양시영내과의원

##호흡기 감염에 대한 면역능을 직접 향상시키거나 면역반응에 직접 관여하는 영양소

--[ T 세포 활성과 증식 :: 비타민 A, 엽산, 비타민 D, 철분, 아연] [ B 세포 활성 :비타민 B6, B12, 구리] + [항체활성 : 비타민 B1, B2, B5] [바이러스 복제 억제 : 페놀, 비타민 D, 프로바이오틱스(유산균) ].

--[산화물 제거기능 즉, 항산화능력을 향상 : 베타카로틴, 비타민 E, 비타민 C, 셀레늄, 페놀] + [염증성 사이토카인 억제(CytokineStorm차단) : 오메가-3 지방산, 비타민 D, 식이섬유소, 마그네슘]

##뇌의 스트레스 완화 :: 트립토판(세로토닌과 멜라토닌의 합성 및 분비를 증가) + 가바 (GABA), +MgB6 +ZnB3

*페놀류 :: 베리(안토시아닌) 카레(커큐민) 녹차(카테킨) 포도(레스베라트롤) 사과/양파(퀘세틴) 다크초콜릿엔무려3배. *플라보노이드 : 엉겅퀴(실리마린) *피토케미칼 : 양배추/브로콜리(설포라판) 후추 (피페린=바이오페린) :::actN으로 충분.

늦은 2019년, 중국 우한으로부터 시작된 severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2; coronavirus disease 2019, COVID-19) 감염은 세계보건기구 (World Health Organization, WHO)의 인플루엔자 전염 6단계 (팬데믹) 선언 이후에도 가파르게 증가하고 있다.

WHO 대시보드에 의하면, 감염국가 (> 250개국) 및 감염자 (> 8,900만명)가 증가하여 2021년 1월 10일 현재 사망자 수가 약 200만명이 넘는다 [1].

COVID-19 감염 환자수 대비 사망률 (case fatality rates, CFR)은 4.9%로 Ebola (up to 50%), SARS-CoV (2004; up to 10%), 스페인 독감 (H1N1; up to 3.3%), MERS-CoV (up to 34%) 등 호흡기 감염 질환보다 낮은 편이다 [2].

그러나 사회적 거리두기, 비말감염차단 등 방역시스템 및 글로벌 제약회사들이 개발한 백신 접종이 시행되고 있음에도 불구하고 국가별 대응 체계가 달라서 글로벌 집단면역의 형성 여부와 시기를 예측하기가 매우 어렵다 [3].

예측하지 못한 COVID-19 팬데믹 시대에서 가장 심각한 건강문제는 사회적 격리 (quarantine)에 의한 “건강에 유해한 일상생활 패턴 (non-favorable daily routine)”과 “정신적/생리적 스트레스”으로, 이러한 문제가 지속되어 영양불량의 최종단계 (cachexia)에 이르면 면역기능 저하뿐만 아니라 비만, 당뇨, 심혈관계질환 등 합병증의 호발 원인이 될 수 있다 [4, 5].

“건강에 유해한 일상생활 패턴”의 대표적인 사례는 스트레스를 극복하기 위한 고에너지 (당질 및 지질) 함유 식품섭취, 캔 식품, 냉동 식품 및 간편 식품 등 장기 저장용 식품구매 습관, 좌식생활행동 습관에 의한 운동부족 등이라 할 수 있으며[6, 7], 특히 신선한 식품을 구매하기 어렵거나 비위생적인 환경에 노출된 저소득 계층이나 면역 취약계층인 어린이, 임신·수유부 및 노인 계층에서 건강 관련 문제가 심각할 것으로 생각한다 [8].

COVID-19 사망률은 연령, 성별, 인종 및 건강 환경조건 등에 따라 달라지는데 특히 연령이 증가할수록 사망률 및 환자수 대비 사망률이 증가하여 노화가 독립적 위험인자일 가능성이 높다 [2].

고령자에 주로 발생하는 근감소증은 단백질 섭취감소에 대한 열량영양소 섭취과잉으로 체지방이 증가하는 염증성 비만으로 이어진다. 이는 비정상적인 T 세포 및 B 세포 기능의 전환으로 면역기능을 약화시키는 악순환체계로 진입하는 창구가 되는 바, 더욱더 위험하다 [9].

따라서 호흡기 감염을 예방하고 면역기능을 조절하는 것으로 알려진 비타민 (A, B6, B12, C, D 및 엽산)과 무기질 (구리, 철분, 아연)이 풍부한 신선한 식품을 섭취하는 것을 강조하고자 한다 [10].

아울러 면역기능 활성에 간접적으로 기여하는 항산화제 (베타카로틴, 비타민 E, 비타민 C, 셀레늄, 페놀 등) 및 항염증성 (오메가-3 지방산, 견과류, 식이섬유소, 비타민 D 등) 영양소의 섭취 또한 중요하다 [11].

면역기능 강화에 관여하는 영양소 중 미량영양소는 역할 비중이 높으나 COVID-19에 따른 고에너지식품의 섭취증가가 상대적으로 미량영양소 섭취감소로 이어지므로 주의하여야 하는 바[12, 고에너지 및 고나트륨 식품인 가공식품, 냉동식품, 즉석식품 등은 피하고 매일 꾸준한 운동과 충분한 물의 섭취가 중요하다.

현재까지 알려진 바로는 COVID-19를 완전히 예방하는 식품 혹은 보충제는 없으므로, 감염질환 대응을 강화하는 식품안전 및 영양 아젠다에 대한 다방면의 행동지침을 구축하고 시행하는 것이 필요하다.

