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코로나19 중증환자에게 부족한 이 ‘비타민’은?
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코로나19 중증환자에게 부족한 이 ‘비타민’은?
  • 이민정 기자
  • 승인 2021.01.29 23:16
  • 댓글 0
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ⓒPhoto by Nicolas Solerieu on Unsplash
ⓒPhoto by Nicolas Solerieu on Unsplash

[프롤로그=이민정] 코로나19(신종 코로나바이러스)가 다시금 재확산하고 있다. 

이러한 상황에서 최근 연구에서 코로나19 중증환자 또는 사망자와 비타민D 결핍 간에 연관성을 다룬 연구가 속속 발표되고 있다. 이러한 결과는 감염 위험을 줄이기 위해 비타민D가 예방 효과가 있을지도 모른다는 점을 시사했다. 

이 같은 연구 결과에 대해 프레지던트 온라인(President Online)이 정리한 내용은 다음과 같다.

◆ 비타민D의 ‘면역 조절 작용’, 감염증에 효과적

이전부터 상기도염(코나 목 등에 생기는 염증)의 예방 목적으로 비타민D를 투여하는 것은 유익하다고 알려져 있다. 그 때문에 비타민D와 계절성으로 시시각각 변하는 감염증 사이에 어떠한 상관관계가 있을지도 모른다고 여겨왔다. 세계보건기구(WHO)도 상기도염 예방에 비타민D 섭취를 권장하고 있다. 

그렇다면 어떻게 해서 비타민D가 감염증 위험을 줄일 수 있는 것일까. 여기에는 몇 가지 메커니즘을 생각해볼 수 있다. 지금까지 여러 연구를 통해 다음과 같은 사실이 확인됐다. 

  • 바이러스의 복제 속도를 저하하는 물질 유도
  • 염증성 사이토카인의 농도 저하
  • 항염증성 사이토카인의 농도 증가

즉, 비타민D가 갖는 면역 조절 작용에 의해 체내에서 일어나는 염증이 억제되기 때문에 감염 위험이 감소된다.

◆ 면역에서 중요한 움직임을 갖는 ‘사이토카인(Cytokine)’이란

면역은 외부에서 체내로 침입한 이물질을 인식하여 배제하는 생체 방어 시스템이다. 크게 자연면역과 획득면역으로 구분할 수 있다. 태어날 때부터 가지고 있는 자연면역이 일반적인 병원체의 감염을 막는다면 후천적으로 얻게되는 획득면역은 특정한 병원체에 감염된 세포를 죽이거나 병원체의 수를 줄이는 역할을 한다.

예를 들어서 자연면역은 선천적으로 가지고 태어나는 것으로 바이러스 등 병원체가 점막에 감염돼 체내에 침입하면 먼저 호중구(선천성 면역에 관여하는 세포)나 대식세포(동물 체내 모든 조직에 분포하여 면역을 담당하는 세포) 등의 면역세포가 맞서게 된다. 이때 대식세포는 병원체를 삼킴과 동시에 그 정보를 T세포에 전달한다. 

획득면역은 후천적으로 획득하는 것으로 정보를 받은 T세포는 공격부대에 바이러스를 없애도록 명령을 내리고, 명령을 받은 T세포가 바이러스에 감염된 세포를 파괴한다. 또 명령을 받은 B세포는 그 바이러스에 대항하는 특정 항체를 만들어낸다. 

이처럼 다양한 세포가 협력해서 바이러스에 감염된 세포를 없애려 하는 것이 면역 시스템이다. 실제로는 더 복잡하며, 다양한 종류의 세포와 대사물이 기능하여 병원체에 대항할 뿐만 아니라 반대로 면역세포가 과잉 작용할 경우 그것을 억제함으로써 몸을 최적의 상태로 가꿀 수 있게 된다. 

이처럼 면역세포 활성화와 기능억제에는 ‘사이토카인(Cytokine, 세포, 주로 백혈구에서 분비되는 단백활성 물질)’이 중요한 역할을 담당하고 있다. 

◆ '사이토카인 폭풍(Cytokine Storm)'의 위험성

사이토카인에는 다양한 종류가 있는데, 그중에서도 염증을 일으키는 것이 ‘염증성 사이토카인’이고, 염증을 억제하는 것을 ‘항염증성 사이토카인’이라고 부른다. 염증성 사이토카인의 혈중농도가 높아지면 염증이 심해지고 혈압이 높아지며 혈관이 손상되면서 혈전을 만들어 심근경색이나 뇌졸증을 일으킨다.

