뇌와 면역체계 [조성진 박사의 엉뚱한 뇌 이야기]

조성진 순천향대 서울병원 신경외과 교수가 뇌 이야기를 합니다. 뇌는 1.4 키로그램의 작은 용적이지만 나를 지배하고 완벽한 듯하나 불완전하기도 합니다. 뇌를 전공한 의사의 시각으로, 더 건강해지기 위해, 조금 더 행복한 인생을 살기 위해 어떻게 뇌를 이해해야 하고, 나와 다른 뇌를 가진 타인과의 소통을 어떻게 해야 하는지를 의학적 근거를 토대로 일상에서 일어날 수 있는 재미있는 이야기들과 함께 탐구해보겠습니다. 일주일 한번 토요일에 찾아뵙습니다.

[조성진 순천향대 부속 서울병원 신경외과 교수] 인류가 생존하기 위해서 외부의 수많은 바이러스, 세균, 곰팡이 및 기생충 등의 공격을 면역체계를 이용하여 방어하는 것이 필수적이다. 우리 몸의 광대한 세포와 조직의 네트워크는 침입자를 끊임없이 경계하며, 적을 발견하면 복잡한 공격이 시작된다. 침입자뿐만 아니라 죽은 세포와 결함이 있는 세포도 면역체계에 의해 인식되고 제거되어 항상 최상의 신체조건을 유지하게 된다.

우리와 가장 가까운 영장류인 침팬지와 고릴라는 수명이 30~40년 정도 되지만 야생에서는 15년 밖에 살지 못한다. 인간의 자연 수명도 38년 정도에 불과하나 인류가 100세 시대를 바라보는 이유는 위생과 의료의 발달의 혜택이라 생각된다. 100세를 넘기려면 면역 세포의 활동을 유지하는 것이 중요하다.

면역 체계도 나이가 들면서 노화한다. T 세포로 알려진 면역세포의 총수는 일생 동안 일정하게 유지되지만 여러 번의 감염에 대처하면서 나이가 들면 새로운 감염에 대한 효과적인 면역 반응을 일으키니 못하게 된다. 아이러니하게도 인플루엔자 예방 접종을 반복하면 항체 반응이 감소할 수 있다. 장수를 위해서 노년기에 노화된 면역 세포의 축적을 줄이는 노력을 해야하는데 가장 좋은 것은 골격근을 늘리는 운동을 하는 것이다. 골격근은 염증을 줄이고 면역 기능을 보존하는 마이오카인이라는 단백질을 생성하여 당뇨병이니 심,뇌혈관 질환과 같은 질병을 예방할 수 있다.

골격근을 유지하기 위해서는 식이 요법 또한 중요하며, 근감소증을 줄일 수 있다. 추천되는 식단은 지중해식 식단이며 골격근을 유지할 수 있을 뿐만 아니라 항염증성 특성으로 비만, 심혈관질환, 당뇨병 및 암의 위험을 낮출 수 있다고 한다. 골격근과는 반대로 지방세포는 면역체계를 떨어뜨릴 수 있다. 연구에 따르면 비만인 사람에서 독감 예방 접종에 대한 반응으로 더 적은 수의 항체를 생성한다고 한다. 면역 노화를 막으려면 규칙적인 운동과 적당한 체중을 유지하는 것이 중요하다.

우리 몸의 다른 부분과는 다르게 뇌의 면역 체계는 매우 특이하다. 뇌조직으로는 면역세포의 출입이 차단되는데 바로 혈액-뇌 장벽이라고 하는 BBB(blood-brain barrier) 때문이다. 뇌에는 많은 염증성 질환이 발생하는데 세균성 혹은 바이러스성 뇌수막염과 뇌염, 기생충 감염이외에도 알츠하이머병, 다발성 경화증, 자폐증 및 정신분열증과 같은 병도 염증에 관련된 질환에 해당한다. 혈액-뇌 장벽이 면역 세포가 들어가거나 나가는 것을 막기 때문에 면역 체계는 뇌와 척수의 감염, 부상 또는 종양에 일반적인 방식으로 반응할 수 없다. 이러한 면역 특권이 있는 뇌조직에서 염증이 발생한 것을 면역 체계가 어떻게 인지하는가에 대한 연구를 통해 면역 세포가 뇌를 둘러싸고 있는 뇌 경막에 위치한다는 사실이 밝혀졌다. 뇌 주변을 순환하는 뇌척수액이 뇌의 염증을 일으켜 생성된 낯선 단백질이나 항원을 뇌 경막을 통해 면역 체계에 전달하여 면역반응이 시작되는 것이다.

면역 반응을 이용한 뇌종양 치료도 연구되고 있다. 일부 바이러스는 혈액-뇌 장벽을 넘어 뇌에 염증을 일으킬 수 있는데 만약 뇌종양 환자에서 건강한 뇌세포에 영향을 미치지 않으면서 암세포만 감염시켜 공격할 수 있다면 치료 바이러스로 이용될 수 있다. 이러한 유형의 면역 요법이 뇌암을 앓고 있는 사람들을 치료하는 데 사용될 수 있다는 가능성이 있다는 전제하에 현재 연구가 진행되고 있다. 실제로 레오바이러스를 이용한 바이러스 치료가 뇌암 환자의 생존율을 향상시키는지 알아보기 위한 임상 연구가 진행 중이며, 이로서 바이러스를 통한 뇌암 정복을 기대를 하고 있다.

면역 능력은 정신건강과도 매우 밀접한 관계가 있다. 우리는 삶에 대한 긍정적인 마음과 낙천적 기질이 질병을 예방하는데 도움이 된다고 일반적으로 생각하고 있는데, 결국 이 말은 강력한 지지를 얻고 있다. 연구결과에 따르면 스트레스는 코티졸의 분비를 촉진하여 생명을 유지하기 위한 에너지를 저장하는데 이때 면역 체계가 억제되어 면역력이 떨어지게 된다. 반대로 긍정적인 마음마음부터 생성되는 옥시토신은 면역력을 증가시키는 것으로 밝혀졌다.

뇌와 면역 체계는 밀접한 연관이 있다. 스트레스는 이제 정신적인 것과 동시에 육체적 문제이다. ‘건강한 육체에 건전한 정신이 깃든다’는 고대 로마 시인 유베날리스의 말은 ‘건전한 정신에 건강한 육체가 깃든다’는 말로 바꿔야 할 때이다.