[운동 안내서] 단백질로 감싼 나쁜 소식: 바이러스
인류는 바이러스와의 전쟁에서 살아남을 수 있을까?
앞선 글 <[운동 안내서] '제2의 뇌'로 불리는 그들: 미생물>에서 코로나19 바이러스는 마치 자신이 이 행성의 지배자인 듯, 변이에 변이를 거듭하며 인류를 감염시키고 수백만 명을 사망에 이르게 했다. 맹위를 떨치던 오미크론은 ‘켄타우로스’라는 하위 변이를 탄생시켰다. 한국은 2022년 7월 14일 켄타우로스 첫 확진자가 발생했고, 27일엔 확진자가 10만 명을 넘어섰다. 코로나19 바이러스는 멈출 줄 모르고 인류를 괴롭히고 있는 중이다.
빌 게이츠의 예견대로 인류는 바이러스와의 전쟁을 3년째 벌이고 있다. 2015년 테드 강연에서 그는
전염병 확산은 전시상황이다.
우리가 경계해야 할 건 미사일이 아니라 미생물이다.
고 했다.[1]
세균보다 더 작은 바이러스는 조금 기이하다. 완전히 살아있는 것은 아니지만, 그렇다고 결코 죽은 것이라고도 할 수 없기 때문이다. 세균처럼 바이러스도 놀랍도록 성공한 존재이다. 진화 또는 재조합 과정에서 별 질환을 일으키지 않던 바이러스가 치명적으로 변이를 일으키기도 한다. 영화에서도 다뤄진 '에볼라 바이러스(Ebola virus)'는 감염 후 일주일 이내 치사율이 90%에 이를 정도로 매우 위험한 바이러스다.
단순포진 바이러스인 ‘헤르페스(Herpes)’는 수억 년 동안 존속해왔으며 모든 동물을 감염시킨다. 해마다 겨울철이면 ‘노로 바이러스(Noro virus)’에 감염된 생굴을 먹고 식중독에 걸리는 사례가 발생해, 뉴스에도 등장한다. 아무리 의학이 발달해도 해결하지 못하는 감기는 무려 200여 종 이상의 다양한 바이러스에 의해 발생하는 급성 호흡기 질환이다. 이들 바이러스들은 인간의 면역계와 끊임없는 전쟁을 하며, 승리하고 패함을 반복한다.
살아있는 것도 죽은 것도 아닌 단백질: 바이러스
노벨상을 수상한 생물학자 피터 메더워(Peter Medawar, 1915-1987)가 남긴 불멸의 표현을 빌리면, 바이러스는
단백질로 감싼 나쁜 소식
이다.[2] 바이러스는 수십만 종이 있을 것으로 추정하고 있다. 하지만 병원성이 없는 대다수의 바이러스에 관해서는 아는 것이 거의 없다. 질병을 일으키는 것만이 주로 연구 대상이 되기 때문이다. 포유동물에게 감염을 일으킨다고 알려진 것은 586종에 불과하며, 그중에 263종만이 사람을 감염시킨다.
인간에게 나쁘지 않은 바이러스도 있다. 다시 말해 모든 바이러스가 질병을 일으키는 건 아니다. 최근 연구에 의하면 건강한 사람에게서 검출되는 바이러스가 속속 보고되고 있기 때문이다. 일례로 거의 모든 성인의 피에서 검출되는 '아넬로 바이러스(Anello virus)'는 일부 변종이 질병을 일으키지만, 대부분은 증상 없이 우리 몸에서 그냥 기거한다.[3]
그리고 자연에 존재하는 바이러스 중 몇 종은 암세포에서만 선택적으로 증식하며, 암세포 사멸을 일으키는 것으로 알려져 ‘항암 바이러스(Oncolytic virus)’라 불린다. 인체에 상주하는 C형 GB바이러스는 에이즈 바이러스의 감염과 증식을 억제한다는 연구결과도 있다.
