바이러스혈증
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1. 개요
바이러스혈증은 혈액 내에 바이러스가 존재하는 상태를 의미한다. 바이러스혈증은 최초 감염 부위에서 혈액으로 바이러스가 확산되는 일차 바이러스혈증과, 일차 바이러스혈증으로 인해 추가 조직 감염이 발생하여 바이러스가 혈액으로 재진입하는 이차 바이러스혈증으로 구분된다. 능동 바이러스혈증은 바이러스 복제에 의해 발생하며, 수동 바이러스혈증은 바이러스 복제 없이 혈류로 유입되는 경우를 말한다. 광견병과 같은 질병의 경우, 이차 바이러스혈증 발생 전에 백신 접종이 중요하며, 치료는 변질된 조직 제거, 약물 투여, 면역계의 작용을 통해 이루어진다.
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| 바이러스혈증 | |
|---|---|
| 일반 정보 | |
| 정의 | 혈액 내에 바이러스가 존재하는 상태 |
| 의학 분야 | |
| 관련 분야 | 감염병 |
2. 일차 및 이차 바이러스혈증
일차 바이러스혈증은 초기 감염 부위에서 혈액으로 바이러스가 처음 확산되는 것이고, 이차 바이러스혈증은 일차 바이러스혈증으로 인해 혈류를 통해 추가로 감염된 조직에서 바이러스가 증식하여 다시 혈액 순환계로 들어가는 현상이다.[2]
일반적으로 이차 바이러스혈증은 바이러스가 혈류에서 자연 숙주 세포에 도달하여 최초 감염 부위보다 더 효율적으로 증식할 수 있기 때문에, 더 높은 바이러스 배출과 혈액 내 바이러스 농도를 유발한다.[3]
2. 1. 일차 바이러스혈증
일차 바이러스혈증은 최초 감염 부위에서 혈액으로 바이러스가 처음 확산되는 것을 말한다.[2]광견병 바이러스를 예로 들어 설명하면[9], 광견병에 걸린 개에게 물려서 광견병 바이러스가 근육 조직에 침투하는데, 이곳이 초기 감염 부위가 되어 증식한다. 증식된 바이러스는 혈중으로 바이러스가 배출되어 일차 바이러스혈증이 된다.
백신 투여는 감염 전에 체내에 면역을 획득시켜 예방하는 목적 외에도, 감염이 의심되지만 바이러스 배출 전의 암흑기나 감염 진단에 시간이 걸리는 경우 등에 백신을 투여하여 면역계에 개입을 시도한다. 면역계가 항체를 획득하기 어려운 경우, 일차 바이러스혈증의 발병은 숙주 세포 감염까지 얼마 남지 않았음을 의미한다.
일차 바이러스혈증으로 인해 혈중으로 바이러스 배출이 발생하고, 혈류를 통해 초기 감염 부위보다 효율적으로 증식할 수 있는 자연 숙주 세포에 도달한다.[10]
2. 2. 이차 바이러스혈증
이차 바이러스혈증은 일차 바이러스혈증이 혈류를 통해 추가 조직을 감염시킨 후, 바이러스가 증식하여 다시 혈액 순환계로 들어가는 현상이다.[2]일반적으로 이차 바이러스혈증에서는 바이러스가 혈류를 통해 본래 감염 부위보다 증식에 유리한 자연 숙주 세포에 도달하므로, 더 많은 바이러스 배출과 혈액 내 바이러스 농도를 유발한다.[3] 광견병 바이러스가 대표적인 예이다.[4] 광견병 바이러스는 먼저 근육 조직에서 증식한 뒤 혈류를 타고 이차 감염 부위인 중추신경계로 이동한다. 중추신경계 감염과 함께 이차 바이러스혈증이 나타나며, 대개 이때 증상이 시작된다.[5] 이 시점에서는 백신 접종이 효과가 없고 뇌로의 확산을 막을 수 없다. 뇌 손상이나 사망을 막으려면 이차 바이러스혈증 발생 전에 백신을 접종해야 한다.
광견병의 경우, 일차 바이러스혈증으로 바이러스가 전신에 퍼져 이차 감염 부위인 중추신경계에 도달한다. 광견병 특유의 중추신경 장애는 바로 이 중추신경계 감염 때문에 발생한다. 감염된 중추신경 조직, 특히 뇌에서 바이러스가 증식하여 다시 혈액으로 나오는데, 이것이 이차 바이러스혈증이다.[11] 발병 후에는 뇌에서 바이러스가 배출된다. 광견병은 발병 후 1주일 안에 중추신경 장애로 인한 호흡 곤란 등으로 사망하지만, 면역 반응이 나타나기까지 시간이 걸리므로 이차 바이러스혈증이나 신경 장애 발생 후에는 백신 효과가 거의 없다. 따라서 이차 바이러스혈증 전에 백신을 접종해야 한다.
바이러스는 세포 내 DNA 전사를 통해 증식하는데, 감염된 세포에서 DNA를 제거할 수 없어 바이러스 증식을 완전히 억제할 수 없다. 따라서 발병 후에는 손상된 조직이나 세포를 제거하고, 약물로 DNA 발현을 억제하는 등 치료를 하지만 부작용이 크다. 항바이러스 치료에서는 면역계가 매우 중요한 역할을 한다.
