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매거진 기생충 옴니버스 2권

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by 신쥰 Jun 20. 2022

기생충 제국 -기생충의 분류체계 (5) 연충류2-개요2

기생충 옴니버스 VOL. 2 (5)

본격! 기생충학 전공자가 들려주는 기생충 이야기

연충류, 그 첫 소개에 이은 두 번째 이야기다. 해당 편을 끝으로 (연충류) 개요에 대해서 마무리하고 다음 편부터 대표적인 연충류인 선충과 흡충, 조충에 대해 차례로 자세히 다루어나갈 예정이다.

지난 이야기를 보려면 (아래 링크 click)

기생충 제국 -기생충의 분류체계 (4) 연충류1-개요1

인체에 기생하는 대표적인 연충류

사람의 인체와 관련된 기생충들을 연구하는 임상기생충학 & 동물을 숙주로 기생하는 기생충들을 연구하는 수의기생충학

인체기생충학 (human parasitology) 또는 임상기생충학 (medical parasitology, or clinical parasitology)은 의학적으로 사람의 인체에 기생하여 질병의 원인 병원체 또는 매개체로 작용하는 기생충들만을 따로 분류하고 연구하는 학문을 말한다.

또한 수의학적으로 동물을 숙주로 기생하여 질병의 원인 병원체 또는 매개체로 작용하는 기생충들을 분류하고 연구하는 학문은 수의기생충학 (veterinary parasitology)이라고 한다. 각각의 경우 숙주의 종류와 차이에 따라 감염하고 영향을 미치는 기생충이 상이해지기 때문에, 자연스레 연구하는 기생충들의 종류도 달라지게 된다.

연충류에는 수많은 종류의 동물 (선형동물, 편형동물, 환형동물, 구두동물, 유선형동물)이 포함되어 있고, 그중 척추동물에 기생하는 기생성 연충류의 종류만을 추산한 것만 해도 대략 75,000 종에서 300,000 종 정도에 이른다고 한다 [1].

앞으로 다루게 될 연충류는 우리와 직접적인 연관이 있는 임상기생충학 속의 기생충 분류를 중심으로 살펴볼 예정이다. 그렇다면 인체에 감염되는 주요 기생충들의 종류엔 어떤 것들이 있을까? 전편에서 잠시 소개했던 기생충 분류표를 다시 들여다보자.

위 표에서, 연충류에 속하는 여러 동물 중 임상기생충학에서 중요한 기생충들은 주로 (붉은 글씨로 표시된) 선형동물문과 편형동물문에 속해 있다. 그중에서도 선형동물문 안에 속한 선충과 편형동물문 안에 속한 흡충, 조충이 인체에 중요한 대표적인 연충류로 분류되고 있다.

그럼 가장 먼저 선충과 흡충, 조충이 각각 속해있는 선형동물과 편형동물, 이 둘에 대해서 알아보도록 하자!

선형동물(왼쪽)과 편형동물(오른쪽) 이름의 뜻 (그림 출처 [2])

선형동물(線形動物)은 '실 모양(線形)의 동물(動物)'이라는 뜻으로, 영어로도 '실 모양의'라는 뜻의 접두사(Nemato-)와 '벌레'의 'Helminthes'가 합쳐져 Nemathelminthes라고 부른다.

마찬가지로 편형동물(扁形動物)은 '납작한 모양(扁形)의 동물(動物)'이라는 뜻으로, 영어로는 '납작한'이라는 뜻의 접두사 (Platy-)와 '벌레'의 'Helminthes'가 합쳐져 Platyhelminthes라고 부른다. 위의 그림 속 대표적인 기생충들의 모습만 보아도, 이름을 꼭 빼닮은 실 모양의 선형동물(선충)과 납작한 모양의 편형동물(조충, 흡충)을 구분할 수 있다! (음식으로 비유하긴 조금 그렇지만, 이해하기 쉬운 예를 들자면 기다란 곱창과 납작한 편육을 생각하면 좋을 것 같다...)