자연계에 존재하는 몇몇 바이러스는 항암 작용을 하는 것으로 알려져 있다. [이미지 출처: 구글]바이러스는 살아 있는 세포 바깥에서는 그냥 불활성 물질에 불과하다. 먹지도 호흡하지도 않고, 아무것도 하지 않는다. 어떤 이동 수단도 없다. 스스로 움직이지 않고 무임승차한다. 우리는 돌아다니면서 문손잡이를 쥐거나 악수를 함으로써, 아니면 호흡하는 공기를 통해서 바이러스를 모은다. 대체로 바이러스는 먼지 알갱이처럼 활기 없는 상태로 존재하지만, 살아 있는 세포 안에 넣으면 갑자기 활기에 차서 여느 살아 있는 존재들처럼 격렬하게 증식한다. 그렇게 몸을 숙주 삼아 활발하게 증식하면서 우리 몸을 움직이기 힘들게 만든다.
바이러스의 이러한 특성을 고려해 한국이 거리두기, 마스크 착용과 손 씻기 그리고 진단시스템으로 코로나19 방역에 성공한 나라가 된 것이다. 백신과 치료제가 개발되기 전까지 확산을 막을 수 있는 과학적 방역은 ‘거리두기ㆍ마스크 쓰기ㆍ손 씻기’라는 상식을 한국 방역 사례가 다시 일깨워 줬다. 이 세 가지 과학적 상식은 일상에서도 병원균에 의한 감염을 예방하는 가장 효과가 좋은 방법이다(치료보다 예방이 중요한 건 진리다). 국가와 일상의 봉쇄 없이 코로나19 방역을 가장 잘한 나라 중 하나가 한국이다.
그런데
단백질로 감싼 나쁜 소식인
코로나19 바이러스 대유행을 인류는 왜 접하게 되었을까?
인류의 생명을 위협하는 코로나19 바이러스의 출현은 인간에 의해 지구 생태계가 파괴되면서 예견된 일이다. 환경 파괴로 살 곳을 잃어버린 야생동물들이 인간과 접촉하기 시작했기 때문이다. 인간에 의한 환경파괴는 바이러스와의 접촉을 늘리는 결과만이 아닌 동물의 멸종을 앞당기고 있다. 지구에서 1억 5천 년이나 살아왔던 주걱철갑상어는 2022년 7월 21일 멸종되었음을 세계자연보전연맹(ICUN)이 공식 선언했다.
미래는 핵전쟁이 아니라 환경파괴에 의한 바이러스와의 전쟁이 될 것이라는 전문가들의 예견이 현실이 된 것이다. 2011년 개봉한 영화 <컨테이젼>은 마치 10년 후 코로나19 상황을 예측한 영화라고 볼 수 있다. 영화의 결말에 가면 인류를 공포로 몰아넣은 바이러스가 어떻게 창궐했는지 알 수 있다. 지구 생태계의 일원임을 망각한 채 인류 스스로가 환경을 파괴해 왔고, 수많은 종이 사라져 갔다. 몸속 미생물 생태계 또한 관리하지 않은 스트레스, 아무 생각 없이 먹는 가공식품과 높은 칼로리 섭취, 항생제와 진통소염제 무분별한 남용으로 인해 파괴되고 있다. 이런 생활습관은 자신을 스스로 죽이는 것으로 단지 오랜 시간이 걸릴 뿐이다.
우리 몸에 투하하는 핵폭탄: 항생제
거시 세계인 지구 생태계를 파괴하는 것은 인류가 초래한 일이다. 그리고 미시 세계의 몸속 미생물 생태계를 파괴하는 가장 큰 원인 중 하나는 '항생제(Antibiotics) 남용'이다. 눈에 보이지 않는 병원성 세균에의 한 감염병은 인류가 탄생하고서부터, 특히 문명을 이룬 이래 인류를 괴롭혀 왔다. 100여 년 전까지만 하더라도 감염병의 정체를 알지도 못한 채 고생하고 죽는 것을 운명처럼 감수해왔다.
