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노인들의 폐 림프절이 검게 변한 이유
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노인들의 폐 림프절이 검게 변한 이유
  • 김수철 기자
  • 승인 2022.11.24 10:17
  • 댓글 0
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대기오염이 노인들의 호흡기 감염에 더 취약해지는 이유 제시
오랜 시간 흡입된 미립자 축적이 인간 폐 림프절의 면역 기능·구조 손상
"폐에 있는 림프절이 검은색, 기타 신체 부위에 있는 림프절은 베이지색"
폐 림프절의 오염 물질 입자가 면역세포인 대식세포 내부에 위치함 발견

일반적으로 나이가 들면서 노화 과정으로 사람의 면역 체계는 약화된다고 알려져 있는데, 대기 오염의 미립자들로 인한 피해로 더 취약해진다는 새로운 이유가 제시됐다.

최근 네이처 메디슨(Nature Medicine)에 발표된 컬럼비아 면역학자들의 새로운 연구에서 환경오염 물질에서 흡입된 입자가 폐와 관련된 림프절의 면역 세포 내부에 수십 년에 걸쳐 축적되어 결국 호흡기 감염과 싸우는 세포의 능력을 약화시킨다는 것을 발견했다.

"나이 들면서 흡입된 미립자 축적이 인간 폐 림프절(LLN, lung-associated lymph nodes)의 면역 기능과 구조를 손상시킨다"

림프절(lymph node)은 전신에 퍼져있는 림프관의 중간에 위치하는 결절모양의 주머니로 면역작용을 하는 림프구를 만들어 림프관에 침입한 세균같은 이물질을 제거하여 신체를 방어하는 역할을 한다.(서울아산병원)

'LLN(폐 관련 림프절)은 나이가 들면서 탄소 미립자를 축적한다' a, 폐와 장 샘플에서 해부된 LLN(위)과 내장 관련 MLN(아래)의 총 해부도를 보여주는 사진. b, 연령별 전체 LLN의 모습. c, 각 부위에 대해 연령(위)과 성별로 계층화된 이 연구에 사용된 기증자의 그래프. d, Brightfield는 인간 LLN(왼쪽)과 MLN(오른쪽)의 초점 이미지를 나타낸다. /네이처 메디슨 갈무리

노인들은 특히 호흡기 감염에 취약한데, 이것은 코로나19 대유행으로 인해 더욱 극명하게 나타났다. 코로나19로 인한 사망률은 젊은 성인보다 75세 이상에서 80배 더 높고, 인플루엔자 및 기타 폐 감염에도 더 취약한 것으로 나타났다.

연구원들은 처음부터 대기 오염이 면역 체계에 미치는 영향을 조사한게 아니라 10년 이상 전에 이들은 여러 점막과 림프 조직에서 면역 세포를 연구하기 위해 사망한 장기 기증자로부터 조직을 수집했다. 이 세포는 샘플링이 말초 혈액으로 제한되는 면역 체계를 연구하는 연구원이 대체로 접근할 수 없었다고 한다.

컬럼비아 대학의 미생물학 및 면역학 연구를 주도한 도나 파버(Donna Farver) 박사는 "사람들의 림프절을 관찰했는데 폐에 있는 림프절 중 검은색으로 보이는 게 많은 반면, 위장관이나 기타 신체 부위에 있는 림프절은 전형적인 베이지색(엷은 황갈색)이라는 사실에 놀랐다"고 말했다.

연령별 전체 LLN(폐 관련 림프절)의 모습 /네이처 메디슨 갈무리

연구원들은 젊은 기증자로부터 더 많은 조직을 수집하면서 폐 림프절 모양의 연령 차이도 발견했다. 어린이와 십 대의 조직은 대부분 황갈색이었지만, 30세 이상의 기증자의 조직은 검은색을 띠었으며 더 어두웠다는 것이다. 

"우리가 폐의 검게 변한 림프절을 이미지화하고 공기 오염 물질의 입자로 막힌 것을 발견했을 때 사람들이 나이가 들어감에 따라 감염과 싸우는 폐의 능력에 미치는 영향에 대해 인식하기 시작했다"

비흡연자인 11~93세 사이의 사망한 사람의 장기 기증자 84명의 조직을 검사했는데, 폐 림프절의 오염 물질 입자가 박테리아, 바이러스, 세포 파편, 기타 잠재적으로 위험한 물질을 삼켜 파괴하는 면역 세포인 대식세포 내부에 위치한다는 것을 연구원들은 발견했다.

용어설명:
대식세포(大食細胞)는 우리 몸에서 중요한 선천 면역을 담당하는 세포로 모든 조직에 다양한 형태로 분포하며 정상상태에서는 침입한 외부 병원체 및 독성물질에 대한 포식 작용을 통해 몸을 보호하는 역할을 수행한다.

미립자를 포함하는 대식세포는 상당히 손상되었고, 다른 입자를 섭취하며 면역 체계의 다른 부분을 활성화하는 화학적 '도움' 신호인 사이토카인을 생성할 수 있는 능력이 훨씬 적었다. 다만 미립자를 함유하지 않은 동일한 림프절의 대식세포는 손상되지 않았다. 

"이 면역 세포는 단순이 미립자로 막혀 병원체로부터 우리를 방어하기 위한 필수 기능을 수행할 수 없다"

오염이 폐의 면역 체계에 미치는 전체 영향을 아직 알지 못하지만 오염은 의심할 여지없이 노인들에게 더 위험한 호흡기 감염을 일으키는 역할을 하며, 공기 개선 작업을 계속해야 하는 또 다른 이유라는 것이다. 다만 연구자들은 흡입된 미립자의 폐 영향과 대기오염과 만성 폐 질환 사이의 상호 작용을 더 잘 이해하기 위한 추가 연구의 중요성을 강조한다.

한편, 24일 국내 대기정보 예보는 인천과 경기도가 미세먼지 '나쁨'으로 예상되고, 서울·충천권·전북·대구는 밤에 일시적으로 미세먼지가 '나쁨' 수준일 것으로 예상된다. 일부 중서부지역은 전일 잔류한 미세먼지가 대기정체로 축적되어 농도가 높을 것으로 예상됐다.(에어코리아)

미세먼지 예보 등급이 '나쁨'일때는 장시간 또는 무리한 실외 활동을 제한하는 게 필요하다. 특히 천식환자는 실외 활동 시 흡입기를 더 자주 사용할 필요가 있으며, 일반인은 눈이 아프거나, 기침·목의 통증으로 불편한 경우 실외 활동을 피해야 한다. 

또한 세면을 자주하고 흐르는 물에 코를 자주 세척하는 것이 좋고, 창문을 닫고 빨래는 실내에서 건조하는 것이 좋다. 

케미컬뉴스 김수철 기자


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