바이러스 감염을 막는 일차 방어선

기도 점막의 중요성

바이러스가 인후나 부비동, 기도, 폐를 감염시키려면 먼저 점막을 통과하거나 점막을 통해 체내로 침투해야 합니다. 점막은 감염을 막는 일차 방어선이며 면역 체계는 이차 방어선입니다. 바이러스는 두 가지 경로를 통해 폐로 침투해 심각한 손상을 입힙니다. 첫 번째 경로는 호흡기이고 두 번째 경로는 위장관입니다.

기도 내벽을 덮는 호흡기 점막은 감염을 일으키는 바이러스를 일차적으로 차단하는 기능을 합니다. 호흡기 점막은 주로 섬모상피세포(Ciliated epithelial cell)로 구성됩니다. 이 세포의 외부 표면은 섬모라고 하는 머리카락과 같은 구조로 덮여 있습니다. 다발을 형성하는 섬모는 브러시 같은 역할을 하여 호흡기 분비물, 미생물, 찌꺼기를 위로 이동시켜 코나 입으로 배출합니다. 섬모상피세포 위에는 두 개의 점막층이 있습니다. 점액은 다른 유형의 상피세포인 배상세포에 의해 생성됩니다. 묽은 점액이 섬모 다발과 혼합되어 층을 이루며 그 위에 두꺼운 점막층이 위치합니다. 점액은 당과 복합체를 형성하는 단백질인 뮤신(Mucin)으로 이루어집니다.

점막과 점액은 미생물이나 입자가 폐로 들어가는 것을 막는 보호 기능을 수행합니다. 폐 내부에는 섬모가 없는 특수한 상피세포가 있습니다 폐에는 배상세포가 없고 혈액에 산소를 전달하고 산소와 이산화탄소를 교환하는 기능을 하는 매우 얇은 상피세포, 결합조직, 모세혈관만 있습니다. 폐는 방어 기능이 거의 없기 때문에 입자상 물질이나 미생물이 폐까지 침입하면 매우 심각한 문제가 생길 수 있습니다. 정상적으로 기능하는 점액과 기도 내막의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 이러한 일차 방어선이 제대로 작동하지 않으면 심각한 감염이 발생할 위험이 높아질 수 있기 때문입니다.

위장 감염 경로 차단

바이러스의 두 번째 침입 경로는 위장관입니다. 위장관 내에는 내벽 점막 외에도 방어 인자가 많습니다. 그중에서 위산과 소화 효소와 같은 소화 분비물의 보호 기능이 특히 뛰어납니다. 장의 면역 체계도 큰 역할을 합니다. 바이러스가 이러한 방어 인자를 피해 위장관을 감염시키면 혈류로 들어갈 수 있고 폐도 감염시킬 수 있습니다. 또한 소화 효소가 부족한 경우 두 번째 경로를 통한 감염이 발생할 위험이 크게 높아질 수 있습니다. 췌장 효소 결핍이 모든 바이러스성 호흡기 감염의 주요 위험 요인이라는 사실은 잘 알려져 있습니다. 실제로 의사들은 췌장 효소가 부족한 환자들의 폐 감염 위험을 낮추기 위해 효소 대체 요법을 많이 사용합니다. 단백질 분해 효소인 프로테아제(Protease)는 음식의 단백질뿐만 아니라 바이러스의 세포벽을 구성하는 단백질도 소화시킬 수 있습니다. 바이러스의 세포벽에는 돌출된 단백질이 있으며 이 단백질은 감염 과정에서 중요한 역할을 수행합니다. 이 단백질이 없으면 바이러스는 인체 세포에 침투할 수 없습니다. 또한 프로테아제 보충제도 기도 점액의 방어 기능에 도움이 됩니다.

호흡기 감염의 중증도를 결정짓는 요소

감염의 중증도를 결정하는 요인에는 여러 가지가 있는 것으로 생각됩니다. 무엇보다도 처음에 노출되는 바이러스의 양이 중요합니다. 많은 양의 바이러스에 노출된 경우 심각한 감염이 발생할 위험이 크게 높아집니다. 

호흡기를 따라 이동하는 바이러스의 능력도 호흡기 감염의 중증도에 영향을 미칠 수 있습니다. 바이러스성 호흡기 감염은 코에서 시작해 기도로 내려가는 경우가 많습니다. 바이러스가 깊이 침투할수록 중증도가 높아지게 됩니다. 앞에서 설명했듯 폐 세포는 방어 능력이 거의 없기 때문입니다. 폐가 바이러스에 감염되면 폐 상피세포는 바이러스에 의해서뿐 아니라 감염에 대한 면역 반응에 의해서도 손상됩니다. 면역 체계의 반응과 청소 작업이 신속하게 이루어진다면 며칠 내로 감염이 억제되고 해소될 수 있습니다. 하지만 면역 반응이 부족하거나 지나치게 공격적이면 심각한 손상이 발생할 수 있습니다.