그렇다고 우리 조상들이 마냥 손을 놓고 있었던 것은 아니다. 고대부터 항생효과가 있는 물질을 자연으로부터 채취해 사용해온 기록이 있다. 나무껍질에서, 토근의 뿌리에서, 그리고 곰팡이 등에서 얻은 추출물로 감염병을 치료를 했다. 이러한 '자연 항생제'는 민간요법으로 오랜 기간 사용되어 왔다.
그러던 것이 19세기 후반 프랑스 생화학자 루이 파스퇴르(Louis Pasteur, 1822-1895)와 독일의 미생물학자이자 의사인 로베르트 코흐(Heinrich Hermann Robert Koch, 1843-1910) 등에 의해 감염병 가운데 많은 것이 병원성 세균에 의해 생긴다는 것이 확인되었다. 그리고 20세기 들어서는 세균 외에 바이러스와 곰팡이 그리고 '리케차(Rickettsia)'[4] 등도 감염병의 원인이라는 사실이 밝혀지면서 인류는 감염병 퇴치에 자신을 가지게 된다.
1910년, 화학요법의 탄생은 현재 사용되고 있는 200여 가지의 항생제 성분을 발견할 수 있게 한 토대가 되었다. 당시 독일의 세균학자 폴 에를리히(Paul Ehrlich, 1854-1915)는 유기 합성 화학물질을 이용해 '생명을 구하는 비소'라는 뜻의 '살바르산(Salvarsan)'을 개발했다. 살바르산은 매독 치료제로 이는 화학요법으로 질병을 치유하는 최초의 사례로 기록됐다.
폴 에를리히는 면역에 대한 화학적 접근을 최초로 시도한 세균학자였다. [이미지 출처: 구글]제2차 세계대전 이후 항생제 생산은 그야말로 폭발적으로 이루어졌다. 기적의 약이라고까지 불리게 된 이 약물은, 과거 수천 년간 사람들 사이에서 옮겨 다니던 질병으로부터 셀 수 없이 많은 인명을 구했다. 성홍열의 경우 1960년대 이후에는 사람들의 기억에서 거의 잊혔다. 상처를 통해 발생하는 감염과 페렴ㆍ피부염ㆍ류마티스열[5]에 걸린 사람들도 완전히 치유될 수 있었다. 심지어 매독이나 임질에 걸려도 치료가 가능해졌다.
항생제 중에서도 설파제(Sulfonamide)[6], 페니실린(Penicillin)[7], 그리고 결핵 치료에 사용된 강력한 효능의 스트렙토마이신(Streptomycin)은 전 세계적으로 광범위하게 사용됐다. 이 세 가지 약물은 여러 다양한 종류의 세균을 상대로 큰 효과를 발휘할 수 있는 더욱 강력한 약물을 개발하는 데도 유용한 역할을 했다.
1959년, 미국 보건부 장관은 “감염성 질환과의 싸움은 끝이 났습니다”라고 선포했다.[8] 하지만
안타깝게도 페니실린이 개발된 것과 동시에, 세균은 항생제의 효능에 저항할 수 있는 형태로 매우 빠르게 변화하기 시작했다.
이 약물이 널리 사용된 지 겨우 2년 만에, 최초 개발된 페니실린에 내성을 나타내는 균이 등장했다. 그리고 오늘날에는 피부 감염을 일으키는 가장 일반적인 균인 연쇄상구균과 포도상구균 계통 대부분이 페니실린에 내성을 나타낸다.
그렇게 짧은 시간 내에 그 약물이 작용하는 기전을 피할 방법을 찾았고, 다시 활발히 증식하기 시작한 것이다. 인간의 항생제 남용과 오용도 그 과정을 촉진했다. 특히 바이러스 감염 질환을 치료하는 데 항생제를 대폭 사용한 것은, 인간보다 우위를 점하려는 세균의 고군분투에 새로운 활력이 되었다. 기침ㆍ감기ㆍ인후통ㆍ중이염의 대부분은 바이러스 감염으로 생기는 증상이다. 바이러스는 세균과 큰 차이가 있는 미생물이다. 항생제는 세균이 가진 특정 단백질과 구성요소에 작용하도록 만든 약물이다. 그런데 바이러스에는 항생제가 작용 대상으로 삼는 그와 같은 요소들이 없다. 다시 말해
항생제는 바이러스 감염으로 생긴 증상을 치료하지 못하는 것이다.
