1. 면역이란?
면역이란 신체의 질병에 대한 저항력을 뜻하는 것으로 감염에 대한 방어기능과 면역기능이 있습니다. 미생물이 체내에 침입하면 질병에 저항하고 그 침입한 미생물을 파괴할 수 이는 체내의 방어능력을 말합니다. 질병에 대해 면역성을 가지는 것은 건강하다는 증거이고 이 면역성은 자연적으로 얻을 수도 있고 인공적으로도 얻을 수 있습니다.
2. 자연 면역체계(선천성 면역)
면역은 다세포생물이 이 해로운 미생물이 침입하는 것을 막아내는 능력입니다. 면역에는 특이 구성 요소와 비특이 구성 요소가 모두 포함됩니다. 비특이적 요소는 항원 구성에 관계없이 광범위한 병원체에 대하여 장벽 또는 제거제로서 작용합니다. 면역계의 또 다른 요소인 특이 구성요소는 발생하는 새로운 질병에 적응하여 해당 병원체에 특화된 면역을 생성할 수 있습니다.
여기서 면역계는영어로 immune system라고 하는데 생물이 질병으로부터 자신을 보호하기 위해 구축한 다양한 구조와 과정으로 이루어진, 자가 방어 능력을 가지는 기관 및 세포 입니다. 단세포생물에서 식물이나 동물에 이르기까지 모두 저 마다의 면역계를 지니고 있습니다.
효율적인 기능을 위해 면역계는 반드시 스스로의 건강한 조직과 바이러스부터 기생충에 이르는 광범위하고 다양한 병원체를 구별 할 수 있어야 합니다. 면역계는 비자신(非自身, non-self)을 확인하면 면역 관련 요소가 활성화되어 병원체에 작용하는 세 단계로 작동됩니다.
정상적인 피부에는 이들을 보호하는 층이 있으며 자연적으로 땀과 소화액을 분비함으로써 질병을 발생시키는 미생물 균들의 생식을 저지시킵니다. 부모로부터 유전적으로 물려받은 것으로 백혈구가 혈액 내의 독소 및 병원성 박테리아에 대항하여 항체를 형성하는 작용을 합니다.
3. 자연적으로 얻어지는 면역(후천성 면역)
수동 면역은 한 개체에서 다른 개체로 이미 형성된 항체의 형태를 띠고 능동 면역이 전이되는 것이다. 태반을 통해서 어머니의 항체가 태아에가 전달될 때 수동 면역은 자연적으로 일어날 수 있습니다. 또한 병원체이나 독소에 특화된 인간의 (또는 말의) 항체가 면역을 가지지 않은 개체에게 전달될 때 인공적으로 유발될 수도 있습니다. 수동 접종은 감염의 위험이 높거나 또는 신체가 면역 반응을 발달시키거나 진행되고 있는 질병의 증상을 완화시킬 시간이 부족할 때 이용됩니다. 수동 면역은 즉각적인 효과를 제공하지만, 신체는 항원을 기억하지 못하므로 환자는 이후에도 동일한 병원체에 의해 감염될 위험이 있습니다.
질병에 감염된 경험을 통하여 그 질병에 대한 면역체계를 갖추게 되는 것으로 예를 들면 홍역과 같이 한번 감염되면 그 후에는 감염되지 않도록 항체가 형성되는 것입니다.
4. 면역계란?
면역계는 작동 방식을 기준으로 선천면역과 후천면역으로 나눌 수 있습니다. 선천 면역은 생물 개체의 발달 과정에서 유전자 발현을 통해 형성되는 것으로 병원체들이 보이는 일반적인 분자 패턴을 인식하면 자동으로 작동하는 비특이적 방어 작용입니다. 이에 반해 후천 면역은 병원체와 접촉하면 해당 병원체를 항원으로 하는 항체를 형성하여 병원체를 무력화 시키는 특이적 방어 작용입니다. 후천 면역은 적응 면역이라고도 부르는데 한 번 겪은 병원체에 대한 항체를 보존하는 면역학적 기억을 통해 같은 병원체가 다시 침입하면 보다 효율적으로 이를 무력화 시킬 수 있습니다. 백신을 이용한 예방접종은 이러한 후천 면역의 특징을 이용하여 질병을 예방하는 활동입니다.
한편 면역계는 면역 반응이 일어나는 방식을 기준으로 체액 면역과 세포 매개 면역으로 구분할 수 있습니다. 체액 면역은 혈액이나 림프액에 항체를 방출하여 항원을 무력화 시키는 작용을 하고 세포 매개 면역은 여러 종류의 면역 세포들이 직접 병원체를 제거하거나 병원체에 감염된 세포를 죽여서 질병의 확산을 막습니다. 체액 면역과 세포 매개 면역은 서로 정보를 공유하며 함께 작동합니다.
