가벼운 코로나19라도 지속적인 뇌 손상을 일으킬 수 있다는 연구 결과가 나왔습니다.

새로운 연구에 따르면 사람들이 코로나19나 인플루엔자와 같은 호흡기 감염에서 "회복"한다고 해서 경미한 감염에서도 몸이 완전히 회복되었다는 의미는 아닙니다. 연구에 따르면 발열, 기침 등 전형적인 증상이 사라졌더라도 코로나19와 인플루엔자 모두 장기적으로 신체에 '눈에 보이지 않는' 변화를 남겨 일부 환자의 경우 몇 주, 심지어 몇 달 동안 건강한 상태로 돌아오기 어려울 수 있는 것으로 나타났습니다.

미국 툴레인 대학교(Tulane University)가 주도한 이 연구는 새로운 코로나바이러스와 인플루엔자 바이러스 모두 폐에 지속적인 손상을 일으킬 수 있지만, 새로운 코로나바이러스가 뇌에 미치는 영향은 분명히 독특하다는 점을 지적했습니다. 바이러스 자체가 더 이상 감지되지 않더라도 새로운 코로나바이러스에 감염된 쥐는 여전히 지속적인 뇌 염증과 작은 혈관 손상을 나타냅니다. 관련 결과는 프론티어 인 면역학(Frontiers in Immunology) 저널에 게재되어 코로나19 환자에게 흔히 나타나는 브레인 포그(Brain Fog), 피로, 기분 변화 등 신경학적 증상을 설명하는 새로운 생물학적 단서를 제공했다.

이번 연구의 제1저자이자 툴레인대학교 국립생물의학연구센터 미생물학 및 면역학 교수인 Xuebin Qin은 코로나19와 인플루엔자가 전 세계적으로 엄청난 수의 사람들을 감염시켰고 공중 보건에 심각한 부담을 초래했다고 말했습니다. 그러나 장기적인 후유증을 유발하는 메커니즘은 아직 명확하지 않습니다. 따라서 팀은 어떤 "후유증"이 중증 호흡기 감염에 일반적이고 어떤 것이 코로나19에만 나타나는지 명확히 밝히고자 합니다.

이를 위해 과학자들은 마우스 모델을 사용하여 감염이 치료된 후 일정 기간 동안 폐와 뇌 조직을 분석했습니다. 폐에서는 두 바이러스로 인한 장기적인 변화가 유사하게 나타났습니다. 즉, 면역 세포는 휴식 상태로 돌아가지 않고 활성화된 상태를 유지했으며 콜라겐 수치는 증가했습니다. 콜라겐은 흉터 형성과 관련된 구조 단백질입니다. 축적되면 폐 조직이 뻣뻣해지고 폐 탄력에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 호흡기 감염 후 일부 환자의 장기적인 호흡곤란 또는 활동 내성 감소를 설명할 수 있습니다.

그러나 추가 조직학적 관찰을 통해 폐 복구 과정에서 두 바이러스 간의 차이가 매우 분명하다는 사실이 밝혀졌습니다. 인플루엔자 감염 후 마우스 폐 조직에서는 상대적으로 "순서 있는" 복구 과정이 발생했습니다. 복구를 담당하는 세포가 손상된 부위로 이동하여 기도 상피 구조를 재건했습니다. 코로나19 감염 후 이러한 구조화된 복구 반응은 기본적으로 결여되어 있으며, 이는 코로나19가 폐의 자가 복구 능력을 방해할 수 있음을 시사하며, 이는 일부 코로나19 환자가 장기적인 폐 기능 장애에 더 취약하다는 것을 의미할 수 있습니다.

가장 눈에 띄는 차이점은 뇌에 있었습니다. 뇌 조직에서는 두 바이러스 모두 검출되지 않았으며, 이는 실험 당시 마우스 뇌에 바이러스가 직접 존재하지 않았음을 나타냅니다. 그러나 코로나19에 감염된 생쥐는 몇 주 후에도 여전히 지속적인 뇌 염증 징후를 보였고 뇌에 작은 출혈이 관찰될 수 있었습니다. 유전자 발현 분석 결과, 이들 쥐의 뇌에서 염증 관련 신호 전달 경로가 지속적으로 활성화되었으며, 신경전달물질 조절과 관련된 여러 경로도 파괴된 것으로 나타났습니다.

연구에서는 이러한 변화가 기분, 인지, 에너지 수준을 조절하는 주요 신호 경로와 관련이 있다는 점을 구체적으로 지적했습니다. 이는 뇌 안개, 인지 저하, 지속적인 피로, 기분 변화 등 코로나19 환자들이 흔히 보고하는 증상과 매우 일치합니다. 반면, 인플루엔자 감염 후 생쥐의 뇌 조직에서는 위에서 언급한 염증, 혈관 손상, 유전자 경로 장애 등이 대부분 나타나지 않았다. Qin Xuebin은 "두 감염 모두 지속적인 폐 손상을 일으킬 수 있지만 오직 코로나19만이 뇌에 장기적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이 차이점은 코로나19를 이해하는 데 중요합니다."라고 강조했습니다.

이 연구는 코로나19의 장기적인 심혈관 및 뇌혈관 결과에 대한 이해를 지원하기 위한 국가 이니셔티브의 일환으로 미국심장협회 장기 코로나 영향 프로젝트(Long COVID Impact Project)의 자금을 지원 받았습니다. 이번 연구 결과는 혈관 구조와 기능의 변화뿐 아니라 면역 체계의 지속적인 비정상적인 반응이 장기적인 신경학적 증상을 유발하는 중요한 요인이 될 수 있다는 생각을 더욱 뒷받침합니다.

연구진은 폐와 뇌에 지속되는 이러한 생물학적 변화를 확인함으로써 향후 의사가 감염 후 환자를 보다 구체적으로 모니터링하고 장기적인 손상을 줄이기 위한 중재 및 치료법 개발 방향을 제시하는 데 도움이 되기를 희망합니다. 여전히 상당수의 사람들이 코로나19와 같은 지속적인 증상으로 어려움을 겪고 있는 상황에서, 그 이면의 생리적 메커니즘을 밝히는 것은 코로나19가 장기적으로 건강에 미치는 영향을 줄이는 데 중요한 단계로 간주됩니다.