건국대학교 수의과대학 최인수 교수 연구팀이 개에서 코로나바이러스의 감염·전파 및 신경학적 영향을 확인했다.

건국대학교 최인수 교수팀(왼쪽부터 최인수 교수, 김동휘 박사과정생, 김다윤 석사, 한국뇌연구원 김도근 박사, 김규성 박사과정생)

이번 연구는 미국 질병통제예방센터(CDC)에서 발행하는 ‘Emerging Infectious Diseases (IF=11.8)’에 게재됐다. 유행병, 감염성 질병, 미생물(의학)에 관한 논문 카테고리에서 상위 10% 안에 속하는 저명한 국제 학술지이다.

※ 논문명: Neurologic Effects of SARS-CoV-2 Transmitted among Dogs

이번 연구는 한국뇌연구원(Korea Brain Research Institute, KBRI) 연구진과 공동으로 진행됐으며, 농림축산검역본부의 지원을 받았다.

최근 몇 년간 국제 사회를 크게 뒤바꾼 코로나19는 새로운 유형의 코로나바이러스 ‘SARS-CoV-2’에 의한 호흡기 감염질환이다. 최인수 교수팀은 질병관리청에서 분양받은 SARS-CoV-2를 개에게 비강 접종으로 감염시킨 ‘감염 그룹’과 바이러스에 감염되지 않은 개 ‘접촉 그룹’을 합사시켜 감염 및 전파가 이뤄지는지를 확인했다.

그 결과 직접 감염시킨 그룹과 접촉 그룹에서 모두 바이러스 감염이 확인됐으며, 바이러스 감염에 의한 폐 손상뿐만 아니라 뇌에서의 손상이 음성대조군에 비해 뚜렷하게 발생됐다.

특히 연구진은 SARS-CoV-2가 뇌에서 병리적 현상을 유발하는 것을 확인했다.

SARS-CoV-2의 감염은 개의 ‘혈액-뇌 장벽(Blood-brain-barrier, BBB)’ 경계를 붕괴시키면서 혈액 응고 인자인 피브리노겐(fibrinogen)과 IgG가 뇌로 침투된다. 또 면역인자인 CD4 positive 면역세포 또한 뇌실질 조직으로 침윤되며, 뇌에서 면역세포의 역할을 하는 성상교세포(Astrocyte)와 미세아교세포(Microglia)도 활성화됐다.

게다가 SARS-CoV-2에 감염된 개의 뇌에서 신경세포의 탈수초화 현상을 비롯한 병리적 변화가 나타났으며, 비정상적인 타우 단백질이 축적됐다. 또 비교적 장기간의 감염이 지속될 경우 신경세포의 수의 감소도 나타났다.

이러한 연구 결과는 코로나19에 확진된 사람들의 10% 정도가 신경학적 징후 및 신경증상들을 경험한다는 주장을 간접적으로 뒷받침할 수 있는 중요한 자료다. 또한 반려동물인 개 역시 코로나19를 전파할 수 있을 뿐만 아니라 신경병리현상을 연구할 수 있는 고등동물 모델로 적합할 수 있음을 시사한다.

최인수 교수는 “이번 연구는 코로나19가 개를 감염시키고 직접적인 접촉에 의해 다른 개체에 전염될 수 있다는 확실한 실험적 증거를 보여준다. 또 뚜렷한 임상증상이 없어도 뇌에서 병리학적 변화가 나타날 수 있음을 확인했다. 이러한 병리학적 변화는 감염된 이후에도 유지되는 것으로 보아 SARS-CoV-2 감염에 의한 손상은 후유증을 유발하는 등 장기간 지속될 수 있다”고 말했다.

이번 논문은 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛내는 사람들’에도 소개됐다. 생물학연구정보센터(BRIC)는 국내외 생명과학(기초, 응용, 농수식품) 연구자를 위한 연구정보 및 학술교류 증진을 위해 설립됐으며, 하루 4만여명의 이용자가 방문하고 있다.