바이러스 기원과 감염방식 : 바이러스성 질병

바이러스와 건강

오늘은 바이러스 기원과 감염 방식은 어떻고, 바이러스성 질병은 어떤 것들이 있는지 알아보도록 하겠습니다. 바이러스는 지구상의 거의 모든 곳에 존재하는 미세한 입자입니다. 바이러스는 동물, 식물 및 기타 살아있는 유기체에 존재하며 때로는 질병을 일으킬 수 있습니다. 바이러스는 인간, 동물 또는 식물과 같은 살아있는 유기체인 숙주에서만 번성 하고 증식 할 수 있는 생물학적 개체입니다. 일부 바이러스는 질병을 유발합니다. 예를 들어, 중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스2 또는 SARS-CoV-2는 질병 COVID-19를 유발합니다.

바이러스는 또한 한 유기체에 한 가지 방식으로 영향을 미칠 수 있지만 다른 개체에는 방식이 달라집니다. 이것은 고양이에게 질병을 일으키는 바이러스가 인간에게 영향을 미치지 않는 이유를 설명합니다. 바이러스는 형태와 복잡성이 다양합니다. 바이러스는 유전 물질, DNA 또는 RNA로 구성되며 그 주위에 단백질 코트가 있습니다. 일부는 봉투라는 추가 코트가 있습니다. 이것은 뾰족할 수 있으며 숙주 세포에 달라붙어 들어가는데 도움이 됩니다. 호스트에서만 복제할 수 있습니다.

 

 

바이러스란 무엇?

바이러스는 DNA 또는 RNA와 같은 유전 물질의 핵심을 가진 미세한 실체입니다. 코어는 단백질로 만들어진 보호 코트인 캡시드(capsid)로 덮여 있습니다.

캡시드 주변에는 봉투(envelope)라고 하는 뾰족한 덮개가 있을 수 있습니다. 이 스파이크는 바이러스가 숙주 세포에 결합하여 들어갈 수 있도록 하는 단백질입니다. 그곳에서 조건이 맞으면 번식할 수 있습니다. 바이러스가 살아있는 유기체의 기준을 충족하는지 여부에는 약간의 논란이 있습니다. 그들은 성장하고 번식할 수 있지만 살아있는 세포에서 많은 과정을 주도하는 화합물인 아데노신3인산(adenosine triphosphate)을 생성하지 않습니다.

그들은 또한 리보솜(ribosome)을 포함하지 않으므로 단백질을 만들 수 없습니다. 이것은 그들이 독립적으로 그리고 전적으로 숙주에 의존하여 번식할 수 없게 만듭니다.

바이러스는 숙주 세포에 들어간 후 자신의 유전 물질과 단백질을 숙주에 방출하여 세포를 납치합니다. 그것은 숙주의 세포 기계를 사용하여 자신의 많은 복사본을 만듭니다. 다음으로, 바이러스는 계속해서 번식하지만 세포가 생산하는 일반적인 산물 대신 더 많은 바이러스성 단백질과 유전 물질을 생산합니다.
바이러스는 모양과 크기가 다릅니다. 과학자들은 다음을 포함한 다양한 요인에 따라 바이러스를 분류합니다.

• 막대 모양, 거의 구형 또는 기타 모양일 수 있는 모양 및 크기
• 유전 정보를 포함하는 핵산의 유형
• 숙주 세포에서 유래한 보호 지질 외피가 있는지 여부

외피가 있는 바이러스의 예로는 인플루엔자 바이러스와 HIV가 있습니다.

이 범주에는 다양한 유형의 바이러스가 있습니다. 예를 들어 코로나바이러스는 구형과 RNA를 포함하는 나선형 캡시드를 가지고 있습니다. 표면에는 왕관 모양의 스파이크 봉투도 가지고 있습니다. 7가지 코로나바이러스가 인간에게 영향을 미칠 수 있지만 각각은 변하거나 돌연변이 되어 많은 변종을 생성할 수 있습니다.

 

친절한 바이러스 란?

장내 건강에 필수적인 장내 바이러스는 친화적인 것처럼 존재합니다. 인간은 또한 대장균을 포함한 위험한 박테리아에 대항하는데 도움이 되는 친화적인 바이러스를 전달 할 수 있습니다.