연충류의 발육단계 '알-유충-성충'

에일리언의 발육 단계 (adapted from 'Alien evolution (by Samiel Dawww)' [3])

위 그림은 기생 (parasitism)을 중요한 이야기의 테마[4]로 갖는 영화 '에일리언'에 나오는 외계생명체 제노모프(성체)의 발육단계를 일러스트로 나타낸 그림이다. 영화 속 에일리언의 생활사는, 퀸에일리언이 낳은 알(1)에서 나온 페이스허거(2)가 사람(숙주)의 입을 통해 유충을 주입하고, 이후 숙주의 몸을 뚫고 나온 유충 체스트버스터(3)가 자라 제노모프 성체(4)가 되는 설정이다. 실제로 영화 에일리언은 자연계 속 기생벌의 기생 방식에서 영감을 얻어 탄생했다고 한다 [5].

연충류는 각각의 생활사를 구성하는 알(egg)-유충(larva)-성충(adult worm)의 세 가지 주요한 발육 단계를 형성한다. 아래 그림에서 볼 수 있듯이 연충류에 속하는 선형동물의 선충과 편형동물의 조충, 흡충 모두 '알-유충-성충' 세 가지의 발육 단계를 모두 갖는다.

연충류의 세 가지 발육단계 ([2]의 그림을 참고)

이들 연충류의 성충으로부터 산란된 알(egg)은 외부환경(흙) 혹은 숙주 내의 적합한 환경 하에 유충(larva)으로 부화하고 종류에 따라 수차례의 발육 단계를 거쳐 성충으로 발육하게 된다. 이때 아직 다 자라지 못한 유충 (larva) 상태의 기생충은, 영화 에일리언의 유충처럼 자유생활을 하거나 무척추동물 매개체(vector) 또는 중간숙주와 연장숙주에 기생하며 다음 숙주로의 이동을 준비하게 된다.

연충류의 유충은 마지막 성숙이 이루어지는 종숙주에서 마침내 성충으로 발육하여, 유성생식 (sexual reproduction)을 통해 자손을 번식하고 전파하는데, 이때 만들어지는 것이 바로 기생충의 알인 충란(egg)이다.

연충류의 다양한 전파 경로

이들 연충류는 '알-유충-성충'의 발육 단계를 거치며, 각기 다른 발육 단계에서 다양한 전파 방식을 통해 숙주에게 감염되고 생활사를 유지해나간다.

연충류의 네 가지 대표적인 전파 경로 ([2]의 모식도를 참고)

연충류의 전파 방식은 위의 표처럼 크게 네 가지로 분류할 수 있다. 앞서 배운 '알-유충-성충' 세 가지 발육 단계를 생각하며 전파 방식에 대해 알아보자 [2,6].

가장 첫 번째로 대변-구강 전파(Fecal-oral transmission)를 통해 숙주에게 감염되는 연충이 있다. 이들은 숙주의 장 내에서 유성생식을 통해 산란한 알을, 숙주의 대변을 통해 배출하게 된다.

이후 배출된 알은 외부(흙)의 적합한 환경에서 부화 전의 상태로 발육되다가, 음식/물과 함께 숙주의 입을 통해 장 내로 이동하여 부화하게 된다. 이후 부화된 유충은 숙주 내에서 성충으로 발육하여 유성생식을 통해 알을 만들고 또다시 산란하며 생활사를 이어간다. (대표적인 대변-구강 전파 생활사를 갖고 있는 회충의 생활사 click [7])

두 번째로는 경피 전파 (Transdermal transmission)를 통해 숙주에게 감염되는 연충이다. 이들은 '경피 전파 (피부를 통해 전파)'라는 이름 뜻 그대로 토양에서 부화한 유충이 숙주의 피부를 적극적으로 뚫고 들어가 감염된다.

감염된 유충은 숙주의 조직을 통해 장(腸)으로 이동하고, 이후 성충으로 발육하여 유성생식을 통해 알을 산란하게 된다. 산란된 알은 숙주의 배설물을 통해 배출되고 이후 외부에서 부화한 유충은 다시 다른 숙주의 피부를 통해 감염하여 생활사를 이어간다. (대표적인 경피 전파 생활사를 갖고 있는 구충의 생활사 click [8])

세 번째로 매개체 전파 (Vector-borne) 경로를 통해 숙주에게 감염되는 연충이 있다. 이들은 감염 매개체 역할을 하는 흡혈 절지동물의(ex. 모기, 흑파리) 체내에서 유충으로 발육하다가, 숙주를 흡혈할 때 혈액을 통해 (매개체의 유충이 숙주로) 감염되게 된다.

