우리 몸의 면역체계가 실제로 작동하는 방식 (KISTI)

인간의 면역 체계는 우리가 아는 것 중 뇌 다음으로 가장 복잡한 생명 시스템입니다. 그리고 우리 중 대부분은 이것이 어떻게 작동하는지 아직 배운 적이 없습니다. 혹은... 면역 체계가 뭔지도 모르거나요. 당신의 면역 체계는 수백 개의 작은 장기와 두 개의 큰 장기로 구성되어 있고, 온몸에 퍼져있는 수송망이 있습니다.

매일매일 면역 체계는 수백억 개의 신선한 세포를 마치 군대처럼 조직화 시킵니다. 군인, 대위, 지능형 장교, 중화기, 광기의 자폭 요원들로 말이죠. 이것들은 추상적인 실체같은 것들이 아닙니다. 당신의 면역 체계는 당신 그 자체입니다. 생명 활동은 당신 몸의 자원을 쓰려는 수억 개의 미생물들과 암으로 변할 수 있는 비정상적인 세포로부터 당신을 보호합니다.

이는 너무 복잡해서 하나의 영상에서 전부 설명하기는 어렵습니다. 그래서 우리는 시리즈를 만들어 각각의 측면에 대해 알아보려 합니다. 오늘은, 당신의 몸에 무언가 침투했을 때 무슨 일이 일어나는지 목숨을 걸고 싸우는 첫 번째 방어선에 대해 알아보려고 합니다.

아주 평범한 날입니다. 갑자기 세상이 폭발하더니, 운석이 하늘을 찢어놓습니다. 수없이 많은 외계 생명체들이 침입하더니 도시와 시설들을 파괴하고, 시민들을 잡아먹기 시작합니다. 이것은, 당신의 세포가 겪는 일이라고 볼 수 있겠네요. 당신은 피가 흐르는 당신의 엄지손가락을 바라봅니다. 방금 공원에서 더러운 잔가지에 찔렸군요. 정말 짜증나죠.

하지만, 상처 안에서는 끔찍한 재앙이 일어나는 중입니다. 죽은 세포와 피, 그리고 이물질들이 널브러져 있습니다. 더욱 심각하게도, 따뜻한 동굴과도 같은 당신의 무력한 세포들 속으로 수없이 많은 박테리아들이 침입합니다. 그들은 새로운 집을 탐색하고, 당신의 자원을 뺏고 나서는, 아무데나 배설해버립니다.

즉시, 당신을 방어하기 위한 첫 번째 단계가 작동합니다. 이러한 충격으로부터 살아남은 세포들, 그리고 상처 입고 죽어가는 세포들이 고통 속에서 소리칩니다. 화학적 경보 물질을 미친듯이 내뿜어 당신의 면역 체계를 깨우죠. 처음 등장하는 세포는 바로 대식세포입니다.

평균적인 세포의 크기를 사람의 크기라고 가정했을 때, 대식세포의 크기는 검은 코뿔소와 같다고 볼 수 있습니다. 이들은 보통의 경우에는 조용하지만, 당신은 그들은 화나게 하긴 싫을겁니다. 박테리아들은, 그들을 '화나게' 만들죠. 몇 초 안에, 대식세포들은 공격을 시작하고 박테리아들을 자비없이 죽여버립니다. 그들은 문어의 다리와 같은 부위를 뻗어 박테리아를 잡은 뒤, 통째로 삼키고 산채로 소화시켜 버립니다.

 

대식세포는 탈진할 때까지 약 100마리의 박테리아를 잡아먹을 수 있습니다. 하지만 적이 너무 많군요. 그래서 대식세포는 지원을 요청합니다. 당신의 혈액 안에 있던 수많은 호중구들이 신호를 포착하고 전쟁터로 이동합니다. 호중구는 강력한 자살특공대로서, 오직 죽이기 위해 살아갑니다. 그들은 죽이는 것에 너무 열정적이라서, 태어난 지 며칠 뒤엔 자신을 죽이도록 되어있습니다. 그래서 그들이 우연히라도 당신의 몸을 파괴하지 못하도록 합니다.

호중구들은 도착하자마자 박테리아에게 치명적인 화학물질을 내뿜고, 박테리아를 잡아먹습니다. 호중구들의 공격은 정말 무자비해서 당신 몸의 세포까지 타격을 줍니다. 하지만 호중구들은 지금은 부수적인 손해를 걱정하지 않습니다. 아니면, 영원히일지도요. 지금까지 활동한 몇몇 호중구들은 자살 버튼을 눌러 폭발해버립니다. 그러면, 호중구의 DNA로부터 만들어진 독성의 그물이 넓게 퍼지는데, 치명적인 화학물질로 가득 차 있어서 박테리아들을 붙잡아 죽이게 됩니다.