3. 능동 및 수동 바이러스혈증
능동 바이러스혈증은 바이러스 복제를 통해 바이러스가 혈류로 유입되는 현상이며, 수동 바이러스혈증은 바이러스 복제 없이 바이러스가 혈류로 유입되는 현상이다. 능동 바이러스혈증의 예로는 홍역이 있고, 수동 바이러스혈증의 예로는 모기를 통한 접종, 신체 손상, 수혈 등이 있다.[6][7]
3. 1. 능동 바이러스혈증
능동 바이러스혈증은 바이러스가 복제되어 혈류로 유입되는 현상이다. 홍역의 경우, 1차 바이러스혈증은 호흡기의 상피 내에서 발생하며, 세포 기저막에서 바이러스가 복제 및 발아(배출)되어 모세혈관과 혈관으로 들어간다.[6][12]3. 2. 수동 바이러스혈증
수동 바이러스혈증은 바이러스가 활발하게 복제되지 않은 상태에서 혈류로 유입되는 것을 의미한다. 예를 들어 모기에 물려 직접 바이러스가 접종되거나, 신체적 손상, 또는 수혈을 통해 감염되는 경우가 있다.[7][13]4. 바이러스혈증과 백신
광견병 바이러스를 예로 들어 설명하면[9], 광견병에 걸린 개에게 물려서 광견병 바이러스가 근육 조직에 침투하여 증식한다. 증식된 바이러스는 혈중으로 배출되어 일차 바이러스혈증이 된다.
백신 투여는 감염 전에 체내에 면역을 획득시켜 예방하는 목적 외에도, 감염이 의심되지만 바이러스 배출 전의 암흑기나 감염 진단에 시간이 걸리는 경우 등에 백신을 투여하여 면역계에 개입을 시도한다. 면역계가 항체를 획득하기 어려운 경우, 일차 바이러스혈증의 발병은 숙주 세포에의 감염까지 얼마 남지 않았음을 의미한다.
광견병의 예에서는, 1차 바이러스혈증으로 인해 전신으로 바이러스가 운반되어, 결국 2차 감염 부위인 중추신경계에 도달한다. 광견병 특유의 중추신경 장애는 이 중추신경계 감염에 의해 발병한다. 감염된 중추신경 조직, 특히 뇌에서 바이러스가 증식하여 다시 혈중으로 배출된다. 이것이 2차 바이러스혈증이다[11]. 발병 후에는 뇌에서 바이러스 배출이 발생하고 있다. 광견병에서는 발병 후 1주일 이내에 중추신경 장애에 의한 호흡 장애 등으로 사망하지만, 면역 획득에는 시간이 소요되므로, 2차 바이러스혈증이나 신경 장애 발병 후에는 백신은 거의 효과가 없다(Jeanna Giese가 치유된 유일한 예이다). 따라서, 2차 바이러스혈증 전의 백신 접종이 유효하다.
5. 치료 및 관리
광견병 바이러스를 예로 들면, 감염이 의심되지만 바이러스 배출 전의 암흑기나 감염 진단에 시간이 걸리는 경우 등에 백신을 투여하여 면역계에 개입을 시도한다.[9] 면역계가 항체를 획득하기 어려운 경우, 일차 바이러스혈증의 발병은 숙주 세포 감염까지 얼마 남지 않았음을 의미한다.
광견병의 경우 2차 바이러스혈증이나 신경 장애 발병 후에는 백신이 거의 효과가 없다(Jeanna Giese가 치유된 유일한 예이다).[11] 따라서 2차 바이러스혈증 전의 백신 접종이 유효하다.
바이러스는 세포 내 DNA 전사를 이용하여 증식하지만, 감염된 세포에서 이 DNA를 제거할 수 없기 때문에 완전히 바이러스 증식을 멈출 수 없다. 이 때문에 발병 후에는 변질된 조직이나 세포 제거, 약물 투여에 의한 DNA 발현을 최소한으로 억제하는 세포 활동 억제 등이 치료의 중심이 되지만 부작용도 강하다. 이를 치료 대신 수행하는 것이 면역계이며, 항바이러스 치료에서 매우 중요하게 작용한다.
참조
[1]
서적
Sherris Medical Microbiology
McGraw Hill
[2]
간행물
Chapter 7 - Pathogenesis of Virus Infections
Academic Press
2017-01-01
[3]
논문
Antibody responses to the hepatitis C virus E2 protein: relationship to viraemia and prevalence in anti-HCV seronegative subjects
1997-01
[4]
논문
Viral RNA in the bloodstream suggests viremia occurs in clinically ill rabies-infected mice
https://zenodo.org/r[...]
2006-03
[5]
논문
Viraemia in rabies
1982-07
[6]
논문
Antigen-Specific B-Cell Responses to Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Infection
2007-12-10
[7]
논문
Epitope determinants of a chimpanzee dengue virus type 4 (DENV-4)-neutralizing antibody and protection against DENV-4 challenge in mice and rhesus monkeys by passively transferred humanized antibody
2007-12
[8]
서적
Sherris Medical Microbiology
McGraw Hill
[9]
논문
Viral RNA in the bloodstream suggests viremia occurs in clinically ill rabies-infected mice.
2006-03
[10]
논문
Antibody responses to the hepatitis C virus E2 protein: relationship to viraemia and prevalence in anti-HCV seronegative subjects.
1997-01
[11]
논문
Viraemia in rabies.
1982-07
[12]
논문
Antigen-Specific B-cell Responses to Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Infection.
2007-10-17
[13]
논문
Epitope determinants of a chimpanzee dengue virus type 4 (DENV-4)-neutralizing antibody and protection against DENV-4 challenge in mice and rhesus monkeys by passively transferred humanized antibody.
2007-12
[14]
서적
Sherris Medical Microbiology
https://archive.org/[...]
McGraw Hill
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