본 종설논문의 목적은 COVID-19 시대에서의 영양 아젠다와 관련 문제들을 파악하여 국민들에게 건강증진을 위한 영양관리방안을 제안함으로써 COVID-19 이후 시대를 준비하고자 하는 것이다.

총 466,901명 (평균 나이 56.5세)을 대상으로 6.5년 동안 추적한 UK-bank 코호트 연구 (메타분석) 결과에 의하면, 전체 질병사망률에 대하여 “사회적 격리”는 64%, “우울증”은 60%–77%,“사회경제적 요인”은 41%–50%로 각각 기여하였다 [13].

특히, “사회적 거리두기에 의한 격리 생활”요인에서 암에 대한 사망위험률 (hazard ratio, HR = 2.06)은 순환기계 질환 (HR = 1.68) 및 기타 질환 (HR = 1.57)보다 높았으며 “사회적 격리에 따른 고립감 (loneliness)” 또한 질병에 대한 사망위험률을 증가시켰다 [13].

사회적 격리는 정상적이며 일상적인 생활주기패턴 (lifestyle routine)을 건강하지 못한 방향으로 전환시키며 지루함과 생리적·정신적 스트레스를 초래하고 이는 음식을 과잉섭취하는 현상으로 나타난다.

특히, 에너지밀도가 높은 식품 및 안정감을 느끼는 고당질 식품의 섭취를 갈망하게 되는데 이를 “음식 갈망욕구 (food craving)”라고 정의하고 [14], 고당질 식품 섭취욕구 (carbohydrate craving)는 일주일에 적어도 4번 이상 저녁 시간 이후 간식으로 당질 섭취 (당질:단백질 비율 = 6:1)를 갈망하는 현상으로 정의한다.

당질 섭취는 세로토닌을 분비하여 정신적 안정감을 주는 긍정적인 효과가 있으며, 단백질 섭취보다는 활력을 주는 영향이 미미하지만, 불쾌감을 해소하고 스스로 무료함을 인지하여 탈출하려는 노력에는 유의적인 효과가 있다고 하였지만[7, 15], 이같은 격리생활에 의한 과잉섭취는 전신성 염증질환인 비만으로 이어지는 영양불균형 식습관을 형성하게 된다.

인체는 단기적인 스트레스에 대해서는 이에 대응하는 교감신경계-아드레날린 시스템이 있어서 식욕이 감퇴하지만 스트레스가 장기화되면 뇌하수체-코르티졸 시스템의 활성화로 오히려 에너지밀도가 높은 고지질 및 고당질 식품의 섭취가 증가하여 복부비만을 초래하게 된다.

COVID-19 기간 (2020. 2. 23.–3. 29.)에 10,789개 마켓을 대상으로 소비자가 구매한 식품을 조사한 이탈리아 연구에 의하면 파스타, 밀가루 등의 구매가 평소의 2배 이상 증가하였고, 이어서 케이크, 장기보관 우유, 말리고 얼린 캔 식품, 알코올 및 와인 등 순으로 구매하였고 신선식품의 구매는 유의적으로 감소하였다 [6].

또한, COVID-19 기간 중 3,533명 (12–86세)을 대상으로 식습관을 조사한 이탈리아 연구에 의하면 대상자의 48.6%가 체중이 증가하였고 40%가 운동을 하지 않았으며 45%가 피자와 고당질 식품을 주로 섭취하였다고 답했다 [16].

정신적인 스트레스는 수면장애를 일으켜 개인의 주 활동 시간 중심의 크로노타입 (chronotype)을 바꾸며 아울러 정신적 안정을 주는 단 음식 선호, 체중증가로 이어지는 악순환 사이클을 형성한다 [17].

따라서 이러한 뇌의 스트레스를 완화하기 위해서는 세로토닌과 멜라토닌의 합성 및 분비를 증가시키는 자원인 트립토판 외에 가바 (GABA), 비타민 B6, 나이아신, 마그네슘, 아연 등이 풍부한 식품섭취가 도움이 된다 [18, 19, 20] (Table 1).

세로토닌은 수면장애를 완화하는 효과뿐만 아니라 순환계의 혈소판을 이용하여 대식세포, 백혈구, 비만세포 등에 직접적으로 작용하여 염증 사이토카인 분비와 T 세포 활성균형조절에 관여한다 [18].

사회적 격리에 따른 고에너지 식품 등 다량영양소 섭취가 증가하는 경향은 비타민 및 무기질 등 미량영양소 섭취가 상대적으로 감소되어 면역능을 억제하므로 식단구성에 유념해야 한다.

Nutrients and foods recommended for prevention of the coronavirus disease 2019 (COVID-19) infection

호흡기 감염에 대한 면역능을 직접 향상시키거나 면역반응에 직접 관여하는 영양소에는 T 세포 활성과 증식에 기여하는 비타민 A, 엽산, 비타민 D, 철분, 아연 등, ---B 세포 활성에 기여하는 비타민 B6, B12, 구리 등, + 항체활성에 기여하는 비타민 B1, B2, B5 등, ----바이러스 복제를 억제시키는 페놀, 비타민 D, 프로바이오틱스(유산균) 등이 있다 [11, 20].

그 외 면역능에 간접적으로 기여하는 기전으로써 산화물 제거기능 즉, 항산화능력을 향상시키는 영양소인 베타카로틴, 비타민 E, 비타민 C, 셀레늄, 페놀 등과 염증성 사이토카인을 억제하는 오메가-3 지방산, 비타민 D, 식이섬유소, 마그네슘 등이 있다 [11] (Table 1).