일차 방어선을 지원하는 방법 

지금까지의 설명에서 알 수 있듯 호흡기 감염증을 일으키는 병원체에 대한 신체의 숙주 방어를 강화하기 위해서는 우선적으로 효과적인 점막 방어벽이 형성되도록 해야 합니다. 점막 형성을 돕는 주요 방법은 다음과 같습니다. 

• 충분한 수분 공급.
• 상피세포 기능 및 점액 성분인 뮤신(Mucin) 생성에 필요한 주요 영양소 공급.
• 프로테아제, 효소 제제 활용.
• N-아세틸시스테인(NAC) 보충제 섭취.

충분한 수분 공급이 중요합니다

물은 정상적인 점막 기능에 중요한 역할을 합니다. 상피세포에서 뮤신은 건조한 상태로 생성됩니다. 건조한 상태로 생성되지 않는다면 세포 내 공간이 부족해질 것입니다. 뮤신은 자기 무게의 1,000배에 해당하는 수분을 보유할 수 있습니다. 하지만 충분한 물이 없으면 뮤신은 부피가 증가할 수 없습니다 물에 넣으면 자라는 장난감을 아십니까? 자라는 장난감은 처음에는 작지만 물에 넣어두면 커집니다. 점액도 이런 방식으로 형성됩니다. 따라서 충분한 양의 물이 점액 기능에 중요합니다. 가습기도 기도의 수분을 유지하는 데 도움이 될 수 있지만, 충분한 물을 섭취해 체내에서 보호 장벽 기능이 정상적으로 이루어지도록 하는 것이 중요합니다. 

점막의 효과적인 방어 기능을 돕는 주요 영양소

필수 비타민이나 미네랄이 결핍되면 점막 조성에 변화가 생길 수 있습니다. 상피세포가 적절하게 증식하고 구조물 및 생산자 역할을 수행하려면 지속적으로 영양을 공급받아야 합니다. 상피세포는 뮤신을 생성할 뿐 아니라 바이러스 및 기타 병원균과 싸우는 데 중요한 역할을 하는 많은 보호 물질도 생산합니다. 종합비타민과 미네랄 보충제를 섭취하는 것이 중요합니다. 비타민A, 비타민C, 비타민D, 비타민B군, 아연 등의 주요 영양소가 하루 권장량 이상 함유된 제품을 선택하십시오. 대부분의 종합비타민에는 베타카로틴(Beta-carotene) 형태의 비타민A가 사용되므로 레티놀 형태의 비타민A를 추가로 섭취하는 것이 좋습니다. 레티놀은 감염을 직접적으로 억제하는 능력이 뛰어납니다.

비타민A

비타민A는 최초로 발견된 지용성 비타민입니다. 하지만 'A'라는 이름이 붙여진 이유는 최초로 발견된 비타민이라는 것도 있지만 감염을 억제하는(Anti-infective) 효능도 있기 때문입니다. 비타민A는 점막의 건강과 기능에 절대적으로 중요한 역할을 합니다. 비타민A가 부족한 사람은 감염성 질환에 취약하며 특히 바이러스에 잘 감염될 수 있습니다. 비타민A 보충제는 바이러스 감염 시 면역 기능을 개선하는 데 중요한 역할을 하며, 특히 호흡기에 침투하는 바이러스에 효과적인 것으로 밝혀졌습니다. 

사용 목적에 따라 비타민A 용량은 달라집니다. 감기나 독감이 유행하는 계절에 점막과 면역계의 건강을 지키려면 남성은 3,000mcg(1만IU), 여성은 1,500mcg(5,000IU)을 안전하게 섭취할 수 있습니다. 중증의 바이러스 감염 증상이 있다면 임신 가능성이 전혀 없을 경우에 한해 하루나 이틀에 걸쳐 일회적으로 1만5,000mcg(5만IU)를 안전하게 섭취할 수 있습니다. 임신 중 고용량의 비타민A를 사용하면 선천적 결함이 생길 수 있으므로 가임기 여성은 하루 1,500mcg(5,000IU) 이상의 비타민A를 섭취하면 안 됩니다. 수유 시에도 마찬가지입니다.