이렇게 가끔 호중구들은 심지어 이미 사망한 상태에서도 계속 싸울 수 있습니다. 그들이 죽이기를 얼마나 좋아하는지를 보여주는군요. 전투가 격렬해지는 동안, 당신의 혈관은 열린 댐과 같이 혈액의 흐름을 전쟁터로 유도합니다. 당신은 이것을 염증으로 알아차리죠. 당신의 엄지가 조금 부어오르면서 붉고 뜨거워집니다.

 

혈액은 전쟁터에 침묵의 살인마를 불러오는데, 바로 수백만개의 보체입니다. 이 자동화된 액체 무기는 박테리아를 찢어 구멍을 내 이들을 둔화시키고 죽입니다. 우리는 보체에 대해 자세히 설명한 영상을 만들어두었습니다.

이제 상황이 둘로 나뉩니다. 일이 잘 풀리면, 방어의 최전선에서 침입자들을 빠르게 죽일것입니다. 하지만 가끔 적들이 너무 강해서 결국 당신의 방어를 짓눌러버릴 수 있습니다. 이는, 인간인 당신의 확실한 죽음을 의미하는 것이죠. 이때가 바로 당신 면역체계의 지능형 장교인 수지상세포의 차례입니다.

당신의 병사들이 앞에서 싸우고 있을 때, 수지상세포는 박테리아를 작은 조각으로 찢고 그 조각으로 자신을 덮는 식으로 샘플을 모으고 있었습니다. 죽은 적의 주요 부분으로 자신을 장식한 군인인 셈이죠. 수지상세포는 전쟁터를 떠나 당신 면역 체계의 고속도로에 오릅니다. 이 고속도로는 당신의 모든 조직과 면역 본부를 연결해줍니다 바로 림프관입니다.

전쟁터에서 온 수지상세포는 도움 T세포를 찾고 있습니다. 이 세포는 면역 군대에서 만능 사령관세포같은 존재입니다. 하지만 모든 도움 T세포가 그런 것은 아닙니다. 당신을 감염시킨 박테리아를 위한 정확한 무기를 가진 세포가 있어야 하는 것이죠. 그래서 수지상세포는 박테리아 조각으로 덮인 자신의 몸을, 만나는 도움 T세포 모두에게 문지르며 돌아다닙니다. 대부분의 도움 T세포는 이를 혐오스러워하며 관심을 거둡니다. 하지만 몇 시간 후, 무엇인가 통했군요. 도움 T세포가 박테리아 조각을 인지한 것이죠. 이 도움 T세포가 바로 지금 필요한 무기를 가지고 있는 것입니다. 수지상세포가 매우 기뻐하며 그 보조 T세포를 작동시킵니다.

그래요, 잠깐만요. 어떻게 당신의 면역 체계는 당신을 감염시킨 그 특정 박테리아에 대한 무기를 가지고 있는 것일까요? 당신의 면역 체계는 우주상의 모든 질병에 대항할 수 있는 완벽한 무기를 가지고 있습니다. 흑사병과 코로나 바이러스,  혹은 100년 뒤 화성에서 생길 감염에 대해서도 모두 대항할 수 있습니다.

 

이것에 대해서는 다음에 좀 더 자세히 이야기 하겠습니다. 왜냐하면, 너무 복잡하거든요. 그냥 지금은, 수억개의 고유한 도움 T세포들을 당신이 보유하고 있다고 이해하세요. 그 세포들 모두 어떠한 적에게도 대항할 수 있는 각각의 무기를 가지고 있습니다. 알맞은 도움 T세포가 깨어난 후, 당신의 두 번째 방어선이 가동됩니다. 마치 학교에 가기 위해 일어나야 하는 10대처럼 깨어나기 시작하죠. 아주 천천히 말이에요. 

당신의 중화기는 놀라울정도로 효과적이지만, 그리 빠르지는 않습니다. 깨어난 도움 T세포는 자신을 끝없이 복제하기 시작합니다. 하나에서 둘로, 둘에서 넷으로 수천개가 될때까지 반복합니다. 그리고는 두개의 그룹으로 나눠집니다.

 

첫 번째 그룹은 군인들을 돕기 위해 빠르게 이동합니다. 전쟁터는 점점 더 손 쓸 수 없게 되어갑니다. 피곤해진 대식세포는 포기하려고 하네요. 수일간의 전투 이후, 이미 자러 간 다른 친구들처럼 자려는 생각뿐입니다. 하지만 지금, 도움 T세포가 도착합니다. 그 중 하나가 피곤한 대식세포에게 오더니 특별한 화학 신호 물질을 전달합니다. 그 즉시, 사기가 꺾여있던 군인이 다시 회복됩니다. 