특히, 사회적 격리에 따른 실내생활 증가로 인하여 가장 심각하게 나타나는 현상은 비타민 D 결핍증이다.

비타민 D는 식품 외에도 햇빛에 의하여 피하의 전구체가 비타민 D 활성형으로 전화되므로 실외생활이 중요하다.

약 500명 COVID-19 환자 중 1년 전 비타민 D 결핍증 (혈중 비타민 D < 19.9 nM/L)인 경우 양성판정 위험도가 1.77배로 가장 높았다 [21].

총 10년 동안 (2010–2019년) 약 10만명 (환자 5만명, 대조군 5만명)을 대상으로 비타민 D 결핍증과 SARS CoV-2 발생 간 상관성을 연구한 결과, 비타민 D 결핍증이 심각한 지역에서 질병발생율이 높은 상관성을 보였다.

특히 아랍인들은 비타민 D 결핍과 질병발생율이 높은 인종적 특성을 보였는데, 아랍 남자의 혈중 비타민 수치는 40 nM/L을 중심으로 정규분포를 이루지만 외부활동을 꺼리거나 외부에서도 히잡을 쓰는 아랍 여성의 경우 평균 혈중 비타민 수치는 10–20 nM/L으로 결핍단계이다 [22].

호흡기질환 감염에 대한 비타민 D 보충 효과를 조사한 25개의 임상시험 논문을 메타분석한 결과, 나이에 관계없이 비타민 D 보충제는 급성호흡기질환의 감염위험을 감소시켰으며 (odds ratio, OR = 0.81), 혈중 비타민 수치가 25 nM/L 이하의 경우 보충제 효과 (OR = 0.3)가 혈중 비타민 수치 25 nM/L 이상의 경우 (OR = 0.75)보다 더 효과적이었다 [23].

또한 면역기능이 취약한 노인들 (60세 이상)의 급성호흡기 감염질환을 예방하고자 4년간 고농도의 비타민 D 보충제를 공급 (100,000 IU/month vs. 12,000 IU/month)한 결과, 감염발생율이 유의적으로 감소하였다 [24].

비타민 D는 대식세포 및 백혈구로부터 cathelicidin 및 defensins 등 항균성 폴리펩티드를 분비하여 바이러스를 파괴하고, 바이러스 복제를 억제하며, 항원표시분자형성에 기반한 후천적 면역을 활성화시키거나, 염증성 사이토카인 분비억제로 T 세포 활성을 돕는 등 면역반응에 직접 관여한다 [25].

Rhinovirus, RSV (Respiratory syncytial virus) 및 influenza A 감염에 대한 비타민 D의 주요 역할은 tumor necrosis factor (TNF)-α, interferon (IFN)-β, interferon-stimulated gene 15 (ISG15), CXCL8, interleukin (IL)-6, chemokine ligand 5 (CCL5) 등 염증성 사이토카인 폭풍 (cytokine storm)을 억제하는 것이며 이는 호흡기 감염뿐만 아니라 전신염증성 질환인 비만, 암, 순환기질환의 위험을 감소시키는데도 기여한다 [25, 26].

우유 및 유제품, 생선간유, 정어리 등 비타민 D가 풍부한 음식을 섭취하는 것도 중요하지만 햇빛에 노출되는 시간을 확보할 수 있는 활동계획이 중요하다.

질병관리청의 보도자료 (2020. 9. 22.)에 의하면 CFR이 80세 이상이 가장 높고 (up to 21%), 70–79세 (up to 6.7%), 60-69세 (up to 1.3%) 순이며 그 이하는 1.0 이하이다 [27].

2040년 예상하는 국내 고령인구 구성비는 약 40%로 전세계 14%보다 약 3배 가량 높기 때문에 COVID-19 등 감염성 질환에 한국이 안심할 수 없으므로 고령인구에 대한 질병 예방시스템을 구축하여야 한다.

COVID-19 사망률은 성별차이는 없는 반면 인종별로는 차이가 있는데, 백인이 가장 높고 (52.1%), 흑인 (21%), 아시안은 5%이며 하와이안은 0.2%로 가장 낮다 [28].

COVID-19 사망률은 연령, 성별, 인종, 기저질환 등 건강 환경조건에 따라 좌우되지만 COVID-19와 노화과정의 위험인자들을 살펴보면 유사성이 높다.

예를 들면 노화 과정의 생리적, 정신적, 환경적 조건으로 후각상실 및 감퇴증 (anosmia & hyposmia), 미각장애 (dysgeusia), 저산소증 (hypoxia), 사회적 격리 (social isolation), 사회경제적 취약성 (socioeconomic vulnerability) 등이 COVID-19의 발병 혹은 그로 인한 사망률의 위험인자들이다 [29].

특히 최근 65세 이상 노인의 질병증가율을 살펴보면 기관지 폐렴이 10위권으로 진입하여 COVID-19 감염에 취약한 고령자는 주의하여야 한다.

호흡기 감염과 노화과정의 중요한 공통점은 최종 영양불량 단계 (cachexia)이며 이런 상태가 지속되면 체중감소 특히 근육 손상을 초래하고 감염성 질환에 대응하는 면역기능이 악화된다 [2].

한국에서 근감소증 (sarcopenia) 발생률은 25%이며 40–60세는 10년마다 8%, 70세 이상은 10년마다 15% 이상 빠른 속도로 근육량이 감소하고 근감소증의 사망위험률은 9.5배로 대사증후군 위험률 2.6배, 심혈관질환 위험률 2.3배 보다 크다 [30]. 평균 78.5세 고령자를 대상으로 근감소증 환자의 생존율을 추적한 결과, 40개월 생존율이 10%로 대조군에 비하여 2.39배 위험하였다 [31].

