25.31 : 박테리아 병원균에 대한 방어

인간의 면역 체계는 신체를 박테리아 감염으로부터 방어하기 위해 함께 작동하는 세포, 조직 및 기관의 복잡한 네트워크입니다. 다양한 유형의 면역 세포로 구성되어 있으며, 각각 방어 메커니즘에서 특정 역할을 합니다.

식세포: 식세포는 면역 체계의 최전선 군인입니다. 여기에는 호중구와 대식세포가 포함됩니다. 호중구는 가장 풍부한 백혈구 유형이며 감염 부위로 빠르게 이동합니다. 대식세포는 신체를 순찰하고 박테리아를 삼키고 파괴하는 더 큰 세포입니다. 식세포는 표면의 특정 수용체를 통해 박테리아를 인식한 다음 식세포작용을 하여 박테리아 위협을 효과적으로 중화합니다.

자연살해세포(NK 세포): NK 세포는 선천 면역에서 중요한 역할을 하는 림프구의 한 종류입니다. 세포 내 박테리아에 감염된 세포를 포함하여 감염된 세포를 식별하고 제거하는 역할을 합니다. NK 세포는 감염된 세포 표면의 특정 마커를 인식하고 세포독성 과립을 방출하여 사망을 유도할 수 있습니다.

T세포: T세포는 적응 면역에서 중요한 역할을 하는 림프구의 한 종류입니다. 박테리아 감염에 대한 방어에 관여하는 두 가지 주요 유형의 T세포가 있습니다.

• 헬퍼 T 세포(Th 세포): 이 세포는 사이토카인이라는 화학 전달 물질을 분비하여 면역 반응을 조정합니다. 사이토카인은 다른 면역 세포를 활성화하고, 대식세포의 식세포작용을 강화하며, B 세포의 항체 생산을 촉진합니다.
• 세포독성 T세포(Tc 세포): 이 세포는 감염된 세포를 직접 죽입니다. 세포 내 박테리아가 숙주 세포를 감염시키면 표면에 항원이라고 알려진 박테리아 단백질 조각을 제시합니다. Tc 세포는 이 항원을 인식하고 감염된 세포에서 세포 사멸(세포 사망)을 유도하는 분자를 방출합니다.

B세포: B세포는 적응 면역에서 중요한 역할을 하는 또 다른 유형의 림프구입니다. 박테리아가 체내에 들어오면 B세포는 항체라는 특정 단백질을 생성합니다. 항체는 박테리아 표면에 결합하여 식세포와 같은 면역 체계의 다른 구성 요소에 의해 파괴되도록 표시합니다. B세포는 또한 기억 세포로 분화하여 동일한 박테리아에 의한 미래의 감염에 대한 장기 면역을 제공할 수 있습니다.

보체계: 보체계는 박테리아 감염에 대한 면역 반응을 강화하기 위해 함께 작용하는 단백질 그룹입니다. 세포막에 구멍을 뚫어(막 공격 복합체) 박테리아를 직접 파괴하고 면역 세포를 감염 부위로 끌어들일 수 있습니다.

면역 체계는 박테리아 병원균에 대한 광범위한 방어 메커니즘을 사용하여 지속적으로 적응하고 이러한 미세한 침입자를 물리칠 효과적인 방법을 찾습니다. 나병을 일으키는 박테리아인 나균은 일반적으로 박테리아의 분해와 제거를 돕는 리소좀 내 효소에 대한 저항성으로 인해 주목할 만한 적입니다. 이러한 완강한 박테리아에 직면했을 때 대식세포는 Th1 세포의 사이토카인 신호의 영향을 받아 고유한 대사 경로를 활성화합니다. 대식세포의 산화 대사에 의해 정의되는 이러한 경로는 박테리아에 불친절한 환경을 만들어 대식세포 내의 박테리아 위협을 제거하기 위해 종종 일산화질소를 사용합니다.

그러나 병원균과 면역 체계 사이의 진화적 군비 경쟁은 끊임없이 변화하고 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 결핵균과 같은 병원균은 대식세포의 소화 효소에 저항하는 복잡한 세포벽 구조를 개발하여 생존하고 결핵과 같은 만성 질환을 일으킬 수 있습니다. 이는 병원균이 어떻게 면역 체계를 피할 수 있는지에 대한 한 가지 예입니다. 그러나 이러한 적응 메커니즘은 병원균의 의식적인 결정의 결과가 아니라 자연 선택과 진화의 산물이라는 점을 강조해야 합니다.

대표적인 예가 황색포도상구균과 같은 박테리아에서 발견되는 다양한 균주입니다. 이 박테리아는 경미한 피부 감염과 코에 박테리아를 가지고 있는 일부 건강한 개인에게 비교적 흔히 나타납니다. 그러나 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA)으로 알려진 특정 균주 그룹은 여러 항생제에 내성을 갖게 되어 치료가 매우 어렵습니다. 박테리아의 다른 균주는 표면 항원이 다르기 때문에 한 균주에 효과적인 면역 반응이 다른 균주에는 효과가 없을 수 있습니다. 결과적으로 박테리아 종은 계속 생존하고 적응합니다.