하지만 또 다른게 있네요. 바로 어마어마한 분노입니다. 대식세포는 자신이 무엇을 해야하는지 알고 있습니다. 죽이는 것이요. 광폭한 대식세포는, 적군 한복판으로 다시 들어갑니다. 전쟁터 전체에서 이러한 일들이 일어나기 시작합니다.

 

그동안, 두 번째 그룹의 보조 T세포들은 다른 방어체계를 작동시키기 위해 일하는 중입니다. 바로 항체 공장인 B세포입니다. 항체는 강력한 단백질 무기로, 적을 잡기 위한 2개의 집게발이 달려있어 마치 작은 게처럼 보입니다. 도움 T세포처럼, B세포도 모든 적들 각각에게 딱 맞는 항체를 제작할 수 있습니다. 그리고 도움 T세포는 이에 적합한 B세포를 찾습니다. 하루나 이틀 뒤 알맞은 B세포가 발견되면, 그 B세포는 복제를 시작합니다. 곧, 충분한 복제 세포들이 만들어지면, 각각의 B세포들은 초당 약 2000개의 항체를 뿜어내기 시작합니다.

 

박테리아 감염으로부터 1주일정도가 지나면, 당신의 2차 방어군이 최고의 전투력으로 전쟁터에 도착합니다. 작은 군인들이 전쟁터를 뒤덮기 시작하고, 발악하는 박테리아들을 붙잡고 기절시킵니다. 항체들이 응집해서 박테리아들을 움직이지 못하게 하거나, 전투불능 상태로 만듭니다. 그 때, 당신의 군대가 무방비 상태가 된 박테리아들을 학살합니다. 전세가 빠르게 역전됩니다. 마지막 적이 제거된 후, 당신의 군대는 더이상 자신이 필요하지 않다는 것을 깨닫습니다. 그들은 이제 자원을 아끼기 위해 자살합니다.

하지만 전부는 아니죠. 몇몇 도움 T세포는 남아서 기억세포가 됩니다. 그들은 조직을 몇 년간 보호할 것입니다. 같은 박테리아가 다시는 여기에 발을 들이지 못하기 하기 위해서요. 비슷하게, 몇몇 B세포도 살아남아, 적은 양의 항체를 계속 생산합니다. 침입했었던 박테리아에 저항하기 위해서 어쩌면, 평생동안 남아있을 수도 있습니다.

어느날 당신은 일어나서 희미한 빨간 자국 외엔 상처가 모두 나은 것을 깨닫게 될 것입니다. 당신은 당신 세포들이 겪은 한 편의 드라마에 대해선 전혀 모를 겁니다. 당신에게는 약간의 거슬림만이 시련의 전부겠죠. 하지만, 수백만의 세포들에게 그것은, 목숨을 건 혈투입니다. 하지만 이것은 매일 당신의 내면에서 펼쳐지는 장대한 이야기의 시작에 불과합니다.

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자세한 내용은 "Immune: A Journey into the Mysterious System That Keeps You Alive"에 나와 있습니다.
Kurzgesagt의 창립자이자 수석 작가인 Philipp Dettmer가 작성했습니다.
이 책은 면역 체계에 대해 자세히 설명하고 있으며,
당신이 충분히 알지 못하는 가장 중요한 것은
당신이 당신의 몸에 대해 생각하는 방식을 영원히 바꿀 것입니다.
최대한 간단하고 재미있게 쓰여진 이 프로젝트는 거의 10년 동안 계속되는 열정적인 프로젝트였습니다.
면역 체계가 가장 놀랍고 매혹적인 주제이기 때문입니다.
그러니 여행을 떠나 자신의 몸을 알아가세요.
미스터리한 기관, 살인 대학, 우주에서 가장 큰 도서관에 이르기까지.
면역 체계가 얼마나 믿을 수 없을 정도로 광대하고 실제로 어떻게 작동하는지 알아보십시오.
암에서 HIV 또는 독감에 이르기까지 적과 싸우는 방법.
그것을 향상시킬 수 있는 방법과 그것이 실제로 좋은 생각인지 알아보십시오.
이 책은 6주 이내에 출판될 것이고, 만약 여러분이 예약구매를 하신다면 그것은 저희와 필립에게는 큰 의미있는 일일 것입니다.
책의 세계에서 선주문은 매우 중요합니다.
게임과는 달리 사후적인 보완 없는 완전한 완성품을 제공해드리겠다는 것을 보장드립니다.
설명란에 링크가 있습니다.
이것은 10년에 걸친 개인적인 여정의 끝이며 우리는 여러분의 생각을 보고 싶습니다.
시청 해주셔서 감사합니다.