근감소증 기전으로 단백질 영양불량에 의한 성장호르몬 분비억제, 염증성 사이토카인 (TNF-α, IL-1, IL-6) 증가, 산화성 대사물 억제기능 미비에 따른 근섬유 손상 및 근세포수 감소 등이 나타난다 [32].

특히 65세 이상 고령자에서는 단백질의 섭취 부족, 소화/흡수 및 대사의 이용 부족, 합성 부족 등이 근육 단백질 감소로 이어지고 근육의 기능을 약화시킨다.

따라서 1일 단백질 섭취 총량보다 하루 3끼 균일하게 단백질을 섭취하는 것이 단백질 합성에 유리하고, 특히 근육 단백질 합성에 도움이 되는 branched chain amino acids (분지쇄아미노산; 루신, 아이소루신, 발린) 공급원 선택, 흡수가 용이한 단백질 (유청, 초유, 요거트 등) 선택이 근감소 예방에 도움이 될 것이다 [33, 34].

70–85세 고령자를 대상으로 유청단백질을 12주간 공급한 임상연구 결과, 1일 0.8 g/kg 보다 1.2 g/kg, 혹은 1.5 g/kg 등 단백질 공급량이 증가할수록 근감소증 예방 및 노쇠·허약 등에 더 효과적이었다 [35].

이같이 근육기능 강화를 위한 단백질 보충은 감염성 호흡기질환에 대응하는 면역기능 활성에 관여하는 단백질 생성에도 중요하다.

그러나 단백질 공급이 부족하면 상대적으로 지질 및 당질 섭취 비율이 증가하여 체지방을 합성하므로 근육감소와 비만이 동시에 나타나는 현상이 있는데 이를 근감소성 비만 (sarcopenic obesity) 이라고 한다 [36].

따라서 노화과정에서 흔히 발생하는 근감소증, 면역기능 저하, 영양불량상태와 관련된 영양문제를 유념하는 것이 COVID-19감염 예방에 도움이 될 것이다.

비만은 COVID-19와 높은 상관성을 보이며 60세 이하 COVID-19 환자중에서도 중환자실 치료가 필요한 위험군에 속한다 [37].

COVID-19로 인한 사망 등에 대한 비만의 위험성 여부를 조사한 메타분석에 의하면, 비만인은 마른 사람에 비하여 COVID-19 양성판정 위험은 1.46배, 사망률 1.74배, 중환자실 입원 위험은 2.13배 높았다 [38].

과체중 혹은 비만한 사람은 COVID-19 위험인자인 비정상적인 호르몬 분비 및 영양불량 상태로 인해 인슐린저항성, 고혈당, 아디포카인 변화 등 전신성 염증상태가 나타나고, 호흡기 질환 외에도 당뇨, 고지혈증, 신장 및 간 질환 등에도 위험인자로 작용한다 [39].

이는 인슐린 및 랩틴 호르몬(대개 상승) 모두 T-세포 염증반응의 효과자 (effector)로 작용하여 IFN-α 및 TNF-α 등을 분비하여 면역기능을 약화시키기 때문이다 [40, 41].

지방세포의 과잉증식은 Th1-세포를 기반으로 염증성 사이토카인을 분비하는 M1 대식세포의 유입을 증가시켜서 과도한 염증 현상에 대한 음성되먹임 기전을 제한한다 [42].

비만 쥐에서 분리한 조절 T세포 (Tregs)는 마른 쥐의 것보다 40% 이하로 억제능력이 감소하였고 호흡기 감염에 의한 폐기능 손상 및 기억 세포독성 T세포를 증가시켰다 [43].

지방세포에서 분비되는 랩틴의 과잉 생성이 기억 T세포 손상 등 T-세포 불활성 및 백신에 대한 B-세포의 IgG항체 형성에 영향을 주며 이 현상은 인체에서도 동일한 결과로 나타났다 [38, 42, 44].

또한 비만인은 심폐기능 약화로 폐활량이 적고 COVID–19 감염 시 혈관 내 혈전성 응고가 쉽게 나타나기 때문에 높은 사망률을 보이고 고령자의 경우는 혈관경직 현상, 염증성 대식세포 증가 및 염증 사이토카인 증가 등이 나타나며 근감소증이 존재하면 사망위험도가 더 증가하게 된다 [38].

감염성 중증 호흡기관질환의 팬데믹 현상은 주기적으로 반복되며 사망률이 높으나 지엽적인 경우, 사망률은 낮으나 감염률이 높게 나타나는 등 다양한 유형으로 발생한다.

감염 질환에 취약한 계층인 어린이와 고령 인구에게는 치명적일 수 있으므로 생애주기별 예방 매뉴얼 혹은 가이드라인을 개발하여야 한다.

2020년, WHO 유엔식량농업기구 (Food and Agriculture Organization of the United Nations), 유럽식품정보위원회 (European Food Information Council), 미국질병관리본부 (Centers for Disease Control and Prevention) 및 미국 영양학회 (American Society for Nutrition)에서 발표한 COVID-19 가이드라인을 살펴보면 아래와 같이 3–4개 공통적인 영양이슈를 볼 수 있다 [45].

