세균이 들어오면 면역 세포가 패턴을 인식해 사이토카인을 분비하고, 이 신호에 따라 내피세포가 변화하며 호중구가 염증 현장으로 이동한다.
❶ 생각해 보셨나요?
몸에 세균이 들어오면 면역이 싸운다고 알고 있다. 그런데 면역이 “싸운다”는 것은 구체적으로 어떤 일인가. 면역 세포가 세균을 어떻게 알아채고, 어떻게 현장으로 불러 모으는가.
❷ 면역 세포는 세균을 어떻게 인식하는가
세균이 몸 안에 들어오면 증식하면서 독소를 내뿜고, 죽으면서 잔해를 남긴다. 살아 있는 세균이 내뿜는 독소를 외독소(exotoxin), 세균 자체의 세포벽 성분처럼 세균이 죽을 때 나오는 물질을 내독소(endotoxin)라 한다. 세균의 DNA나 핵산 조각도 몸 안에서 이물질 신호가 된다.
면역 세포는 이런 물질들이 가진 특정 구조적 패턴을 인식한다. 이 인식을 담당하는 것이 세포 표면의 패턴 인식 수용체(PRR, pattern recognition receptor)다. PRR이 세균 패턴을 감지하면 세포 내부로 신호가 전달된다. 이 신호 전달 경로가 NF-κB(nuclear factor kappa B) 경로다.
NF-κB가 활성화되면 면역 세포는 염증 촉진 사이토카인(pro-inflammatory cytokine)을 대량 분비한다. TNF-α, IL-1 등이 그것이다.
❸ 사이토카인이 분비되면 혈관과 백혈구에 무슨 일이 생기는가
염증 사이토카인 신호는 혈관 내피세포(endothelium)를 변화시킨다. 이 변화를 감지한 혈액 내 호중구(neutrophil)가 활성화되어 혈관 벽에 달라붙는다. 달라붙은 호중구는 혈관벽을 뚫고 조직 안으로 이동해 염증 반응을 일으킨다.
이 과정이 몸에 나타나는 것이 발적, 부종, 통증, 발열이다. 흔히 “염증 반응”이라 부르는 것이 이 과정이다.
여기서 감염이 해결되면 염증은 국소에서 끝나고 조직 복구 단계로 넘어간다. 그런데 해결되지 않으면 이 염증 반응이 전신으로 퍼지고, 그것이 패혈증으로 이행한다.
❹ 그래서
정상 면역 반응은 세균을 인식 → 사이토카인 분비 → 내피세포 활성화 → 호중구 이동의 흐름으로 작동한다. 이 반응 자체는 적절할 때 효과적이다. 문제는 이 반응이 통제를 잃고 전신으로 번질 때다. 패혈증을 이해하려면 먼저 이 정상 반응의 구조를 알아야 한다.
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