비타민D

종합비타민 및 미네랄 보충제를 섭취할 때 비타민D도 조금 더 추가로 섭취하는 것이 중요합니다. 비타민D 수치가 낮으면 바이러스성 호흡기 감염이 발생할 위험이 높아진다는 연구 결과가 계속 나오고 있습니다. 햇볕을 받으면 피부에서 비타민D가 생성되는데 겨울에는 자연적으로 비타민D 생성이 감소하는 경향이 있습니다. 겨울에 비타민D를 보충하면 비타민D 수치가 감소하는 것을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 

대부분의 전문가들은 성인과 10세 이상 어린이의 경우 겨울철에 하루 5,000IU의 비타민D를 섭취할 것을 권장합니다. 1세 미만 영아는 1,000IU, 2-4세 유아는 2,000IU, 4-9세 아동은 3,000IU를 매일 섭취하는 것이 좋습니다. 

프로테아제 활용

특정한 프로테아제 효소는 점액의 조성, 물리적 특성, 기능을 개선하는 것으로 알려져 있습니다. 프로테아제는 소화제에 주로 사용되며 단백질 분해를 돕습니다. 프로테아제는 공복에 섭취하면 혈류로 흡수되어 점액에 영향을 미치는 등 전신적으로 효과를 발휘합니다. 

프로테아제 중에서 가장 많은 연구가 이루어진 것은 호흡기 점액에 작용하는 효과가 입증된 특별한 곰팡이성 프로테아제인 뮤코라제(Mucolase)입니다. 한 임상연구에서 만성 기관지염 환자의 점액에 대한 뮤코라제의 효능을 조사했습니다. 환자는 무작위로 그룹에 배정되어 프로테아제 또는 위약을 10일간 투여받았습니다. 치료 기간이 끝났을 때 위약은 점액에 아무 영향을 미치지 않았지만, 뮤코라제는 점도(진함)와 탄성도(신축성)에 상당한 변화를 일으켰습니다. 점액 구조와 기능의 개선 효과는 치료 종료 후 최대 8일까지 확연히 유지되었습니다.

또 다른 이중맹검 연구에서 뮤코라제는 점액의 점탄성을 향상시킬 뿐 아니라 기도의 염증도 감소시키는 것으로 나타났습니다. 브로멜라인(Bromelain), 세라티아 펩티다제(Serratia peptidase) 같은 프로테아제도 이와 유사한 효과를 보였습니다. 뮤코라제, 브로멜라인, 세라티아 펩티다제는 점액의 점도를 낮추는 동시에 점액 생산을 늘리고 섬모를 통한 점액 운반 능력을 현저히 향상시킵니다. 결과적으로 이러한 펩티다제는 병원균을 효과적으로 무력화해 체외로 배출시키는 점액 생성을 늘릴 수 있습니다. 프로테아제는 점액의 물리적 효과를 개선하는 것 외에도 점액 내의 특수 방어 인자를 활성화하여 침입을 시도하는 병원체를 효과적으로 차단할 수 있습니다. 점액의 방어 인자에는 바이러스, 산화질소, 락토페린(Lactoferrin)을 차단하는 다양한 백혈구성 프로테아제 억제제와 분비성 IgA 등이 있습니다.

N-아세틸시스테인과 호흡기 건강

N-아세틸시스테인(NAC)은 호흡기를 돕는 점액 개선제로 광범위하게 사용되고 있는 황 함유 아미노산입니다. 또한 N-아세틸시스테인은 호흡기와 폐의 주요한 항산화제인 글루타치온(Glutathione)을 생성하는 데 사용됩니다. 흡연하거나 호흡기에 유해한 독소에 노출되거나 당뇨, 비만, 기타 만성질환 등 염증과 연관된 질환이 있는 사람은 글루타치온 수치가 낮습니다. N-아세틸시스테인 보충제는 글루타치온 수치를 높이고 폐와 호흡기를 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.

또한 N-아세틸시스테인은 점액 개선제로 기관지 분비물의 점도를 낮추는 데 도움을 줍니다. 이 외에도 N-아세틸시스테인은 호흡기 내 섬모의 점액 제거율을 35%까지 높이는 등 점액 제거 능력을 향상시키는 것으로 밝혀졌습니다. N-아세틸시스테인은 이러한 효능을 통해 호흡기에 문제가 생겼을 때 기관지 및 폐 기능을 향상시키고 기침을 줄이고 혈중 산소 포화도를 개선할 수 있습니다. 폐의 감염 위험을 낮추고 글루타치온 수치를 높이려면 매일 N-아세틸시스테인 500-1,000mg을 섭취하는 것이 좋습니다. 점액의 점도를 낮추는 것이 목적이라면 매일 3-4회 200mg을 섭취할 것을 권장합니다.

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