• 가공식품이 아닌 신선한 식품으로부터 비타민과 무기질, 식이섬유소, 항산화제 등 면역기능을 향상하는 식품을 섭취할 것

• 면역기능에 직접적으로 관여하는 무기질 (구리, 철분, 아연)과 비타민 (A, B6, B12, C, D 및 엽산)을 적절히 섭취할 것

• 도정하지 않은 통곡류 및 건강한 지방인 오메가-3 지방산, 견과류 등을 섭취할 것

• 고당질 및 고지방, 고염식품, 알코올, 냉동식품 등의 섭취는 피할 것

WHO에서는 영양문제 외에도, 사회적 격리속에서의 동기부여를 목적으로 매일 운동을 시행하고 충분한 물을 섭취하여 비만 등 합병증을 예방하도록 제안하였고 미국질병관리본부에서는 수유부의 건강상태를 유념하도록 하였다. 그러나 면역강화를 위한 식품이나 보충제가 COVID-19 감염질환을 완화할 수 있지만 완전 예방은 불가능하므로 식품 및 영양 아젠다에 대한 다방면의 대응 행동지침이 중요하겠다.

본 종설논문에서는 식품안전정책 (신선식품 접근성, 취약계층 케어, 건강식품 공급의 사회적 시스템, 안전식품 기준 및 연구 등)은 지역사회, 국가 혹은 글로벌 환경 특성에 따라 역할이 다를 수 있어서 논점에서 제외하였다.

따라서 COVID-19 감염예방 행동지침은 “개인 건강 식생활패턴” 및 “영양 균형 유지”가 주축을 이루고 이를 적절히 보완하는 식품안전정책이 뒷받침되어야 할 것이다.

우리 몸의 면역계는 신체 전반에 걸쳐 다양한 장기와 세포들이 질서 정연하고 복잡다단하게 관여하여 만들어지는 현상이며, 각각의 시스템은 백혈구와 같은 면역 세포의 성장과 발육 등에 중요한 역할을 도맡게 된다. 예를 들어 백혈구는 뼈에 있는 골수에서 기원하며, 몇몇 백혈구는 골수에서 이동하여 우리 몸의 흉선으로 가게 된다. 흉선에서 백혈구는 각기 특수한 작용을 하는 특화된 세포로 아래의 표와 같이 변모하게 된다.

이들 백혈구 중에 임파구는 다시 B세포, T세포 및 NK세포 등으로 변하여 감염성 바이러스 질병과 암세포로부터 신체를 보호하는 면역계의 세포로서 활동하게 된다. 체내 면역기능을 담당하는 세포 중 ‘자연살해세포’라고 불리는 NK세포는 바이러스에 감염된 세포나 종양세포, 각종 세균이나 비정상 세포를 직접 공격해 없애는 역할을 한다. 체내 NK세포의 활성은 일반적으로 20세에 최고에 달하며 나이가 들수록 계속 떨어져 60세에는 절반으로, 80세에는 3분의 1로 떨어진다. 이것이 나이가 들면 몸의 기력이 떨어져 노화가 촉진되고 고령자에게 여러 질병이 많이 생기는 이유다. 즉 NK세포의 활성도가 신체의 면역능력 특히 코로나 등의 바이러스와 항암에 필요한 면역 능력의 척도이다. 그러면 나이가 들어도 젊을 때 못지않게 NK세포의 활성을 지키려면 어떻게 해야 할까?

우선, 여러 가지 영양소가 골고루 들어간 균형 잡힌 식단으로 잘 먹고 유산소운동과 근력 운동을 병행해 꾸준히 운동하는 것이 도움이 된다. 매일 정해진 시간에 충분한 시간 숙면하는 것도 중요하며 만병의 근원인 스트레스를 줄여야 한다. 잘 먹고 잘 자며 스트레스 받지 않고 즐겁게 생활하도록 노력해야 한다. 하지만 일과 사회생활에 치어 적절한 식사도 운동도 어려우며, 쉽게 지치고 각종 질병에 시달리는 등 면역력 저하가 의심된다면 직접 NK세포의 면역기능 증진에 도움을 줄 수 있는 방법이 있다. 다양한 면역 강화 물질들이 미디어를 통해 소개되고 있지만 필자가 생각하는 NK세포를 가장 활성화 시켜 줄 수 있는 물질은 싸이모신알파-1 이다

싸이모신은 인체의 면역을 담당하는 흉선에서 최초로 추출되었으며 흉선에 존재하는 여러 가지 물질들 중에서 면역조절 작용이 가장 강한 것으로 알려져 있다. 싸이모신은 건강한 사람의 혈액 중에도 극미량(1~2ng/ml)존재하는 면역조절 펩타이드이며, 많은 연구를 통하여 티모신의 면역시스템에 대한 작용이 밝혀졌는데, 특히 21세기 첫 판데믹인 2009년 나타난 신종 인플루엔자에 대한 면역 저하 위험환자에서의 싸이모신알파-1의 효능은 여러나라에서 4400여개의 연구를 통해 밝혀졌으며, 그 외에 만성 B형 간염, 각종 암환자의 면역기능회복 및 화학요법제의 부작용에 우수한 효과를 나타내고 있다. 또한 선천성 면역 결핍증, AIDS, 만성C형 간염 그리고 면역부전환자의 백신보조제로도 사용할 수 있다.

싸이모신은 T임파구의 발달을 도와 세포독성 T임파구, NK세포, 보조 T임파구를 증가시키며, 또한 면역조절 세포인자인 IL-2. 인터페론γ의 분비를 증가시켜 바이러스에 감염된 세포 및 종양세포를 파괴한다. 또한 최근의 연구에 의하면 싸이모신이 직접적으로 바이러스 감염세포 및 종양세포를 감소시키는 것을 확인하였다. 게다가 싸이모신은 현재 세계 20여개국에서 사용되고 있으며 정상인의 체내에 존재하는 물질이기 때문에 특이한 부작용이 보고되지 않은 안전한 약물이다. 따라서 COVID-19 같은 바이러스 감염에 대하여 싸이모신알파-1은 고령의 환자들 특히 만성 질환으로 면역력이 떨어진 환자에서 필요한 면역 증강제라 할 수 있겠다.

