화 및 억제 수용체)의 종합적인 신호전달 균형에 의해 활성이 조절됩니다.
• 정상세포들은 세포 표면에 면역세포와 결합할 수 있는 단백질인 MHC(Major Histocompatibility Complex, 주조직 적합성 복합체) Class I을 가지고 있습니다. NK세포는 MHC Class I에 특이적인 억제 수용체를 발현하고 있어, 정상세포의 MHC Class I과 결합하게 되면 활성이 억제됩니다. 암세포나 감염세포 등의 비정상세포는 세포 표면의 MHC Class I이 감소 혹은 결핍되는데, 이 경우 NK세포는 억제 신호의 감소 또는 활성 신호가 증가하여 암세포 및 비정상세포들을 공격하여 제거할 수 있습니다.
• 활성화된 NK세포는 다양한 과립물질(퍼포린, 그랜자임)을 합성하고 세포 밖으로 분비하여 비정상세포들을 파괴합니다. 그리고 INF-γ, TNF-α 등의 다양한 사이토카인 (Cytokine)과 케모카인 (Chemokine)을 분비해 수지상세포와 직접적인 작용을 하고, 후천 면역세포들을 조절하고 활성화시킵니다.

 

NK세포를 활용한 연구 분야

 

면역계의 균형이 정상적이지 않으면 다양한 질환이 발생할 가능성이 높아집니다. NK세포의 기능이 약해지면 외부 감염에 취약해지고 면역 균형을 유지하기 어렵습니다. NK세포는 항암 효과뿐 아니라 정상적인 면역체계 유지에 도움을 주기 때문에 다양한 분야에서 NK세포 연구가 활발히 진행되고 있습니다.

 

 

핸드리크 슈트레크의 《면역체계》, 대한민국 보건복지부의 《면역력 높이는 방법과 음식, 면역력 저하 증상 알아보기》, 정가영의 《면역력을 처방합니다》, 시라사와 다쿠지의 《면역력을 높이는 최고의 식사법》 그 외 다수의 출판물을 참고하였습니다.