내 몸의 군대, 면역과 실전연습으로서 백신

백신을 맞고 병에 걸리지 않는 이유는 면역력이 생겼기 때문입니다.

면역은 어떤 과정을 통해 얻게 되는 것일까요?

우리 몸의 군대나 경찰과 같은 면역세포와 면역과정은 어떻게 나타날까요?

 

- 목차 -

1. 자기와 비자기

2. T세포

3. MHC의 기능 1-항원

4. MHC의 기능 2-항원제시

5. 백신이 하는 일

 

면역의 중심 T세포와 MHC

---

1. 자기와 비자기

국가대표 축구팀은 자기 나라를 대표하여 경기를 합니다.

동일한 유니폼을 입고 이기기 위해 유기적으로 움직입니다.

내 몸도 대표팀과 비슷합니다. 내 몸을 구성하는 세포들은 어떤 역할을 하느냐에 따라 생김새는 다르지만 동일한 유전자를 갖고 있습니다.

각 세포들은 자기와 똑같은 세포들로 구성된 거대한 유기체를 유지하기 위해 자기가 해야 할 일을 합니다.

 

경기장에서 두 팀이 섞여 있어도 쉽게 구분합니다.

우리 팀 사이로 상대방이 들어오더라도 곧바로 대응을 하여 무력화합니다.

대표팀을 넘어 국가 단위와 같이 서로가 서로를 알 수 있는 범위를 넘어서더라도 주민등록이나 여권, 의료보험 등을 통해 우리는 우리 국민과 외국인을 구별할 수 있습니다.

 

내 몸도 마찬가지로 이와 똑같이 행동합니다.

동일한 유전자를 갖고 있는 내 몸을 자기(self)라 합니다. 그리고 내 몸이 아닌 것을 비자기(non-self)라 합니다.

 

2. T세포

자기인지 비자기인지 구별하는 것은 T세포가 맡습니다.

T세포는 혈액을 타고 온몸 구석구석 돌아다니다 세포나 이물질에게 신분증을 제시하도록 합니다. 신분증의 이름이 MHC(Major Histocompatibility Complex)입니다. 주요 조직적합 복합체의 약자입니다.

 

3. MHC의 기능 1 - 항원

MHC는 쥐에서 이식 종양의 수용과 거부를 통제하는 유전자 집단으로 처음 이해되었으나 후에 이식 조직 전반의 수용과 거부를 통제하는 것으로 밝혀졌습니다. 즉 자기와 비자기를 구별하는 신분증으로 작용합니다. 모든 세포는 MHC를 마치 신분증처럼 착용하고 있습니다. 대표팀이 유니폼을 입거나 국기를 가슴에 달고 있는 것과 비슷합니다.

 

장기이식을 할 경우 이식하는 장기의 MHC와 이식을 받는 몸의 MHC가 일치할수록 이식이 성공할 가능성이 높고 다르면 비자기로 인식하여 거부반응이 나타납니다. 내 몸이 아닌 것이 내 몸에 들어오려 하기 때문에 내 몸은 비자기를 제거해버립니다. 이 때 MHC는 항원으로서 작용합니다.

 

MHC의 생김새

 

4. MHC의 기능 2 - 항원 제시

신분증과 같은 MHC는 두 가지 종류가 있습니다. classⅠ과 classⅡ입니다.

classⅠ은 모든 세포가 갖고 있습니다. 국기처럼 가슴에 달고 있습니다.

모든 세포는 일을 하면서 만든 펩타이드를 MHC classⅠ에다 끼워 놓습니다. 그러면 T세포가 수용체를 매개로 하여 내 몸에서 정상적으로 만들어지고 있는 것인지 아니면 이상한 것인지 확인합니다.

만약 MHC에 끼워져 있는 펩타이드가 비정상적인 단백질일 경우 비자기로 인식합니다. 대표적인 경우가 암세포입니다.

 

MHC class Ⅰ

MHC class Ⅱ

모든 세포가 MHC classⅠ이 있는 반면 classⅡ는 항원제시세포인 B세포와 대식세포만 갖고 있습니다. 대식세포는 이름처럼 이상한 녀석은 무조건 잡아먹습니다. 세포 차원에서 무시무시한 존재입니다. 그리고 소화한 후 찌꺼기 일부를 MHC classⅡ에다 붙여 놓습니다. classⅠ과 classⅡ의 차이는 세포가 만든 것이냐, 아니면 잡아먹은 후에 남은 것이냐의 차이입니다.

이번에도 T세포가 판정을 합니다. 그리고 항원제시세포가 MHC classⅡ에 제시한 것이 내 것이라면 자기, 아니면 비자기로 판단합니다.

 

T세포는 MHC를 우선 보고 자기와 비자기를 구분합니다. 그리고 MHC에 제시된 항원 펩타이드를 봅니다.

만약 MHC가 일치하지 않으면 비자기로 판단합니다.

MHC가 일치하더라도 제시한 항원 펩티드가 자기 것이 아니면 또 비자기로 판단합니다.

 

5. 백신이 하는 일

비자기로 판단하는 순간 우리 몸의 면역 시스템이 급속하게 작동합니다. 곧 게임이 끝납니다.

이로 인해 우리 몸에 들어온 이물질은 자리를 잡지 못하고 자기는 스스로 자기의 정체성을 유지할 수 있습니다.

우리나라 대표팀에 다른 나라 유니폼을 입고 있는 사람이 뛸 수는 없는 일입니다.

 

은밀히 숨어들어와 우리 몸이 미처 대응을 하기도 전에 확 퍼져버리는 경우도 있습니다. T세포가 ‘잘 모르겠는데 좀 더 생각해 보자’ 하는 동안 비자기가 내 몸에 확산하여 내 몸을 교란시킵니다. 그리고 정도가 심하면 내 몸의 방어체계를 무너뜨려 버립니다.

 

특히 전염병에서 이런 경우가 잦습니다. 전염병의 항원은 미처 접해보지 못했던 알 수 없는 녀석이라 할 수 있습니다.

비자기가 자기를 파멸시키기 전에 미리 학습을 시켜두는 방법이 바로 백신을 맞는 것입니다. 백신을 맞은 후에 T세포는 새로운 비자기를 학습합니다. 그리고 엄청난 양의 항원이 우리 몸에 침입하더라도 고민하지 않고 비자기로 곧바로 인식하여 제거하여 자기를 살립니다.

이렇게 많은 경험이 중요합니다.