더욱 염증이 심해지면 정상적인 세포·조직이 붕괴하여 다발성 장기부전에 빠져 목숨을 잃을 수도 있다. 이러한 면역의 폭주상태에 의해 염증 세포가 신체 조직을 파괴하는 악순환을 ‘사이토카인 스톰(Cytokine Storm)’이라고 부른다.

바이러스는 세포를 갖고 있지 않기 때문에 사람이나 동물 등의 세포에 침입해 증식하려는 성질을 갖고 있다. 그 과정에서 바이러스를 제거하려 면역이 반응하게 되면서 사이토카인 과도하게 분비된다. 그 결과 대규모 염증 반응이 나타나는 데, 이때 비타민D가 충분히 있으면 염증의 억제 작용을 기대할 수 있다는 것이다. 

또한 감염 방어 과정에서 대식세포 스스로가 칼시디올(calcidiol)로부터 활성형 비타민인 칼시트리올(calcitriol)을 만들어 낸다는 사실도 밝혀졌다. 비타민D가 면역 조절에 중요한 역할을 맡은 물질이라는 것을 알 수 있다. 

◆ 코로나19 위험 요인에 ‘사이트카인 폭풍’이 있다

코로나19는 사이토카인 폭풍으로부터 급성호흡곤란증후군(폐렴이나 패혈증 등에 의해 중증 호흡 부전을 초래하는 질병, ARDS)를 일으켜 치명적인 경과에 이르는 것으로 보고되고 있다. 

비타민D 결핍증은 ARDS의 원인이 된다. 또 나이와 만성 질환의 유무와 함께 치사율이 증가하는데, 혈중 비타민D 농도의 저하와도 관련이 있다고 보고되고 있다. 

그러나 현시점에서는 비타민D가 코로나19를 예방한다는 확실한 연구 결과는 없다. 만약 비타민D의 면역 조절 작용이 유지된다면 사이토카인 폭풍에 의해 치명적인 합병증을 예방할 가능성은 충분히 있다. 

◆ ‘비타민D의 결핍=코로나19 발병하기 쉽다’라고 할 수 없다

한편 이러한 연구를 통해 ‘중증환자는 확실하게 혈중 비타민D 농도가 낮다’는 것을 알 수 있었지만, 중증도와 관계없이 코로나19에 걸리는 사람은 혈중 비타민D 농도가 낮은 경향이 있을 수도 있다. 

또 연구에서 혈중 비타민D 농도가 낮거나 높은 사람에게 발병하기 쉬운지를 비교한 것은 아니기 때문에 현재 단계에서는 혈중 비타민D 농도가 낮다고 해서 코로나19에 걸리기 쉽다고 단언하기는 어렵다.

◆ 치료 약으로서의 ‘비타민D’

지난해 8월 29일에 발표된 연구에서 비타민D를 치료약으로 투여함으로써 코로나19의 심각화를 막을 수 있다는 것이 세계 최초로 보고됐다. 

이 연구는 스페인에서 이뤄진 것으로, 이중맹검법(double-blind test, 약의 효과를 객관적으로 평가하는 방법, 환자와 의사 양쪽에 진짜 약과 가짜 약의 구별을 알리지 않고 제3자인 판정자만이 그 구별을 알고 있는 약효의 검정법)이라는 의학연구에서는 가장 신뢰성이 높은 방법에 근거해 이뤄졌다. 

해당 연구에서는 76명의 코로나19 확진자를 대상으로 시행됐는데, 이들 중 비타민D 복용군 50명과 비복용군 26명으로 나누어서 그 후의 병증 변화에 대해 조사했다. 실험에서는 비타민D 복용군에서는 칼시페디올(칼시디올과 동의)라고 불리는 비타민D를 최초 입원일에 0.532mg, 3일째와 7일째에 반절인 0.266mg을 복용한 후 일주일에 1번 0.266mg를 계속 복용하게 했다.

그 결과, 비타민D 복용군에서는 50명 중 1명이 중증화되어 중환자실(ICU)에 입원했지만, 비복용군에서는 26명 중 절반인 13명이 ICU에 입원한 것으로 나타났다. 또 사망자를 보면 비타민D 복용군에서는 1명의 사망자도 나오지 않았던 것에 반해 비복용군에서는 2명이 사망했다. 

이 임상시험 결과는 획기적인 것으로, 비타민D를 복용함으로써 코로나19 중증화를 크게 막을 뿐만 아니라 사망조차 막을 수 있는 가능성을 시사했다. 물론 비타민D 복용군 환자가 50명으로 적은 숫자이기 때문에 절대적인 결론을 도출할 수는 없었다. 그러나 이번 결과로 비타민D 복용이 코로나19 치료에 도움이 될 수 있는 가능성이 있음을 확인할 수 있었다. 



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