트리파노좀은 위험한 기생충입니다.

트리파노소마는 유글레나조아 유형의 단세포 생물인 원생생물 계열 중 하나입니다.

트리파노소마는 병원성 미생물로 건강에 위협이 되며, 인체의 시스템과 장기에 심각한 손상을 입힙니다.

트리파노소마의 구조

트리파노소마의 구조, 즉 형태학적 구조는 성체, 즉 트리파노소마 발달 단계에서 트리포마스티고테(trypomastigote) 형태를 띱니다. 트리파노소마의 몸은 길이 12~40~70µm로, 끝이 뾰족한(방추 모양) 긴 타원형입니다.

그것은 하나의 세포, 즉 세포질과 하나의 핵을 가진 미토콘드리아로 이루어져 있으며, 세포는 조밀한 당단백질 막(주위 세포막)을 가지고 있습니다. 또한 트리파노소마 세포에는 DNA를 포함하는 원반 모양의 세포소기관 운동핵(또는 운동체막)과 트리파노소마 세포 편모의 외부 성장이 시작되는 더 작은 몸체(운동체막 또는 안검막)가 있습니다. 기생충의 이동을 위한 이 세포소기관을 간단히 편모라고 합니다. 편모는 세포체를 따라 뻗어 나가며, 세포 전체(한쪽)에 위치한 주변 세포막에 의해 형성된 층상 막을 들어 올립니다. 전문가들은 이를 파동막(라틴어 undulatus - 물결 모양에서 유래)이라고 부르며, 그 기능은 트리파노소마를 원하는 방향으로 꿈틀거리며 움직이는 것입니다. 트리파노소마의 이러한 구조는 기생충이 최종 숙주의 체내에 있을 때 고유한 것입니다.

또한, 트리파노소마는 아마스티고트(타원형이고 크기가 작으며 편모가 없는) 형태일 수도 있습니다. 그러나 중요한 단계인 곤충 운반체의 체내에서는 세포의 형태학적 구조가 에피마스티고트(epimastigote) 형태를 띠게 됩니다. 즉, 세포는 길쭉하지만 편모는 짧고 물결모양 막은 크게 발달하지 않습니다.

그런데 트리파노소마 크루지는 C자 또는 S자 모양의 몸을 가지고 있으며, 편모가 더 길고, 막은 좁고 물결 모양입니다.

트리파노소마의 생활주기와 번식

트리파노소마는 절대 기생충으로, 다른 생물의 몸 밖에서는 생존이 불가능합니다. 숙주는 기생충에게 먹이와 편안한 환경을 제공합니다. 따라서 트리파노소마의 전체 생활사는 곤충의 몸이나 사람(또는 동물)의 몸에서 일어납니다. 따라서 이 기생충의 생활사는 두 단계로 구성됩니다.

대부분의 생물학자에 따르면, 트리파노소마의 주요 (최종) 숙주는 인간이며, 기생충을 옮기는 피를 빨아먹는 곤충은 중간숙주의 지위를 받았습니다.

아프리카 트리파노소마는 감염된 척추동물의 피를 빨아들인 체체파리의 장 앞쪽 부분에서 발생합니다. 그 결과, 체체파리의 몸은 트리파노소마 브루세이(Trypanosoma brucei) 또는 트리파노소마 감비엔세(Trypanosoma gambiense)의 트리포마스티고트(trypomastigotes)로 가득 차게 되고, 이들은 증식을 시작하여 에피마스티고트(epimastigotes)로 변합니다. 체체파리의 침샘에 도달한 에피마스티고트는 계속해서 활발하게 분열합니다. 체체파리 몸에서 트리파노소마의 생활사는 약 3주가 걸립니다. 이 기생충은 주둥이에 들어가는 중환 트리포마스티고트 단계에 도달했을 때에만 침 속으로 직접 침투합니다. 이제 피에 굶주린 체체파리는 끝없는 식욕의 희생자를 물기만 하면 됩니다. 그것으로 끝입니다. 성숙한 트리파노소마는 새로운 숙주로 이동합니다.

처음에 트리포마스티고테스는 피부 세포에 얼마 동안(최대 10일) 머물다가 림프계로 이동한 후 혈액으로 이동하여 적혈구와 백혈구에 달라붙습니다. 하지만 혈액 내에서는 번식할 수 없으며, 혈류를 타고 온몸을 돌아다니며 뇌척수액, 림프, 그리고 여러 장기 등 적합한 "살 곳"을 찾습니다. 그리고 그곳에서 트리파노소마의 번식이 시작되고, 이는 트리파노소마의 생명 활동 대사산물로 인한 신체 중독과 내부 장기 조직 손상을 초래합니다.