바이러스 감염 증상을 항생제로 치료하려는 인간의 잘못된 생각과 그런 간청을 굳이 뿌리치지 않는 의사들의 태도가 합쳐져, 항생제는 광범위하게 사용되어 왔다. 사람들은 불필요한 항생제를 복용했고, 이것은 인체 내에 살던 무해한 세균들이 항생제의 작용방식을 습득할 수 있는 절호의 기회가 되었다.
항생제 남용은 미생물 생태계를 파괴함을 물론 바이러스 치료제도 아니다. [이미지 출처: 구글]게다가 이 약물에 저항할 수 있는 세균들만 살아남게 만든 일종의 선택압[9]으로 작용했다(현재 시중에 판매되고 있는 항생제는 약 200여 종이지만, 세균을 죽이는 방식에는 그리 큰 차이가 없다). 지구에 핵폭탄이 떨어지면 어떻게 되는지 우리는 알고 있다. 더 과거로 가보면 소행성이 지구와 충돌했을 당시 공룡을 비롯해 지구의 많은 생명체는 멸종했다. 항생제는 인체에 투여하는 핵폭탄이자 소행성 충돌과 같다. 몸속 미생물 생태계를 파괴하기 때문이다.
인류를 위협하는 항생제 남용
인간만 항생제 남용을 하는 게 아니다. 1950년대부터 축산업자들은 가축에 소량 항생제를 투여하면 체중이 훨씬 증가한다는 사실을 알아냈다. 가축의 질병 예방만이 아니라, 오로지 크기를 키워 값을 더 받으려는 목적으로 저용량 항생제를 투여한다. 문제는 저용량 항생제는 세균의 내성만 키운다. 더구나 이렇게 생각해 볼 수 있다. 저용량 항생제를 썼을 때 가축들이 살찐다면 우리도 마찬가지 아닐까? 어린 시절 특히 생후 6개월 이내 항생제 치료를 받은 경우 성인이 되어 체중이 더 쉽게 증가한다.
또한 돌 전 항생제 사용과 6~7세 어린이의 천식, 알레르기성 비염, 아토피 증상 사이에 상관관계가 관찰되었다. 생후 첫 14일 안에 항생제 치료를 받은 남자아이는 2~6세에 다른 아이보다 체중이 많이 떨어지고 키도 상당히 작을 수 있다는 연구 결과도 있다. 결과적으로 항생제 남용은 어린이 성장 발달을 저해한다. 이는 항생제가 장에 서식하는 대규모 미생물 생태계를 교란하기 때문이다.[10] 관련 학자들은 누적되는 증거들을 봤을 때 항생제 남용의 잠재적 부작용에 대해 더욱 잘 인식해야 할 필요가 있다고 강조한다.
결국 항생제 내성을 키운 슈퍼박테리아로 인해 또 다른 전염병이 창궐하지 않도록 하려면, 항생제 사용에 대해 지금보다 더 엄격해질 필요가 있다. 이는 반드시 인류가 함께 고민해야 할 숙제이기도 하다. 몸속 미생물 생태계에 관해 이야기했듯이 우리 몸에는 다양한 세균들이 생태계를 이루고 있다. 이들은 우리 몸과 마음에 영향을 끼치는 존재들이다. 미생물의 대부분은 우리 몸에 이롭거나 무해하지만, 해를 끼치는 세균도 섞여 있다. 좋은 세균과 나쁜 세균 간의 균형이 잘 맞는다면, 좋은 세균은 나쁜 세균을 억제하는 데 도움을 준다는 것을 기억해야 한다. 따라서
항생제는 최후의 수단으로 사용해야 한다.