=='싸이모신 알파1' 분비로 면역 증강, 조절 작용//암과 싸우는 '면역세포 훈련소' 흉선

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코로나19바이러스처럼 외부에서 침투한 바이러스나 각종 병원균, 암 세포와 싸우는 우리 몸의 방어 능력을 면역력이라고 한다. 면역력은 NK세포, T세포 등 면역세포가 얼마나 잘 만들어지고 평소에 얼마나 잘 기능하느냐에 따라 달라진다.

우리 몸에 면역력과 관련된 부위가 많은데 그 중에서도 핵심적인 기능을 하는 게 흉선이다. 흉선은 우리 몸의 '면역세포 훈련소' 같은 곳인데, 어떻게 그런 작용을 하는지 알아본다.

'면역력의 샘'이라고 불리는 흉선. 가슴 정 중앙에 위치해 있으며, 면역 세포를 활성화시키는 싸이모신 알파1을 분비하고 T림프구가 성숙되도록 돕는다. /게티이미지 뱅크

흉선은 가슴 중앙, 좌우 폐 사이에 위치한 나비 모양의 기관이다. 갓난 아기 때 20g 정도이고 10대가 될 때까지 30~40g으로 커지다가 20대 이후 점차 줄어든다. 흉선이 '면역세포 훈련소'로 불리는 이유는 싸이모신 알파1'(Thymosin alpha 1) 때문이다. 싸이모신 알파1은 흉선 상피세포에서 생성되는데, 28개의 아미노산 펩타이드로 구성돼 있다.

싸이모신 알파1은 T세포, NK세포, 수지상세포 같은 면역세포를 활성화시켜 면역력을 높이는 역할을 한다. 우리 몸 속에서 코로나19 바이러스, 암세포 등과 전투를 벌이는 T세포는 골수에서 만들어지는데, 바이러스나 암 세포와 싸울 수 있는 T세포를 키우고 훈련을 통해 기능을 강화시키는 역할을 하는 것은 흉선이다.

싸이모신 알파1은 '사이토카인 폭풍'을 막는 역할도 한다. 사이토카인은 우리 몸의 면역체계를 제어하고 자극하는 신호물질(당단백질)이다. 코로나바이러스 등이 우리 몸에 침투하면 면역체계가 작동해 사이토카인이 분비되는데, 지나치게 많이 분비되면 오히려 정상세포가 파괴돼 염증이 크게 생기는 '사이토카인 폭풍' 현상이 발생할 수 있다. 지난 3월 코로나19바이러스에 감염된 대구의 젊은 환자가 사이토카인 폭풍으로 위독 상태에 빠지기도 했다. 싸이모신 알파1은 염증성 사이토카인과 항염증성 사이토카인의 밸런스를 유지해줌으로써 '사이토카인 폭풍'을 막을 수 있다.

이같은 면역 기능 향상, 조절 기능 덕분에 싸이모신 알파1은 조류 인플루엔자, 사스 바이러스 예방, 치료에도 사용되었다.

흉선의 크기는 20대부터 작아지기 시작해 70대가 되면 약 6g만 남는다. 크기가 작아질 뿐만 아니라 대부분 지방 조직으로 대체돼 기능도 저하된다. 이에 따라 싸이모신 알파1 분비량도 감소하며, 면역력도 자연스럽게 떨어진다.

면역력이 떨어지면 각종 세균, 바이러스 감염이나 암 발생 위험이 높아진다. 코로나19 바이러스 감염증의 치사율이 고연령대가 높은 이유는 떨어진 면역력과 밀접한 관련이 있다. 암 발생도 면역력과 무관하지 않다. 이미 암 수술을 받았거나 항암치료 등으로 인해 면역력이 떨어진 경우, 암 치료가 잘 안되거나 재발, 전이 가능성이 높아진다.

암과 같은 면역 관련 질환을 앓고 있거나 나이가 들어 면역력이 급격히 떨어졌다면 식사나 운동 등 생활습관 개선만으로는 면역력을 되돌리는 데 한계가 있다. 이 때 면역증강 보조제의 도움을 받는 게 도움이 될 수 있다.

국내에서 많이 사용되는 대표적인 면역증강 보조제가 싸이모신 알파1 제품이다. 국내에서는 '면역기능이 저하된 고령 환자의 인플루엔자 백신 접종 시 보조요법'에 효능이 있는 것으로 허가돼 있으며, 다른 40여개 국가에서는 B형간염, C형간염 치료 보조제, 암환자의 항암 화학요법 보조제 및 면역 자극제 등의 다양한 적응증으로 허가돼 있다.

최근 신종 바이러스 감염증이 면역 조절세포인 T세포에 작용한다고 알려지면서 T림프구 기능 강화에 대한 관심이 높아지고 있다.

옥스포드대학 출판부 발간 자료에 게재된 '코로나19 환자의 면역반응 조절 장애’논문에서 (dysregulation of immune response in patients with COVID-19 in Wuhan, china) 신종 바이러스 감염자의 T세포를 검사한 결과 전반적으로 T림프구 감소와 함께 염증성 사이토카인이 증가한 것으로 나타났다.