트리파노소마 생식은 무성생식으로, 세로 이분법에 의해 수행되며, 이때 미토콘드리아와 핵은 두 부분으로 나뉘어 각 크로마티드를 두 개씩 복제합니다.

아메리카 트리파노소마의 반복적인 분열 과정(에피마스티고트 형성)은 빈대의 장에서 일어납니다. 기생 세포가 트리포마스티고트, 즉 중환형을 띠게 되면 숙주를 바꿀 준비가 됩니다. 장을 빠져나가는 유일한 방법은 배설물입니다. 곤충에 물린 동물은 배설물을 핥아 감염됩니다. 사람들이 물린 곳을 긁으면 빈대의 감염성 배설물이 물린 구멍을 통해 피부 세포로 침투하여 긁을 때 피부의 미세한 손상을 유발합니다.

트리파노소마는 어디에 살고 무엇을 먹나요?

그렇다면 트리파노소마는 어디에 서식할까요? 기생충인 트리파노소마 브루세이(Trypanosoma brucei)와 트리파노소마 감비엔세(Trypanosoma gambiense)는 혈액, 림프절, 림프절, 뇌척수액(뇌척수액), 단백질이 풍부한 장액, 그리고 척수와 뇌 조직을 서식지로 삼습니다. 인체에서 아메리카 트리파노소마는 림프절과 혈관, 간과 비장, 뼈와 뇌, 그리고 근육 조직(심근 포함)에 가장 많이 서식합니다.

트리파노소마는 무엇을 먹을까요? 생존과 번식에 필요한 것은 숙주 혈장의 당단백질과 탄수화물입니다. 트리파노소마티드는 먹이가 들어갈 구멍(세포구)이 없기 때문에, 세포막 전체가 액체 영양소를 흡수하는 삼투압(endosmosis)을 통해 허기를 채웁니다. 트리파노소마는 혐기성 생물이라는 점에 유의해야 합니다. 즉, 에너지를 얻기 위해 산소가 필요하지 않으며, 호흡계는 시토크롬입니다.

트리파노소마가 숙주 유기체에 적응하는 기전과 이에 대한 방어 기전은 미생물학자들에게 독특한 것으로 알려져 있습니다. 사람이나 동물의 면역 체계를 "오도"하기 위해, 단백질 껍질을 구성하는 아미노산의 서열(펩타이드 결합의 재코딩)을 변화시키는 트리파노소마 유전자가 활성화됩니다. 즉, 숙주 유기체의 면역 세포가 반응하는 기생충의 외부 물질(항원)이 변하여 그 탐지, 식별 및 중화 과정이 지연됩니다. 이 기간 동안 트리파노소마는 증식할 시간을 갖게 됩니다.

트리파노소마의 종류

기생충학적 분류에 따르면, 트리파노소마 강은 이영양성 진핵생물 병원성 내부기생충입니다.

라틴어로 트리파노소마(Trypanosoma, 그리스어에서 차용): 마스티고포라강(Mastigophora, 그리스어 mastig - flagellum에서 유래), 동물 편모아강(Zoomastigina), 운동성체목(Kinetoplastida, 운동성체). 원생생물 분류에 따르면, 트리파노소마강은 운동성체강, 과(科)는 트리파노소마티드, 종(種)은 트리파노플라스마입니다. 이 체내 기생충의 여러 변종은 인간에게 매우 위험한 병리를 유발합니다.

아프리카 트리파노소마는 사람과 동물에게 아프리카 트리파노소마증(수면병)을 유발합니다. 이 질병은 브루세이 트리파노소마(Trypanosoma brucei)와 감비엔세 트리파노소마(Trypanosoma gambiense)와 같은 기생충에 감염된 후 발생합니다. 브루세이 트리파노소마(Trypanosoma brucei)의 경우, 의사들은 병원균을 브루세이 트리파노소마(Trypanosoma brucei gambiense, Tbg)로 정의하는데, 이는 서부 및 중부 아프리카 지역 주민들에게 영향을 미치며 수개월에서 수년간 지속되는 만성 감염을 유발합니다. 브루세이 트리파노소마(Trypanosoma brucei rhodesiense, Tbr)는 더 정확한 명칭으로, 주로 아프리카 동부 및 남부 농촌 주민들에게 중추 신경계에 심각한 손상을 유발하는 급성 수면병을 유발합니다.

이 종의 트리파노소마 감염은 특정 흡혈 곤충에 물려 감염되는 접종 방식입니다. 무수히 많은 개체 수로 서식하는 열대성 체체파리는 트리파노소마 브루세이(brucei)와 감비엔세(gambiense)의 매개체입니다. 아프리카 트리파노소마증을 가진 사람을 감염시킬 수 있는 주요 체체파리(Glossina) 종으로는 G. palpalis, G. tachinoides, G. morsitans가 있습니다.