왜냐하면 항생제가 세균의 종류를 가리지 않고 전부 죽여 버리기 때문이다. 쓸모없는 나무를 제거하자고 다양한 야생 동물이 살고 있는 오래된 숲 전체에 불을 지르는 것과 다름없다. 치료 과정이 끝나면 장내 세균은 되돌아올 수도 있지만 이전과 똑같아지지는 않는다. 그리고 좋은 세균을 너무 많이 제거해, 오히려 나쁜 세균이 우리 몸과 마음에 좋지 않은 영향을 끼칠 가능성이 커진다.
무엇보다 코로나19 바이러스 대유행은 인류의 움직임을 제한할 수밖에 없도록 만들었다. 그로 인해 좋은 점과 나쁜 점이 있었던 것도 사실이다. 코로나19 바이러스에 감염되지 않았다 하더라도, 개인의 움직임과 운동에 대한 제한은 코로나 우울증을 낫기도 했다. 이제 우리 몸속 미생물이 몸과 마음을 넘어 인류에게 지대한 영향을 끼칠 수 있다는 것을 이해했으면 한다. 그리고 어떻게 하는 것이 미생물과 윈윈 가능한 공존이 가능할지 숙제로 남아 있다.
원문: [운동 안내서] 단백질로 감싼 나쁜 소식, 바이러스!
■ 다음 연재 글:
[1부 – 안내서에 대한 안내서: 움직인다는 것] 1장. 움직인다는 것_태초에 움직임이 있었으니
몸의 지배자: 무엇이 우리 몸을 지배하는가?
• 세상의 숨은 지배자
■ 함께 읽으면 좋은 글
[운동 안내서] 운동을 안내하다 당신의 몸을 지배하는 미토콘드리아
당신 몸속 작은 우주 이야기: 37조 개 움직임과의 만남
독감 사망자는 한해 몇 명일까? [신종 코로나바이러스 대처법]
백신 맞아야 할까? 말아야 할까? [코로나19로 재확인된 백신의 중요성]
참고 자료
[1] <다음에 전염병이 출현하면? 우리는 준비되지 않았습니다> 빌 게이츠, TED 2015
[2] P31, 전자책, 빌 브라이슨의《바디: 우리 몸 안내서》
[3] <“몸속의 ‘보이지 않는 손’ 암도 잡는 착한 바이러스”> 사이언스온, 2016.12.14
[4] 저자 주: 리케차속 병원균에 속하는 세균을 통틀어 말한다. 세균과 바이러스 사이에 있는 중간체 정도로 취급된다. 리케차의 감염상 특징은 발열과 발진이 대표적이고, 두통 · 식욕부진 및 허탈을 동반한다.
[5] 저자 주: 연쇄구균 감염에 의한 합병증으로 심장, 관절, 중추신경계, 피하조직을 침범하는 염증성 질환이다.
[6] 저자 주: 최초로 개발된 항생제로서 페니실린 발견 이전에는 널리 쓰였으나 최근 효과가 감소되고 부작용이 심하여 사용이 감소되었다.
[7] 저자 주: 알렉산더 플레밍(Alexander Fleming, 1881-1955)이 세균을 연구하는 과정에서 푸른곰팡이에서 얻은 페니실리움이라는 화학물질로 만들었으며, 세균성 전염병을 치료하는 항생제다.
[8] p106~107, ‘항생제 사용과 남용 문제’, 보니 헨리의《내 몸을 지키는 기술: 바이러스와 세균에 관한 상식》
[9] 저자 주: 생물의 진화 과정에서, 가장 적합한 형질을 지닌 개체나 집단이 살아남도록 하는 압력
[10] <항생제 남용, 어린이 발달 저해> 사이언스타임즈, 2015.7.2
By 푸샵 이종구: <남자들의 몸 만들기, 2004> 저자
·자격사항: 개인/임상/재활 운동사, 미국체력관리학회 공인 퍼스널 트레이너(NSCA-CPT), NSCA-스포츠영양코치, 국가공인 생활스포츠지도사2급, 퍼스널 트레이너2급, 웃음치료사2급, 바디테크닉 수료
·사이트&SNS: http://푸샵.com, 페이스북, 인스타그램
