4. 인체에 침입한 세균을 대항하는 방법 ♣ 생각할 것들

예로부터 어떤 병을 앓고 난 사람은 그 병에 대해서는 저항성을 지닌다는 사실이 잘 알려져 있다.
예를 들면, 고대 그리스에서는 페스트가 맹위를 떨쳐 많은 사람이 죽어갈 때 이미 페스트에 걸렸다가 나은 사람만이 환자를 간호할 수가 있었다. 또한 15세기 중국과 아라비아에서는 천연두 환자의 고름을 모아 다른 사람에게 접종하거나 부스럼 딱지를 가루로 만든 후 흡입시킴으로써 병이 심해지지 않도록 하였다고 한다. 그러나 이러한 방법들은 경험에 의해 실시되는 요법이었을 뿐 과학적으로 정확히 규명되어 체계적으로 적용된 것은 아니었다. 그러한 과학적 시도는 훨씬 나중의 일이었다.

잘 알려져 있듯이 18세기에 들어서서 영국의 의사 제너는 우두에 감염된 소젖을 짜는 부인들은 천연두에 걸리지 않는다는 사실을 발견하였다. 그리고 우두를 인위적으로 사람에게 접종해서 천연두를 예방하는데 성공했다.

다음은 1775년 제너가 우두와 천연두의 관계를 알아보기 위해서 한 실험 내용이다.

 

㈀ 우두에 걸린 사람에게서 고름을 조금 받았다. ㈁ 제임스 핍스라는 8세의 건강한 소년의 팔에 작은 상처를 2개 만들었다. ㈂ 그 상처에 ㈀의 고름을 넣었을 때, 핍스는 가벼운 우두에 걸렸으나 곧 좋아졌다. ㈃ 약 7주 후에 천연두 환자에게서 고름을 조금 받았다. ㈄ 핍스의 팔에 작은 상처를 내고 그 상처에 ㈃의 고름을 넣었을 때, 핍스는 천연두에 걸리지 않았다.

이 실험에 대한 설명으로 옳은 것을 보기에서 모두 고르면 ?

㈀ 천연두균과 우두균은 같은 종류의 항원이다. ㈁ 우두균은 핍스의 몸 속에서 항원으로 작용하지 않는다. ㈂ 우두에 걸린 사람의 고름 속에는 우두를 일으키는 우두균이 들어 있다. ㈃ ㈂처럼 하면 핍스의 몸 속에는 우두균에 대한 항체가 만들어지지 않는다.

  ⑴ ㈀ ㈁     ⑵ ㈀ ㈂     ⑶ ㈁ ㈂    ⑷ ㈁ ㈃    ⑸ ㈂ ㈃

파스퇴르(1882 ~ 1895)는 제너의 이 업적을 기리기 위하여
우두 접종에 대해 백시네이션이라는 용어를 부여했다.
이것은 천연 '백시니아 바이러스'의 이름에서 따온 것이다.

HIST(72 ~ 75℃ 15초간 살균) 1911년 개발
       영양소 변성율(유청 단백질 - 5% 이하) (불용성 칼슘 - 4% 이하)

LIST(63℃ 30분 살균) 1822년 개발(원래 포도주 살균법)
       영양소 변성율(유청 단백질 - 5% 이상) (불용성 칼슘 - 11% 이상)

UHT(85℃ 5분간 예비 가열후 모든 영양소 30 ~ 80% 변성. 130 ~ 135℃ 2초간 살균)
       영양소 변성율(유청 단백질 - 70% 이상) (불용성 칼슘 - 95% 이상)

Pasteurize(저온살균하다)

생명의 기원에 관한 논쟁을 종식시킨 유명한 실험

백조의 목처럼 생긴 플라스크에 고기즙을 넣고 가열한 후에 U자처럼 생긴 곳에 물을 채워 넣으면 시간이 지나도 고기즙는 썩지 않는다. 그러나 U자관에 물을 넣지 않으면 시간이 지나면 썩는다. 파스퇴르가 실험한 이 실험장치는 아직도 그대로 그의 박물관에 보관되어 있다.

19세기 말에는 R, 코흐, L. 파스퇴로에 의해 병원 미생물이 분리되고 순수 배양이 가능해지면서 전염병의 원인도 밝혀졌다. 그리고 '한 번 전염병에 걸렸다가 회복되면 두 번 다시 그 병에 걸리지 않는다'라는 면역의 개념이 파스퇴로에 의해 비로소 지정되었다.

오늘날의 세포성 면역에 대해 최초로 주장한 사람은 러시아의 세균 학자인 E, 메치니코프였다. 그는 세포의 식세포 작용에 대한 연구 결과에서 이 식세포 작용이 면역 현상에 중요한 위치를 차지한다고 설명한 것이다. 1900년에 이르러 독일의 세균 학자 E, 베링과 일본의 기타사토 시바사브로는 디프테리아와 파상풍균에 대한 항독소가 사람의 혈청 속에 들어 있다는 사실을 발견하여 면역의 본체가 항체의 존재라는 사실을 알아냈다.

혈청 반응에 대한 초기 연구에서는 혈청 반응을 세균에 대한 항체의 반응으로만 생각했다. 그러나 동물 혈청 같은 단백질에 대해서도 혈청 반응이 일어난다는 것이 밝혀짐에 따라 몸밖에서 들어온 이물질로서 면역 반응을 일으켜 항체를 만드는 물질을 모두 '항원'이라고 부르게 되었다. 동물은 자기 것이 아닌 것, 즉 이물질이 침입한 것을 감지하면 그 혈액 속에서 이물질에 대항하는 물질이 생긴다. 이것이 바로 '항체'이다. 항체의 주성분은 단백질이다. 혈액 속에 들어 있는, 항체의 구조를 가지는 단백질을 면역 글로블린이라고 한다. 혈청 속의 감마글로빈은 대부분이 면역글로빈이다.

항원과 항체의 반응에는 차이점이 있는데, 이는 흔히 < ㉠ >의 관계로 비유된다. 즉 하나의 항체는 그것을 만들게 한 특정 항원과만 반응한다. 항원과 항체가 결합하면 ㉡ 항체가 용해되거나 응집, 또는 침강 반응이 일어난다. 이렇게 해서 ㉢ 항원이 제거되고 따라서 생물의 몸은 외부의 침입으로부터 보호되는 것이다. 그런데 ㉣ 항원이 감소하면, 항체도 자연히 감소한다. 그러나 이전에 졌던 ㉥ 항원이 감소하면, 항체도 자연히 감소한다. 그러나 이전에 출현했던 ㉤ 항원이 다시 몸으로 침입하면 그 항원에 대한 기억력이 되살아나게 된다. 따라서 생물의 몸은 외부의 세균 침입으로부터 보호되는 것이다. 만들어졌던 ㉥ 항체가 생성되어 그 항원을 제거할 수 있게 된다. 이것이 바로 면역이며 백신 예방 주사도 바로 이런 점을 이용한 것이다.

면역 반응은 그 주체성에 따라 세포성 면역과 체액성 면역으로 나뉜다. B 림프구가 항체를 생산, 분비함으로써 항원을 제거하는 경우를 체액성 면역이라고 한다. 반면에 T림프구가 바이러스나 암세포 같은 변형된 세포 중에 직접 작용함으로써 항원을 제거하는 경우를 세포성 면역이라고 한다. 면역의 종류에는 태어나면서부터 면역성을 갖는 선천성 면역과 출생 후 항원에 노출됨으로써 획득하는 후천성 면역으로 나누어 볼 수 있다. 후천성 면역에는 병후 면역과 인공 면역이 있다.