탄저균 치사독소는 TNF-alpha 과다분비를 초례한다.
종양괴사 인자인 TNF-alpha는 사이토카인이다.
사이토카인 폭풍(Cytokine Storm)을 설명하기 위해서 자료를 찾다보면 의외로 탄저균 자료가 많이 나온다. 탄저균, 에볼라바이러스, 사스, 메르스, 신종플루, 조류독감, 코로나19 등 독감계열은 바로 이 사이토카인 폭풍을 유발하여 사망에 이르게 한다는 점에서 공통된 특성이 있다.
탄저균이 사이토카인을 촉진한다는 내용의 논문을 보면
탄저 치사독소를 투입한 세포에서 분비되는 사이토 카인에 대한 연구는 발표자에 따라 다양한 결과를 보여 주고 있다. 탄저 치사독소의 농도나 대상 세포에 따라 분비된다고 보고된 사이토카 인의 양상이 다르다. 즉, 생쥐 대식세포인 RAW264.7 세포에 아급사 (sublytic) 수준의 치사독소를 처리 했을 경우 tumor necrosis factor alpha (TNF-α)와 interleukin-1 beta (IL-1β)가 분비된다고 보고하였다.
- 참고문헌 : 탄저균 스턴 아포에 대한 대식세포에서의 TNF-α와 IL-12의 분비
TNF-α and IL-12 Secretion in Macrophages in Response to Spores of Bacillus anthracis Sterne JinJoo Baek, KyoungHwa Jung and YoungGyu Chai* Division of Molecular & Life Sciences, Hanyang University Received : June 9, 2006 Accepted : July 19, 2006
이 TNF-α(TNF-alpha)는 사이토카인이다. TNF-α의 과다분비로 인해 정상세포들은 DNA가 변형되어 2차감염증상이 일어나 패혈성 쇼크 사망에 이르게 한다. 미리 말하자면 바로 이 DNA 변형에 의한 면역성 상실이 사이토카인 폭풍의 핵심이다.
TNF-α
아래는 탄저균관련 위키자료에서 탄저균(Anthrax)에 관한 설명 중에 나오는 사이토카인 TNF-α에 관한 설명이다.
치사 인자는 TNF-α와 인터루킨 1 베타 (IL1B)을 만들기 위해 야기된 대 식세포로 추정되었다. TNF-α는 면역 세포를 조절하는 데 뿐만 아니라 염증과 세포 사멸 또는 프로그램 된 세포 사멸을 유도하는 역할을 하는 사이토 카인이다.
인터루킨 1 베타는 염증 및 세포 사멸을 조절하는 또 다른 사이토 카인이다. TNF-α와 IL1B의 과잉 생산은 궁극적으로 패혈성 쇼크와 사망에 이르게 한다. 그러나, 최근의 탄저병은 또한 유체 세포 및 궁극적으로 저 혈당 쇼크 및 패혈 쇼크의 혈관 누출을 일으키거나 흉강 및 복강, 림프관 및 혈관 등의 내피 세포를 표적으로 한다.
- 참고문헌 : 위키, "Anthrax"
이상으로 볼 때, 바이러스나 독성물질이 침입하면 대식세포가 TNF-α를 생산하는데, 이때 문제는 바로 과잉 생산에서 발생한다. TNF-α과잉 생산은 세포 사멸을 초례한다.
TNF는 염증반응에 포함되고 급성기 단백질(acute-phase protein)의 구성원인 사이토카인이다. TNF-α는 주로 활성화된 대식세포에 의해 분비되는데, 보조 T 세포, 자연살해세포, 그리고 손상된 뉴런 등의 다양한 세포에서도 분비된다.
TNF의 가장 중요한 역할은 면역 세포의 조절이다. TNF는 체내 발열원으로써, 열이 나게 유도하거나, 세포 자살을 유도하거나, IL1과 IL6의 생산을 통해 패혈증을 유발하거나, 악액질(대사질환)을 유도하거나, 감염을 유발하며 종양생성과 바이러스 복제를 억제하는 능력을 갖는다. TNF의 비정상적인 조절은 알츠하이머 병, 암, 우울증, 그리고 염증성 장질환(IBD)등 인간의 질병에서 나타난다. 아직 논란이 있긴 하지만, 우울증과 IBD에 대한 연구는 현재 TNF와 관련하여 연구 되고 있다.
-참고문헌: 위키 , 종양 괴사 인자 알파(tumor necrosis factor-alpha, TNF-α, 또는 TNF)
대식세포(Macrophage)가 분비하는 사이토카인(TNF-α)의 과다 분비가
급성호흡곤란증후군(acute respiratory distress syndrome)을 초례하는 개념도
아래는 사이토카인 폭풍에 대한 설명이다.
인체가 외부에서 침투한 바이러스에 대항하기 위해 과도하게 면역력이 증가해 대규모 염증 반응이 나오는 증상이다. 면역 물질인 사이토카인의 과다 분비로 인해 정상 세포들의 DNA가 변형되어 일어나는 2차 감염 증상이 일어나는 반응이다.
스페인 독감때 엄청난 사망률은 이 사이토카인 폭풍이다. 면역체계가 과민 반응을 일으켜 신체조직을 파괴하는 과정에서 생긴 2차 피해가 컸다. H5N1, 즉 조류독감에서도 사이토카인 폭풍 때문에 높은 사망률이 나타났다. 또한 에볼라 바이러스에서도 이 증상이 나타났다.
-참고문헌: 위키, 사이토카인 폭풍(cytokine storm)
요컨데, 인체에 바이러스가 침입하면 그 양과 증식의 정도에 따라 대식세포가 과도한 양의 TNF-α를 분비 할 수 있다. 이에 따라 세포의 사멸이나 염증 반응이 과도해지면서 세포 내의 DNA 변형을 초례하고 변형된 DNA는 2차 감염에 취약해지면서 패혈성 쇼크를 유발한다. 몸이 빠른 시간안에 극도로 악화되고 사망에 이르게 된다.
TNF-α는 인체가 스스로 보호하기 위해서 반드시 필요한 물질이지만 과도한 분비로 인해서 오히려 더 위험해 질 수 있다.
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