당뇨병 환자의 바이러스 감염 과정의 특징

고혈당 수치는 폐계의 면역세포 활동을 억제합니다.

어떤 유형의 당뇨병 이든 바이러스 감염 과정을 악화시키는 것으로 알려져 있습니다. 환자들은 호흡기 질환을 더 자주 진단받고, 같은 독감이라도 훨씬 더 심하게 전염됩니다. 왜 이런 일이 일어날까요?

바이츠만 연구소 소속 의학 전문가들은 다양한 유형의 당뇨병 진단을 받은 설치류를 대상으로 여러 실험을 진행했습니다. 이 설치류들은 다양한 호흡기 감염 질환에 감염되었습니다. 예상대로 당뇨병을 앓는 동물들은 질병을 견디는 데 어려움을 겪었고, 일부는 사망하기도 했습니다. 침입하는 감염에 대한 면역 반응이 상대적으로 약했고, 폐 손상도 더 심각하고 광범위하게 나타났습니다. 개별 폐 조직 세포의 유전자 활동을 분석한 후, 과학자들은 인플루엔자 바이러스 나 코로나바이러스 와 같은 병원체를 삼켜 버리는 면역 수지상 구조를 확인했습니다. 이 구조는 이들을 재활용하여 원치 않는 바이러스 입자(잔해)를 방출합니다. 이러한 입자는 T-킬러 수용체에 의해 "감지"되는데, 수용체는 "초대받지 않은 손님"과 친숙해지는 것으로 보입니다. 다시 말해, 수지상 구조는 항원에 면역자극 특성을 부여합니다.

항원은 정상 세포에서도 검출되지만, 수지상 세포는 이를 특별한 방식으로 표시합니다. 또한, 이러한 구조가 없으면 면역세포는 미지의 입자가 위험을 초래할 수 있다는 확신을 갖지 못합니다. 결국 수지상 세포가 면역 반응의 강도를 결정하는 것으로 밝혀졌습니다.

실험 과정에서 과학자들은 혈당 수치 증가가 수지상 폐 구조에 부정적인 영향을 미친다는 것을 발견했습니다. 우선, 이는 수지상 세포의 유전자에 억제 효과를 미치며, 대부분의 DNA 부위가 처리되기 어려워집니다. 이러한 부위는 다양한 유전자를 암호화하며, 그중 다수는 항원 제시와 T-킬러 활성화를 조절합니다. 결과적으로 바이러스 침입에 대한 면역 반응이 약화됩니다.

코로나바이러스 감염 과 관련하여, 당뇨병은 감염 위험을 증가시키지 않습니다. 그러나 당뇨병 환자는 COVID-19로 인해 합병증 및 질환 악화 위험이 더 높습니다. 합병증 발생은 병원균 자체의 병원성 활동과 감염성 질환으로 인한 대사 과정 및 심혈관 기능 저하 모두에서 기인할 수 있습니다.

혈당 강하제를 미리 투여하면 문제가 해결될 가능성이 높습니다. 그러나 모든 환자의 혈당 수치가 약물에 잘 반응하는 것은 아니므로, 이 분야에 대한 후속 임상 시험이 필요합니다.

전체 기사는 Nature 저널에서 확인할 수 있습니다.