트리파노소마 크루지(Trypanosoma cruzi) 또는 미국 트리파노소마(American trypanosoma)는 중남미 고유종입니다. 이 기생충이 체내에 침입하면 샤가스병(이 병을 발견한 브라질 세균학자 카를로스 샤가스의 이름을 따서 명명)이 발생하며, 심장근육과 뇌막에 염증이 동반됩니다. 트리파노소마 크루지의 감염 경로는 접종-감염입니다. 트리파노소마 크루지(Trypanosoma cruzi)는 트리아토마 인페스탄스(Triatoma infestans), 로드니우스 프로릭수스(Rhodnius prolixus) 등 트리아토민 흡혈곤충(triatomine hematophagous bug)에 물리거나, 감염된 대변이 이 곤충의 긁힌 상처로 들어가는 것을 통해 감염됩니다. 곤충 자체는 설치류, 아르마딜로, 주머니쥐, 박쥐 등 기생충의 흡혈 동물을 통해 감염됩니다.

트리파노소마 에우이페둠(Trypanosoma eouipedum)은 말의 소위 교미병을 유발하는데, 이 종의 트리파노소마는 교미 중에 전파되기 때문입니다. 트리파노소마 브루세이(Trypanosoma brucei)는 종종 말 트리파노소마(equine trypanosome)로 불리는데, 중앙아프리카의 말들이 이 병에 감염되어 치명적인 질병인 나가나(Nagana, ngana)가 발생하여 다른 많은 가축들에게 영향을 미치기 때문입니다.

트리파노소마 예방

오늘날 트리파노소마를 예방하는 가장 중요한 방법은 매개체인 곤충과의 싸움입니다. 이를 위해 가능한 모든 보호 수단이 동원됩니다. 기피제, 모기장, 방충망, 덫 등을 사용하여 체체파리와 빈대가 주거 및 공공장소에 유입되는 것을 막고, 이 곤충들의 서식지에 살충제를 처리하여 박멸합니다. 또한, 트리파노소마 브루세이 감비엔세(Trypanosoma brucei gambiense, Tbg)에 대한 정기적인 혈액 검사를 통해 풍토병 발생 지역의 개체군 건강을 모니터링합니다.

인간 트리파노소마증은 사하라 이남 아프리카 36개국에서 풍토병으로 발생하며, 약 7천만 명이 거주하고 있습니다. 아프리카 국가들의 수면병 퇴치 프로그램을 채택하고 시행 중인 세계보건기구(WHO)에 따르면, 매년 평균 2만 5천 명이 이 병에 걸립니다. 더욱이, 이 질병은 농촌 지역에서 발생하기 때문에 많은 환자들이 진단을 받았지만 치료를 받지 못하고 마을에서 사망합니다.

현재 트리파노소마를 예방하는 가장 효과적인 방법은 파리의 피난처 역할을 하는 식물을 특정 지역(특히 습도가 높은 지역)에서 제거하는 것이라고 알려져 있습니다.

자연 속 트리파노솜의 중요성

트리파노소마를 포함한 원생생물이 지구 생태계의 필수적인 부분이고, 그 중 많은 원생생물이 생태계 안정화에 긍정적으로 기여(산소 생산, 박테리아 흡수, 유기물 처리)한다면, 자연에서 트리파노소마의 중요성(예를 들어 말라리아 말라리아원충, 이질아메바, 람블리아와 마찬가지로)을 판단하기는 어렵습니다.

과학자들은 기생을 다른 생물을 희생시키면서 특정 생물이 존재하는 원리로 여깁니다. 만약 그러한 존재가 참여자 중 한 명에게 해를 끼치고, 기생충의 숙주인 사람에게 위험한 질병을 유발한다면, 지구상의 70억 인구는 지구상에 서식하는 기생 미생물의 수에 비하면 아무것도 아니라는 생각이 저절로 떠오릅니다.

우리는 이들을 원생동물의 한 종류로 여기지만, 이들은 미토콘드리아와 편모를 가지고 있어서 인간이 몇 분도 생존할 수 없는 극한의 환경에 적응했습니다.

물론, 트리파노소마에 대한 글은 철학을 논할 이유가 되지 않습니다. 하지만 자연 속에서 트리파노소마가 중요한 이유는 인간이 그럼에도 불구하고 자신을 자연의 일부로 인식하고 자연의 정복자나, 더 나쁘게는 왕처럼 행동하지 않기 때문일 것입니다.