 

[Mov] Viral Structure and Functions

 

바이러스 기원

바이러스는 화석 잔해를 남기지 않기 때문에 시간을 추적하기가 어렵습니다. 과학자들은 분자 기술을 사용하여 바이러스의 DNA와 RNA를 비교하고 바이러스가 어디에서 왔는지 자세히 알아냅니다. 세가지 이론이 바이러스의 기원을 설명하려고 합니다. 실제로 바이러스는 이러한 방식으로 진화했을 수 있습니다.

퇴행 또는 환원 가설(regressive, or reduction, hypothesis)

바이러스가 기생충이 된 독립적인 생물학적 개체로 시작되었음을 시사합니다. 시간이 지남에 따라 그들은 기생하는데 도움이 되지 않는 유전자를 흘리고 그들이 서식하는 세포에 전적으로 의존하게 되었습니다.

 

진보적 또는 탈출 가설(progressive, or escape, hypothesis)

바이러스가 더 큰 개체의 유전자에서 ‘탈출’ 한 DNA 또는 RNA 부분에서 진화했다고 가정합니다. 이런 식으로 그들은 독립적이 되고 세포 사이를 이동할 수있는 능력을 얻었습니다.

바이러스 우선 가설(virus-first hypothesis)

수십억 년 전 지구에 최초의 세포가 등장하기 전이나 그와 동시에 바이러스가 핵산과 단백질의 복잡한 분자에서 진화했다고 제안합니다.

바이러스성 질병이 나타날 때 어디에서 오는지 항상 명확하지 않습니다. 예를 들어, 전문가들은 SARS-CoV-2는 박쥐에서 시작되어 인간에게 퍼졌다는 것을 믿고 있습니다.

 

바이러스 감염

바이러스는 번식을 위해서만 존재합니다. 번식할 때 입자는 새로운 세포와 숙주로 퍼집니다. 바이러스의 특징은 확산 능력에 영향을 미칩니다.

바이러스는 다음을 통해 퍼질 수 있습니다.

 

접촉

예를 들어 사람의 손에 SARS-CoV-2 바이러스가 있고 코, 입 또는 눈을 만지면 바이러스가 몸에 들어가 COVID-19에 걸릴 수 있습니다.

 

호흡기 비말

일부 바이러스는 호흡기 비말에 존재할 수 있습니다. 사람은 말하거나 기침하거나 재채기를 할 때 이러한 물질을 생성합니다. 인플루엔자와 SARS-CoV-2는 이러한 방식으로 퍼질 수 있는 바이러스의 두 가지 예입니다.

 

직접적인 접촉

일부 바이러스는 바이러스가 있는 사람과의 직접적인 접촉을 통해 퍼질 수 있습니다. 예를 들어, 인유두종바이러스(HPV) 는 피부와의 직접적인 접촉을 통해 퍼질 수 있습니다. 전염성 단핵구증(mononucleosis)을 유발하는 엡스타인-바 바이러스(Epstein-Barr virus)는 키스하는 동안과 같이 타액을 통해 퍼질 수 있습니다.

 

체액

예를 들어 HIV는 정액이나 혈액의 교환을 통해 한 사람에게서 다른 사람으로 전염될 수 있습니다.

 

오염된 음식이나 물

노로바이러스(Norovirus)는 사람이 오염된 음식이나 물을 섭취할 때 몸에 들어갈 수 있는 바이러스의 한 유형입니다.

 

곤충

모기는 지카 바이러스(Zika)를 일으키는 바이러스를 사람에게서 다른 사람에게 옮기는 것입니다.

 

출산 전후

헤르페스 바이러스(herpes virus)인 거대세포 바이러스(cytomegalovirus)에 감염된 산모는 태아에게 바이러스를 전달할 수 있습니다.

일부 바이러스는 일정 시간 동안 개체에서 활성 상태를 유지할 수 있습니다. 손에 바이러스가 있는 사람이 물건을 만지면 다음 사람이 같은 물건을 만지면 그 바이러스를 잡을 수 있습니다. 개체는 감염매개물(fomite)로 알려져 있습니다.

 

바이러스 변종 어떻게?

바이러스는 종종 시간이 지남에 따라 변합니다. 번식하면서 ‘복제 오류’ 와 유전적 변화가 자연스럽게 발생합니다. 이러한 변경 사항 중 일부는 매우 작고 우려하지 않지만 다른 변경 사항은 더 중요할 수 있습니다. SARS-CoV-2의 B.1.1.7 변종에서와 같이 중요한 변화로 인해 바이러스가 더 쉽게 전염될 수 있습니다.