T림프구는 몸속 면역작용을 만드는 주요 세포로, 외부로부터 침투하는 바이러스 등을 빠르고 안전하게 없애는 기능을 한다. 가슴 정중앙부에 위치한 흉선에서 면역 기능을 획득하기 위해 성숙 과정을 거치고 출생 직후부터 사춘기 전에 대부분의 면역 체계가 확립된다.

노화가 시작되면 흉선의 크기가 작아질 뿐만 아니라 T림프구 발달 기능도 저하돼 면역 기능이 약해진다. 신종 바이러스 감염자 나이가 많을수록 사망 위험이 높아진다는 점을 고려하면 면역학적인 측면에서 노화에 따른 흉선의 크기 및 기능 저하와 연관이 있음을 추측할 수 있다는 것.

기능이 저하된 T림프구를 회복시키기 위해서는 싸이모신 알파1을 활용하는 것이 효과적이라며 싸이모신 알파1은 흉선에서 발견된 면역 조절 물질로 T세포나 NK세포, 수지상세포 등 면역계의 다양한 세포를 활성화시켜 감염된 상황 등 면역 기능이 저하된 경우에 면역력을 향상시키는 역할을 하며 또 신종 바이러스 확진자 결과에서 나타난 염증성 사이토카인의 과도한 분비를 억제, 사이토카인폭풍을 예방해 면역을 조절한다고 보고 있다.

싸이모신 알파1을 통한 가장 쉬운 면역 증강 방법으로는 싸이모신 알파1을 함유한 면역 증강제의 도움을 받는 것으로, 국내에서 현재 면역 취약 계층인 암 환자들의 면역 증강 보조제로 사용되고 있고, 현재 약 40여개국에서 허가기관에 따라 B·C형 간염, 화학요법 보조제 및 면역 자극제, 면역기능이 저하된 고령 환자의 인플루엔자 백신 접종 시의 보조요법 등 다양한 적응증으로 허가되어 있다.

고령환자 등 면역력 저하가 심한 경우에는 4회 접종 또는 주 2회 4주 투여로 면역력 증진 효과를 볼 수 있다고 보고 있다.

한편 미국 clinicaltrials.gov에 등록된 COVID-19 & Thymosin 임상 시험에 따르면 2019 신종 바이러스 확진자와 접촉하는 의료 종사자의 감염 예방 방법으로 싸이모신 알파1의 효과 임상 연구가 수행 중이다.

>>210623 인도에서 처음 보고된 '델타 변이'...항체 회피 가능하면 백신도 무용지물?

인도에서 처음 보고된 델타 변이 바이러스의 확산으로 세계 각국이 또 다시 비상 사태이다. 세계보건기구(WHO)는 강력한 전염성 때문에 델타 변이가 전 세계 코로나바이러스의 지배종이 될 수 있다고 경고했다.

WHO 수석과학자 숨야 스와미나탄은 “델타 변이는 전염력이 두드러지게 높아서 세계적으로 지배종이 돼가는 과정에 있다”고 말했다.

미국 질병통제예방센터 로셸 월렌스키 국장 또한 “앞으로 수개월 간 (미국 내) 지배종이 될 거라고 본다”고 말했다. 그는 “바이러스가 변이를 일으킬 때, 그들은 특정한 장점을 가지고 변이한다. 이 경우에는 감염력이 월등히 높다는 것이다.

델타 변이는 영국발 알파 변이보다 감염력이 훨씬 높다”고 말하며 3차 백신 논의를 시작할 것이라고 밝혔다.

전 백악관 코로나19 대응팀 고문 앤디 슬라비트는 “전에는 10분 노출되어야 걸렸다면 이제는 5분이면 된다. 그래도 좋은 소식은, 기존의 백신을 [스케줄을 따라] 맞으면 변이 바이러스도 상당히 ‘무해’하다는 것”이라고 말했다.

하지만 변이 바이러스가 기존 백신을 무력화할 수 있다는 우려도 나왔다. 기존 영국발 알파 변이 바이러스보다 전염력이 60%나 강한 델타 변이가 백신을 무력화하는 단계까지 진화할 수 있다는 것이다.

이런 가운데 인도에서는 델타 변이가 기존 코로나바이러스 항체를 피해갈 수 있다는 연구까지 나왔다.

인도 구자라트 생명공학 연구센터 연구팀은 이미 한번 감염됐다 완치되어 항체가 생겼거나 백신을 접종했더라도 델타 변이를 일으킨 바이러스가 무력화할 수 있다고 주장하는데, 그 근거는 델타 변이의 경우 스파이크 단백질에서 돌연변이가 발견됐다고 말했다.

스파이크 단백질은 바이러스 외피 단백질을 말하는데, 이는 코로나바이러스가 세포에 침투할 때 세포의 ACE2 수용체와 결합할 때 활용된다. 이 단백질에 돌연변이가 생기게 되면 항체의 표적 식별이 어려워진다. 즉, 항체가 변이 바이러스를 기존 바이러스와 다른 것으로 인식한다는 것이다. 항체가 델타 변이 바이러스를 공격 대상으로 보지 않으면 백신이나 자연감염으로 인해 생성된 항체가 우리의 신체를 바이러스로부터 보호하지 못한다.

질병관리청에 따르면 국내 변이 감염자 1,964명 중 델타 변이는 155명이다. 정부는 7월부터 새로운 사회적 거리두기 개편안이 적용될 것이라고 발표했다. 하지만 백신이 델타 변이로부터 보호를 제공하지 못한다면 거리두기 완화 속도를 늦춰야 하는 것으로 보인다.

