많은 사람들이 면역력을 높이기 위해서는 어떻게 해야 하는가에 대해서 많은 고민을 합니다. 저희는 탐식작용을 활성화시키는 것이 도움이 된다고 생각합니다.
이것을 이해하기 위해서는 가장 강력한 염증을 유발하는 TLR4에 결합하는 LPS가 어떻게 염증을 유발하는지 확인하고 왜 많은 면역증강제가 같은 TLR4에 결합하면서도 염증을 유발하지 않을 수가 있는지 살펴보겠습니다.
우선 TLR4에 LPS가 어떻게 결합하는지 그 과정을 살펴보겠습니다. 이미 아래의 글에서 자세히 설명했습니다만, 간략하게 요약하겠습니다.
LPS가 TLR4에 결합하기 위해서는 CD14에 우선 결합하고 그 다음에 MD2에 전달되고 이것이 TLR4에 결합합니다. 중요한 것은 이 과정에서 세포막에서는 MyD88 신호전달이 시작되고, 탐식되어 세포안의 endosome안에 있을 때는 TRIF 신호전달이 진행된다는 것입니다. 이것은 다음 그림으로 설명하겠습니다.
위의 그림에서 보듯이 세포막에 있을 때는 MyD88 신호전달이 일어나고, 엔도좀에서는 TRIF 신호전달이 일어난다는 것을 표현한 것입니다. 중요한 것은 TRIF 신호전달도 사실은 일부 신호는 NF-kB 신호로 이어지기 때문에 염증이 발생합니다만, 그 효과가 약해서 무시하는 경우도 많습니다.
그런데 LPS와 MPLA의 효과의 차이를 알아보기 위한 연구에서 LPS는 MyD88을 활성화를 잘 시키고, MPLA는 상대적으로 TRIF 신호를 더 활성화를 잘 시킨다는 것이 확인되었습니다(1). 당시 만해도 이것의 원인에 대해서는 잘 알려지지 않았습니다.
그 이후로 비슷한 연구가 여러 건이 확인되었습니다. 하지만 결과가 더 정교해지고 MPLA가 TRIF 신호만을 일으키는 것이 아니라 MyD88신호를 일으키는 것에 문제가 없다는 것이 확인되기도 했습니다.
많은 면역증강제가 TLR4에 결합 한다.
그 이후로 면역증강제가 의외로 TLR4에 결합한다는 사실이 확인되었습니다. 사실 이것은 어떤 의미로는 이미 오래전에 밝혀져야 했는데 이것이 늦게 밝혀진 감이 있습니다. 아마도 그것은 초기 연구자들이 면역증강제 성분이 TLR4에 결합했어도 이것이 LPS에 오염된 것이라고 생각했기 때문일 것입니다.
TLR4에 결합한다고 알려진 면역증강 성분은 상당히 많습니다. 그중 대표적인 것만 해도 다음과 같습니다.
- 후코이단
- 감마PGA
- 영지버섯 다당체
- BioBRB
이들 제품의 특징은 염증발생의 위험성이 거의 없다고 생각된다는 것입니다.
어떻게 염증을 줄이면서 면역력을 높일 수 있나?
MyD88 신호와 TRIF 신호전달의 비율이 달라지면 안전하게 면역력을 올릴 수 있다는 내용이 제시된 바가 있습니다. 가장 대표적인 그림은 다음과 같습니다.
위의 그림을 보면 TLR4에 결합하는 agonist의 농도가 높아지면서 먼저 발현되는 유전자는 TRIF 관련 유전자라는 것입니다. 이것은 좀 특이한 해석입니다. 왜냐하면 MyD88 이 먼저 일어나는 반응이고 TRIF 반응이 나중에 일어나기 때문입니다.
이 과정을 이해하기 위해서 TLR4에서 염증이 발생하는 과정을 자세히 살펴보면 이것이 가능하다는 것을 알 수 있습니다.
위의 그림을 보면 TLR4의 MyD88 신호전달로 염증성 사이토카인이 분비되기 위해서는 우선 MyD88의 구조체가 만들어져야 하는데 이것을 미도좀(myddosome) 이라고 합니다. 만약 이 단계에서 세포막에 오래 머물러 있으면 염증이 발생하는 단계로 이어지게 되지만, 만약 탐식작용이 빠르게 일어난다면 미도좀이 해체되고 TRIF 신호를 위한 트리포좀이 만들어지고 TRIF 신호전달이 이어집니다.
그러므로 염증이 없이 면역을 올리기 위해서는 위의 그림에서 2단계가 매우 짧게 진행되면 가능합니다. 그렇게 되면, 면역세포가 제거해야 하는 병원체도 빠르게 제거되고, 염증은 덜 발생하며, 항원제시도 전혀 방해받지 않습니다.
실제로 많은 면역증강제들의 논문자료를 살펴보면 탐식작용이 증가한다는 것이 언급되어 있습니다. 그러나 당시만 해도 이것의 중요성을 파악하지 못하고 단지 보조적인 자료로 생각했을 뿐입니다.
결론
과거에는 TLR4에 결합하는 물질은 매우 강력한 염증을 유발할 것으로 생각했습니다. 하지만, 시간이 흐르면서 우리가 매우 안전하다고 생각하는 식품들이 TLR4에 결합하는 것이 알려지게 되었으며, 이는 이들 물질이 탐식작용을 더욱 활성화 할 경우 안전하게 면역력을 올릴 수 있다고 이해할 수 있습니다.
참고문헌
- Mata-Haro, Verónica, Caglar Cekic, Michael Martin, Paula M. Chilton, Carolyn R. Casella, and Thomas C. Mitchell. “The vaccine adjuvant monophosphoryl lipid A as a TRIF-biased agonist of TLR4.” Science 316, no. 5831 (2007): 1628-1632.