그들은 또한 바이러스가 면역 체계 또는 기존 치료법을 회피하도록 도울 수 있습니다. 예를 들어, 의사는 HIV를 치료하기 위해 여러 약물을 함께 사용하여 바이러스가 치료에 대한 내성을 발달시키는 것을 더 어렵게 만듭니다.

인플루엔자 바이러스는 또한 소위 항원 이동을 할 수 있습니다. 이것은 숙주 세포가 두 가지 다른 유형의 인플루엔자 바이러스에 감염된 경우 발생할 수 있습니다. 두 인플루엔자 바이러스는 새로운 인플루엔자 바이러스를 생산하기 위해 재분류 할 수 있습니다. 예를 들어, 돼지는 종종 조류 및 인간 인플루엔자 바이러스의 혼합 용기 역할을 할 수 있습니다.

 

바이러스성 질병

바이러스는 많은 인간의 질병을 유발합니다. 예를 들어, 엡스타인-바(Epstein-Barr) 바이러스는 전염성 단핵구증(mononucleosis)로 이어질 수 있습니다. 다른 바이러스성 질병은 다음을 포함합니다.

• 천연두
• 감기
• 다양한 종류의 독감
• 홍역
• 유행성 이하선염
• 풍진
• 수두
• 간염
• 단순 포진 바이러스(HSV, herpes simplex virus)
• 소아마비
• 광견병
• 에볼라
• 한타바이러스
• HIV
• 사스
• 뎅기열
• 지카
• 코로나 바이러스 : COVID-19

인두종 바이러스(HPV, human papilloma virus)와 같은 일부 바이러스는 암을 유발할 수 있습니다.
바이러스의 완전한 영향이 나타나기까지 시간이 걸릴 수 있으며 때로는 2차적 영향이 있을 수 있습니다. 예를 들어, 대상 포진 바이러스(herpes zoster virus)는 수두(chickenpox)를 유발할 수 있습니다. 사람은 회복되지만 바이러스는 체내에 남아 있을 수 있고, 몇 년 후, 동일한 개인에게 대상 포진을 일으킬 수 있습니다.

[관련글] 노로바이러스 원인 및 증상 : norovirus

 

코로나 바이러스 : COVID-19

COVID-19라는 질병을 일으키는 바이러스인 SARS-CoV-2는 코로나 바이러스 입니다. 코로나 바이러스는 바이러스의 대가족이며 감기를 일으키는 바이러스를 포함합니다. 전반적으로 전문가들은 SARS-CoV-2가 비교적 안정적인 바이러스라고 생각합니다. 그러나 과학자들이 중국에서 처음 발견한 이후로 여러 번 바뀌었습니다.

2020년 9월까지 과학자들은 12,000개가 넘는 돌연변이 기록했고, 변이는 계속됩니다. 일부 변종은 다른 변종보다 더 잘 전염되고 심각한 질병을 일으킬 가능성이 더 큽니다. 새로운 변종에 대한 주요 관심사는 영향을 예측할 수 없다는 것입니다. 또한 현재 백신이 새로운 변이체와 얼마나 잘 싸울 수 있는지에 대한 불확실성이 있을 수 있습니다.

COVID-19 의 주요 증상은 마른 기침, 피로, 발열이지만 가능한 증상은 더 많습니다. 증상이 있는 분은 누구나 검사를 받아야 합니다. 증상을 보인 후 부터 2주 까지 그리고 24시간 동안 발열이 없을 때 까지 자가 격리하는 것도 중요합니다. 호흡곤란이 있는 경우 응급 의료 조치를 취해야 합니다.

 

바이러스 대처

신체의 면역 체계가 바이러스를 감지하면 신체를 보호하기 위한 조치를 취하기 시작합니다. 바이러스가 신체의 세포에 들어갈 때 면역 체계는 바이러스를 볼 수 없습니다. 그러나 세포독성T세포로 알려진 특수T세포는 바이러스를 포함하는 세포를 인식하고 해당 세포를 죽이는 물질을 방출할 수 있습니다. 일부 바이러스는 세포독성T세포의 탐지를 피할 수 있지만 다른 면역세포(자연살해세포)는 바이러스를 포함하는 세포를 죽게 할 수 있습니다.

