Nesters Microbiology Chapter 14: 인체 방어 기전

Nester's Microbiology Chapter 14: 인체 방어 기전

문서 내 토픽

1. 피부의 감염 방어 기전

피부는 기계적, 화학적 방법으로 감염을 예방한다. 기계적으로는 밀접하게 연결된 피부 세포와 죽은 세포, 케라틴으로 구성된 표피층이 장벽 역할을 한다. 화학적으로는 산성 상태 형성과 상재 박테리아가 외부 세균 감염을 억제한다. 침에는 과산화효소, 리소자임, 락토페린 등 항균 물질이 포함되어 미생물 감염을 방지한다.
2. 보체계(Complement System)의 활성화 경로

보체계는 고전 경로, 렉틴 경로, 대체 경로 세 가지로 활성화된다. 고전 경로는 항체 인식으로, 렉틴 경로는 렉틴과 MASP에 의해, 대체 경로는 C3b에 의해 활성화된다. C5b는 도넛 모양의 막 공격 복합체를 형성하여 항원의 삼투성 용해를 유발한다. C3b는 옵소닌화를, C3a와 C5a는 염증반응을 일으킨다.
3. 사이토카인과 패턴인식수용체(TLR)

사이토카인은 chemokine과 interferon으로 분류된다. Chemokine은 백혈구 분화 및 성장을 억제하고, interferon은 항바이러스 반응을 유도하며 대식세포 활성화와 적응 면역 반응을 촉진한다. TLR은 선천성 면역체계의 패턴인식수용체로 펩티도글리칸, LPS 등 세균 세포벽 성분을 인식한다.
4. 급성 염증과 만성 염증

급성 염증은 손상 부위 주변 혈관이 이완되고 백혈구가 모세혈관에서 빠져나와 조직으로 이동하여 원인 물질을 제거하는 과정이다. 만성 염증은 급성 염증 후 감염원이 남아있거나 완전 제거가 불가능할 때 대식세포가 계속 뭉쳐져 나타난다. 국소적 열은 염증 부위에만 나타나고, 발열은 시상하부 체온 조절 중추 작용으로 전신 온도가 증가하는 것이다.

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1. 피부의 감염 방어 기전

피부는 신체의 첫 번째 방어선으로서 물리적, 화학적, 생물학적 방어 기전을 통합적으로 수행합니다. 각질층의 물리적 장벽은 병원체의 침입을 직접 차단하며, 피지와 땀에 포함된 항균 물질들이 화학적 방어를 담당합니다. 특히 정상 피부 상재균은 경쟁적 배제를 통해 병원성 미생물의 번식을 억제하는 중요한 역할을 합니다. 피부의 랑게르한스 세포와 같은 항원제시세포들은 생물학적 방어를 담당하여 적응면역 반응을 개시합니다. 이러한 다층적 방어 기전의 조화로운 작동이 피부 감염 예방에 필수적이며, 이 중 하나라도 손상되면 감염 위험이 크게 증가합니다.
2. 보체계(Complement System)의 활성화 경로

보체계는 선천면역의 핵심 구성요소로서 고전적, 대체적, 렉틴 경로 세 가지 활성화 경로를 통해 작동합니다. 고전적 경로는 항체-항원 복합체에 의해 시작되고, 대체적 경로는 미생물 표면의 특정 분자에 직접 반응하며, 렉틴 경로는 만노스 결합 렉틴이 탄수화물을 인식할 때 활성화됩니다. 각 경로는 C3 분해효소 형성으로 수렴되어 C3a와 C3b를 생성하고, 이는 염증 반응 증폭과 병원체 표지화를 유도합니다. 궁극적으로 막공격복합체(MAC)가 형성되어 병원체를 직접 파괴합니다. 이러한 다중 활성화 경로는 다양한 감염원에 대한 신속하고 효율적인 면역 반응을 가능하게 합니다.
3. 사이토카인과 패턴인식수용체(TLR)

패턴인식수용체(TLR)는 선천면역의 초기 감지 기전으로서 병원체 관련 분자 패턴(PAMP)을 인식하는 중요한 역할을 합니다. TLR 신호전달은 NF-κB와 MAPK 경로를 활성화하여 사이토카인 생산을 유도합니다. IL-6, TNF-α, IL-1β 등의 염증성 사이토카인은 급성 염증 반응을 개시하고, IL-10, TGF-β 같은 항염증성 사이토카인은 과도한 염증을 조절합니다. 또한 IFN-γ, IL-12 등의 사이토카인은 적응면역 반응으로의 전환을 촉진합니다. TLR과 사이토카인의 상호작용은 감염 초기 대응에서 적응면역으로의 전환까지 면역 반응의 전체 과정을 조율하는 핵심 메커니즘입니다.
4. 급성 염증과 만성 염증

급성 염증은 조직 손상이나 감염에 대한 신체의 즉각적인 방어 반응으로서 혈관 투과성 증가, 백혈구 침윤, 염증 매개물 방출을 특징으로 합니다. 이는 일반적으로 수일 내에 해결되며 조직 복구로 이어집니다. 반면 만성 염증은 수주에서 수개월 이상 지속되는 저강도 염증으로서 자가면역질환, 만성 감염, 대사질환과 연관됩니다. 만성 염증에서는 대식세포와 림프구가 주요 역할을 하며, 지속적인 사이토카인 분비가 조직 손상을 초래합니다. 급성 염증이 적절히 해결되지 않으면 만성 염증으로 진행될 수 있으며, 이는 암, 심혈관질환 등 다양한 질병의 위험 인자가 됩니다. 따라서 염증 반응의 적절한 조절이 건강 유지에 매우 중요합니다.