>>210723 ‘베타 변이(남아공변이)’에 대한 드러난 팩트들

영국은 지난 19일 실내 마스크 착용 의무 등 방역 규제를 대거 푸는 ‘자유의 날’을 맞았다.

최근 델타 변이 확산으로 다시 신규 확진자가 5만 명을 넘어선 영국 정부는 주목할 만한 예외를 두었다. 프랑스에서 입국하는 사람들은 백신을 완전히 접종하였더라도 열흘간의 의무 격리를 해야 한다는 것이다.

영국 보건부는 이에 대해 “프랑스에서 베타(남아공발) 변이가 퍼지는 데 따른 예방 차원”이라고 했다. 제니 해리스 영국 보건안전청(HSA) 청장은 “백신이 코로나바이러스에 대항하는 데 도움이 되고 있지만, 긴장의 끈을 놓으면 안 된다”고 말하며 “백신 접종이 변이에 대한 최선의 방어책”이라고 강조했다. B.1.351로 알려진 ‘베타 변이’는 지난해 남아프리카공화국에서 처음 발견됐다

===‘베타 변이’란?

B.1.351로 알려진 ‘베타 변이’는 지난해 남아프리카공화국에서 처음 발견됐다.

베타 변이는 스파이크 단백질에 바이러스가 인간 세포에 더 단단히 결합하도록 돕는 여러 돌연변이를 포함하고 있다. 특히 베타 변이는 E484K 돌연변이를 포함하고 있는데, 이는 바이러스가 중화 항체를 회피하는 데 도움을 줄 수 있다.

E484K 돌연변이는 브라질에서 처음 확인된 ‘감마 변이’와 영국에서 처음 확인된 ‘알파 변이’를 포함해 여러 변이에서 나타났다. 세계보건기구(WHO)와 미국 질병통제예방센터(CDC)는 모두 베타 변이를 ‘우려 변이’로 분류했다.

===‘베타 변이’, 왜 ‘우려’되는 것일까?

과학자들과 보건 관계자들은 베타 변이가 남아프리카에서 빠르게 확산되는 것을 보고 크게 걱정했다. 그들의 우려는 베타 변이가 현재 사용 중인 백신의 중화 항체를 회피하는 것이 나타남으로써 더해졌다. 남아프리카는 지난 2월 임상시험에서 아스트라제네카(AZ) 백신이 베타 변이에 잘 작동하지 않는다는 연구 결과가 나오자 AZ백신 배포를 중단했다. 영국은 아스트라제네카 백신에 크게 의존해 왔기 때문에 베타 백신에 대해 더욱 조심하는 것으로 보인다. 이것은 우리나라도 마찬가지다.

===코로나 변이의 위협이 확연히 커지려면 세 가지 요건을 모두 충족해야 한다.

더 쉽게 퍼지고, 백신이 생성한 면역계를 회피하고, 더 심한 감염증을 일으키는 것이다. 다행히도 베타 변이는 세 가지 요건을 모두 다 충족하지는 못하는 것으로 밝혀졌다.

신종 코로나바이러스는 돌기 모양의 스파이크 단백질로 숙주세포 표면의 ACE2 수용체와 결합해 세포 안으로 침투한다. 베타 변이의 경우 스파이크 단백질의 표면 형태가 많이 달라져 인간 세포에 더 단단히 결합하지만 결합의 효율성 자체는 떨어뜨리는 것으로 나타났다. 따라서 베타의 감염력은 기존 바이러스보다는 50% 더 상승되었지만 다른 변이에 비해서는 낮은 것으로 보인다.

===‘베타 변이’, 어느 지역에서 흔히 보일까?

베타는 현재 123개국에서 보고되었지만 델타 변이에 비하면 널리 퍼진 편은 아니다. 변이의 등장 초기에는 베타 변이가 남아프리카공화국 감염 사례의 95% 이상을 차지할 정도로 남아프리카 전역으로 널리 퍼졌다. 하지만 더 이상 베타 변이는 지배종이 아니다. 지난 4주동안 보고된 확진 사례의 5.6%만이 베타 변이로 인한 것으로 나타났는데, 이는 전염성이 매우 강한 델타 변이의 등장으로 인한 것으로 보인다.

===백신이 ‘베타 변이’에 효과적으로 나타날까?

베타 변이는 백신을 회피하는 능력이 있어서 백신 효과가 제일 낮은 변이 바이러스이다.

지금까지 개발된 백신은 대부분 스파이크 단백질과 ACE2의 결합을 차단하게 디자인됐다. 스파이크 단백질 구조에 변화가 생기면 백신 효과가 잠정적으로 떨어지는 이유가 여기에 있다. 현재 사용 중인 백신의 중화 항체는 베타 변이와 결합하는 능력이 떨어지기 때문에 베타 변이가 백신을 맞은 접종자의 면역계도 피할 수 있는 것이다.

한때 전체 감염의 절반을 베타 변이 바이러스가 차지했던 카타르의 연구에 따르면, 화이자 백신은 베타 변이에 72~75%의 예방 효과가 있다. 그러나 mRNA 백신은 베타 변이 감염의 중증도와 사망률을 낮추는 데에는 효과적인 것으로 밝혀졌다. 베타가 지배적이었을 때 남아프리카공화국에서 실시한 임상시험에서 존슨앤드존슨 백신은 64%의 효능을 보였으며, 중증질환 예방에는 82%의 효능을 보였다.

가장 우려되는 것은 베타변이에 대해 AZ 백신이 10.4% 예방 효과밖에 없다는 것이다.