거의 모든 생물에서 발견되는 선천 면역과 달리 후천 면역은 인간을 포함한 유악류에서만 발견됩니다. 이는진화의 산물입니다. 병원체는 급격한 진화가 일어날 수 있으며 그 결과 면역계에 적응하여 면역 기능을 회피할 수 있습니다. 한편 면역계 역시 변화하는 병원체에 맞서 진화하여 왔습니다. 붉은 여왕 가설은 생물들이 서로에게 선택 압력으로 작용하여 끊임 없이 변화한다고 설명합니다. 가장 단순한 단세포 생물의 경우에도 기초적인 면역계를 갖추고 있습니다. 박테리아는 바이러스의 일종인 박테리오파지의 공격으로부터 스스로를 방어하기 위해 효소 형태의 면역 물질을 만듭니다. 진핵생물의 경우 이 보다 복잡한 면역계가 진화되었는데 식작용을 이용한 병원체의 분해, 디펜신과 같은 향균 펩타이드의 활성화 같은 기능들이 망라되어 있습니다. 인간이 속하는 유악류의생물들은 더욱 복잡한 후천 면역 체계를 지니고 있다. 후천 면역 체계는 매우 복잡한 메커니즘에 의해 작동됩니다.
면역계는 병원균의 침입을 막는 여러 단계의 층위로 구성되어 있습니다. 피부나 세포벽, 점막과 같은 장벽은 그 자체로 단단한 방어벽의 역할을 합니다. 거기에 더해 여러 종류의 화학 물질이 병원체의 증식을 방해합니다. 장내 미생물 역시 면역 층위로서 작용합니다. 병원체가 이러한 여러 겹의 방어 층위를 뚫고 체내의 조직을 감염시키면 면역 반응을 유도하는 세포간 신호 물질 즉 사이토카인이 방출되고 면역계의 여러 요소가 작동하게 된다. 여러 생물들은 체내의 조직에 대해서도 별도의 장벽을 마련하여 보다 중요한 장기를 보호합니다. 인간의 경우 혈액-뇌 장벽, 혈액- 척수액 장벽, 그 외 여러 수액-뇌 장벽이 나뉘어 있고 중추신경계와 말초신경계의 면역 역시 따로 작동하여 뇌를 보호합니다.
면역계는 진화를 통해 효율적이고 다층적인 구조를 이루었지만 완벽하지는 않습니다. 면역계에 장애가 일어나면 자가 면역 질환이나 염증, 암과 같은 질병이 발생할 수 있습니다. 어떠한 이유에서든 면역계의 기능이 저하되는 면역 결핍이 일어나면 대수롭지 않은 병원체의 감염도 치명적인 결과를 가져올 수 있습니다. 면역 결핍은 유전질환의 의한 선천적인 경우와 HIV 감염 등에 의한 후천적인 경우로 나뉩니다. 자가면역질환이 자신의 건강한 조직마저 공격하는 과잉 면역 반응이라면 면역 결핍은 사소한 감염도 퇴치하지 못하는 면역 반응 결여에 의한 것입니다.
면역계는 선천적 혹은 후천적인 요소로 이루어질 수 있습니다. 예를 들어, 포유류의 선천적 면역은 이물질을 인식하고 반응하도록 프로그램된 원시 골수 세포로구성됩니다. 적응 시스템은 림프구로 구성되는데, 이는 자기 자신을 인식하고 반응하지 않도록 프로그램 되어 있습니다. 이상이 발생한 세포와 그렇지 않은 세포를 구분하여 표적이 된 세포에만 반응하는 것입니다. 이물질에 대한 반응은 염증(inflammation)이라고 하고 자기 자신에 대한 비 반응은 면역이라고 할 수 있습니다. 따라서 "건강"이라는 것은 면역계의 두 구성 요소가 인체안에서 자기 자신은 보호하면서 이물질로 구분된 물질에 대해서는 염증과 면역반응을 일으켜 제거하는 역동적인 상태라고 할 수 있을 것입니다. 같은 논리로 “질병”이란 이물질이 제거되지 않거나 이물질이 아니라 자신에 대해 면역계가 작동하는 상태가 됩니다.
자연 면역이라고도 하는 선천면역은 유기체 구성, 즉 외부 자극이나 기존 감염없이 유전자 구성으로 인해 존재하며 다음의 두 가지로 나눌 수 있습니다. (a) 비특이적 선천성 면역, 일반적으로 모든 감염에 대한 내성. (b) 특정 선천성 면역, 특정 종류의 미생물에 대한 내성. 따라서 일부 종족, 특정 개인 또는 농업 종은 특정 전염병에 걸리지 않을 수 있습니다.
후천면역은 질병 유발원과 우연한 접촉을 통해 '자연적으로 획득한' 면역이 인체에 어떻게 형성되는 방식에 따라 세분화되거나, 백신 접종처럼 의도적인 활동에 따라 전개되는 '인공적으로 획득 한 면역'으로 분류됩니다. 더 나아가 자연적 또는 인공적으로 획득된 면역은 숙주가 능동면역, 즉 항원에 의해 면역을 형성하고 또한 장기 내지 평생 지속되는지 여부에 따라 더 세분화 될 수 있습니다. 수동 면역은 면역 숙주로부터 항체 또는 활성화 된 T- 세포의 전달 (주입 또는 주입)을 통해 획득되고 수명이 짧으며 대개 몇 개월 정도 지속됩니다.
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