감염과정의 단계, 신체의 방어

감염과정의 단계, 신체의 방어 기전에 대해 알아보겠습니다. 감염(infection)은 세균, 바이러스, 곰팡이, 원생동물, 기생충 같은 생물학적 미생물이 체내에 침입해서 발생하는 병입니다. 대부분의 감염병은 생명을 위협하는 정도는 아니며, 환자는 완전하게 회복됩니다. 그러나 사람면역결핍바이러스(HIV), B형 간염 바이러스와 급성 세균성 수막염은 매우 위험하며 결과적으로 사망하거나 영구적인 장애를 초래하기도 합니다.

감염과정의 단계

감염상태는 다양한 방법으로 숙주에게 나타날 수 있습니다. 일단 감염원에 감염되면 숙주는 일정한 잠재기를  거치게 되는데, 이때는 다른 사람에게 자신이 가지고 있는 감염원을 전파시키지 않습니다. 잠복기가 지나면 전염기가 진행되는데, 이때 숙주는 임상적인 질병의 징후를 나타내고 감염원은 다른 숙주에 전염됩니다. 간혹 감염병에 노출된 이후 증상 발현이 천천히 나타나기도 합니다. 감염원 노출과 징후 발현 사이의 기간은 잡복기로 알려져 있는데, 감가의 경우처럼 며칠에서, HIV/AIDS 혹은 감염의 경우처럼 수개월이 걸리기도 합니다. 대부분의 바이러스와 세균은 표면단백질인 항원(antigen)을 가지고 있는데 이것이 신체를 자극하여 항체를 생산하게 됩니다. 항체(antibody)는 항원과 결합하기도 하고 반응을 하기도 합니다. 혈액 속에 있는 항체의 출현은 특정한 질병에 신체가 노출되었으며, 항체가 그 질병에 대항하고 있다는 것을 뜻합니다. 질병에 노출된 후 항체가 만들어지면 이전의 음성반응은 양성으로 변하고 혈청전환이 발생합니다. 질병노출과 혈청전환 간의 시간은 창문기(window phase)라 합니다. 창문기상태에 있는 사람은 감염된 상태라 할지라도 음성반응으로 나올 수 있습니다. 면역체계반응의 관점에서 보면 창문 기는 항원이 존재하지만 항체 생산이 검출될 만한 수준에 까지 이르지 못한 시기입니다. 질병 기는 질병 증상과 징후가 시작되는 시기부터 증상이 해소되거나 죽음에 이르기까지의 기간입니다. 징후가 소멸되었다고 해서 감염원이 완전히 제거된 것을 의미하는 것은 아니라는 사실을 명심해야 합니다.

질병에 대한 신체의 방어

몸은 질병으로부터 다양한 방법으로 스스로를 보호합니다. 기본적으로 신체에 침입하는 감염과 병원체에 대항하여 피부가 방어합니다. 호흡기계통의 일부분은 공기의 일부를 만들어 내거나 코 안의 털로 이물질을 잡아내어 방어기능을 보조합니다. 점액은 감시망을 만들어 이물질을 포식하거나 죽이며 점액섬모 기전을 통해 입이나 코로 이동시킨 후 객담으로 배출합니다. 비뇨기와 소화기는 소변과 대변을 통해 병원균 제거에 서로 협조하며, 질병에 대항하여 특별한 방법으로 몸을 보호하는 세 가지 계통은 면역계, 보체계, 림프계입니다.

• 면역계 - 면역반응에 포함되어 있는 다양한 세포들은 때때로 그물내피계(reticuloendothelial system)로 불리는데 그 이유는 분포지역이 모든 신체에 매우 광범위하게 펼쳐져 있기 때문입니다. 면역계는 외부 침입자로부터 몸을 보호하기 위해 질병에 대항하여 싸웁니다. 이 싸움을 위해서 면역기능은 반드시 '자기'와 '비자기'를 구별할 수 있어야 합니다. 면역체계는 대부분의 세균이나 바이러스 항원을 외부 침입자나 '비자기'로 인식합니다. 면역계가 일단 어떤 물질을 '비자기'로 인식하면 그 이물질을 제거하려는 일련의 반응을 시작합니다. 이는 국소적 조직손상에 의한 염증반응으로 시작됩니다. 염증반응은 면역반응 내에서 혈액의 기능 단위인 백혈구를 필요로 합니다. 두 가지 형태의 백혈구인 호중구와 큰 포식세포는 모두 소화효소와 결합하여 감염원은 소화시키는 포식작용 과정에서 그 감염원을 공격합니다. 호중구가 먼저 행동을 시작하면 12~24시간 후에 큰 포식세포가 행동을 시작합니다. 포식작용이 한 번 일어나면 대식세포는 화학주성 인자라는 화학물질을 분비하고 이 체액이 후속 면역계 반응을 촉진합니다. 
• 보체계 - 세포매개면역과 체액면역은 시간을 필요로 하는 과정이기 때문에 보체계가 외부침입자에 더 신속하게 대응하기 위해 우회로를 제공합니다. 이 보체라는 명칭은 외래세포를 용해시키도록 항체의 활동을 돕기 때문에 붙여진 것인데, 지금은 조직손상이 유발되는 일련의 생화학적 연쇄반응을 시작하는 것으로 알려져 있습니다. 결과적으로 보체는 포식작용을 돕고 나이세리아 속(Neisseria)과 같은 세균을 확실히 잡아먹어 급성 염증반응에 관여한다고 할 수 있습니다.
• 림프계 - 림프계는 2차 순환기계통입니다. 이것은 비장, 가슴샘, 림프절 및 림프관으로 구성됩니다. 림프절은 림프를 걸러낸 후에 순환계로 되돌려 보내는데, 이 림프절에는 포식작용을 통해 미생물 등 특별한 물질에 붙어 이를 파괴하는 그물내피세포가 내장되어 있습니다. 보통 아미노산이나 다른 세포의 조각들인 잔여물질들은 순환계로 돌아가서 세포의 대사작용에 필요한 구성요소로 이용됩니다. 림프계의 가장 필수적인 기관은 왼쪽 상복부에 위치한 고형장기인 비장입니다. 비장의 흰색 속질은 항체와 B림프구 및 T림프구를 생성합니다. 붉은 속질은 손상되거나 오래된 적혈구와 여러 혈액성분들과 같은 원하지 않는 특정한 물질들을 제거합니다. 복부외상을 입었을 때 비장은 대량의 혈액소실을 입을 수 있습니다. 
• 개인 숙주면역 - 세포매개면역, 체액면역, 보체, 림프계, 백혈구, 그물내피계의 모든 세포들 간의 상호작용은 감염에 대항하는 방어기전으로 나타납니다. 개체가 접종이나 태반을 통해 모체로부터 항체를 수용하면 수동면역을 획득했다고 할 수 있습니다. 수동면역은 일반적으로 수일에서 수개월 동안 지속됩니다. 약화된 백신이나 그 일부분으로 죽은 형태의 감염원(사백신)이나 변형된 형태의 감염원이 주입될 때 이에 반응하여 항체를 생성하는 개체는 능동면역을 획득했다고 할 수 있습니다. 능동면역은 체액면역으로 보통 수년에서 개체가 살아 있는 평생 동안 지속됩니다.

오늘은 간단하게 감염의 과정과 질병에 대한 신체의 방어기전에 대해 알아보았습니다. 다음에 이어서 감염에 대한 관리에 특정감염병에 대해 몇 가지 알아보도록 하겠습니다.