감염된 유충은 숙주 체내에서 성충으로 발육하여 유성생식을 통해 미세사상충 (microfilaria)을 산출한다. 이후 또 다른 흡혈동물(매개체)이 감염된 숙주를 흡혈할 때 숙주 내의 자충이 혈액을 통해 매개체로 이동하여 생활사를 이어간다. (대표적인 매개체 전파 생활사를 갖고 있는 반크롭트사상충의 생활사 click [9])

마지막으로 천적-먹이 전파 (Predator-prey) 경로를 통해 숙주에게 감염되는 연충이 있다. 이들은 숙주의 장 내에서 유성생식을 통해 산란한 알을, 숙주의 대변을 통해 배출하게 된다.

이후 배출된 알은 중간숙주에게 섭취되어 숙주의 장 내에서 부화하여 유충 상태로 발육한다. 이후 감염된 중간숙주가 천적(종숙주)에 의해 포식되고, 이 때 중간숙주의 유충도 함께 이동하게 된다. 천적(종숙주)으로 이동한 유충은 성충으로 발육하게 되고, 알을 산란하며 생활사를 유지해나간다. (대표적인 천적-먹이 전파 생활사를 갖고 있는 유구조충의 생활사 click [10])

연충류 개요를 마치며... (약간의 소회)

여기까지로 연충류에 대한 대략적인 개요는 끝이 났다.

이제 앞으로 (대표적인 연충류인) 선형동물에 속하는 선충과 편형동물에 속하는 흡충, 조충에 대해 자세히 알아볼 것이다.

기생충 옴니버스를 연재해가면서 점점 느끼는 것은, 편을 더해갈수록 내용이 복잡해지고 점차 학습자를 향한 정보전달의 글로 성격이 변해간다는 것이다.

'기생충 옴니버스 1편'은 과학 교양서의 느낌이 그래도 조금 났다면, '기생충 옴니버스 2편'은 과학 전문서의 느낌이 풀풀 풍기고 있다. 대학교 재학 당시 교양과목에서 전공과목으로 바뀌었을 때 느껴지는 온도차랄까.

이는 개론에서 각론으로 내용이 깊어져 가면서 생기는 자연스러운 간극인 것 같은데, 아직까지는 각론의 내용을 재미있게 전달할 수 있는 필력이 내겐 갖추어지지 않은 것 같다 (그래도 재밌게 읽어주신다면 감사합니다).

부족한 재미와 흥미는, 쓰인 글들을 다시 편집하고 엮으면서 추가하기로 하고... 우선은 시리즈의 완주를 향해 걸어가겠다.

그럼 다음편 [기생충 제국 -기생충의 분류체계 (5) 연충류 3-선충]으로 만나도록 하자!

참고문헌 및 각주

[1] Dobson, A., Lafferty, K. D., Kuris, A. M., Hechinger, R. F., & Jetz, W. (2008). Homage to Linnaeus: how many parasites? How many hosts?. Proceedings of the National Academy of Sciences, 105(supplement_1), 11482-11489.

[2] https://parasite.org.au/para-site/contents/helminth-intoduction.html

[3] “Alien Evolution” by Samiel Dawww, they grow up... - threadless (threadlessrules.com)

[4] Alien — Marc J. Wheeler (marcjwheeler.com)

[5] Newly discovered Xenomorph wasp has Alien-like lifecycle (adelaide.edu.au)

[6] 채종일 외 11명. (2011). 임상기생충학. 서울대학교출판문화원

[7] https://www.cdc.gov/dpdx/ascariasis/index.html

[8] https://www.cdc.gov/parasites/hookworm/biology.html

[9] https://www.cdc.gov/parasites/lymphaticfilariasis/biology_w_bancrofti.html

[10] https://www.cdc.gov/parasites/cysticercosis/biology.html

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