또한 바이러스가 포함된 체세포는 인터페론(interferon)이라는 단백질을 방출하여 다른 세포에 바이러스가 있음을 경고합니다. 이것은 건강한 세포가 표면의 분자 구성을 변경하여 스스로를 방어할 수 있는 기회를 제공합니다. 항체는 또한 바이러스가 세포에 들어가기 전에 싸우는 데 도움이 될 수 있습니다. 그들은 바이러스를 중화하거나 손상시키거나 바이러스가 더 이상 건강한 세포에 들어갈 수 없도록 기능을 변경하여 이를 수행합니다. 이미 바이러스에 감염되었거나 백신을 맞았다면 항체가 있을 수 있습니다.

 

바이러스 치료

항생제는 세균 감염을 치료하지만 바이러스 감염은 치료할 수 없습니다. 사람들은 감염을 예방하기 위해 예방 접종을 받거나 증상을 치료하기 위해 항바이러스제가 필요합니다. 때때로 유일한 옵션은 증상 완화입니다. 최근 수십 년 동안 과학자들은 주로 AIDS 전염병에 대응하여 항바이러스제를 개발했습니다. 이 약물은 바이러스를 파괴하지 않지만 바이러스의 발달을 늦추거나 예방합니다.

예를 들어, HIV에 대한 항바이러스 치료를 통해 신체의 바이러스 수준이 너무 낮아져 검사로 감지할 수 없습니다. 이 시점에서 전염되지 않게 되며, 이는 사람이 다른 사람에게 바이러스를 옮길 수 없음을 의미합니다. 항바이러스제는 또한 HSV, B형 간염, C형 간염, 인플루엔자, 대상 포진 및 수두 감염을 치료하는데 사용할 수 있습니다. 타미플루(Tamiflu)는 항바이러스제의 한 예이며, 인플루엔자를 관리하는데 사용할 수 있습니다.

 

 

바이러스 백신 : 예방 접종

예방 접종은 바이러스가 질병을 일으키는 것을 예방하는 효과적인 방법이 될 수 있습니다. 일부 백신은 천연두와 같은 질병을 제거하는데 성공했습니다. 다음은 바이러스 백신 접종이 작동하는 몇 가지 방법입니다.

• 비활성화된 형태의 바이러스가 포함되어 있습니다.
• 소아마비 예방 접종에서와 같이 약독화된 살아있는 바이러스를 포함합니다.
• mRNA 백신으로, 우리 몸이 SARS-CoV-2와 같은 특정 바이러스와 싸우는 단백질을 만들도록 가르칩니다.
• 그것은 사용 바이러스 벡터 기술에 볼라 또는 SARS-CoV-2와 같은 바이러스의 수정된 버전을 생성합니다.

백신은 실제 바이러스를 포함하지 않지만 신체가 실제 바이러스와 싸울 수 있도록 가르칩니다. 현재 소아마비, 홍역, 볼거리, 풍진, COVID-19 및 다양한 형태의 독감에 대한 예방 접종이 있습니다.

예방 접종은 바이러스로 인해 중병에 걸릴 가능성과 바이러스를 다른 사람에게 전염시킬 위험을 크게 줄일 수 있습니다.예를 들어, 질병 통제 예방 센터(CDC)에 따르면 홍역 백신은 2회 투여량을 제공해서, 전염성이 높고 잠재적으로 치명적인 질환인 홍역을 97% 보호합니다.

더욱이, 백신의 광범위한 사용은 처음 등장했을 때부터 99%까지 미국에서 홍역 발병률을 감소시켰습니다. 발병이 발생하면 일반적으로 백신을 접종받지 않은 사람들에게 영향을 미칩니다. 그러나 92%~95% 미만의 사람들이 백신을 접종하면 지역사회가 집단 면역을 잃을 수 있습니다. 결과적으로 질병의 위험이 급격히 증가하고 발병이 발생할 수 있습니다.

연구에 따르면 코로나19 백신은 안전하고 효과적이며, SARS-CoV-2 바이러스에 노출된 사람들의 심각한 질병 예방합니다. 건강 전문가들은 사람들이 자신과 다른 사람들을 보호하기 위해 이 백신을 접종할 것을 권장합니다.

 

바이러스는 모든 생명체에 존재하는 생물학적 실체입니다. 일부는 무해한 반면 다른 일부는 감기에서 에볼라에 이르기까지 다양한 질병을 일으킬 수 있습니다. 예를 들어 예방 접종을 통해 잠재적으로 위험한 바이러스로부터 보호를 구하면 심각한 질병을 예방하는데 도움이 될 수 있습니다.