코로나 감염 후각 장애는 유전자 변이체가 원인

유전자 변이는 후각 상실에 대한 감수성 증가시켜
문광주 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2022-01-18 13:50:27
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코로나 감염 후각 장애는 유전자에 부분적으로 책임이 있다.
유전자 변이는 Covid-19에서 후각 상실에 대한 감수성을 증가시킨다.


최근 거의 7만 명의 참가자를 대상으로 한 비교 연구는 사람이 코로나바이러스 감염으로 후각 장애가 발생하는지 여부는 분명히 유전자에 달려 있다고 보고했다. 이에 따르면 두 개의 특정 유전자 근처에 있는 변이체는 후각 상실의 위험을 증가시킬 수 있다. 연구자들이 "Nature Genetics" 저널에 두 유전자 모두 후각 과정과 밀접하게 연결된 효소에 대한 구성 지침을 포함하고 있다고 밝혔다. 

 

▲ 유전자 변이는 Covid-19에서 후각 상실에 대한 감수성을 증가시킨다.

후각과 미각의 일시적인 상실은 코로나 팬데믹 초기에 코로나바이러스 SARS-CoV-2 감염의 전형적인 징후로 간주됐다. 갑자기 영향을 받은 사람들은 더 이상 아무 냄새도 맡지 않거나 완전히 다른 방식으로 일상적인 냄새를 인식한다. 코 점막은 감염이 발생했을 때 바이러스에 가장 먼저 영향을 받는 조직 중 하나이다.

그러나 최신 연구에 따르면 SARS-CoV-2는 후각 세포 자체를 감염시키고 손상시키는 것이 아니라 인접한 지지 및 섬모 세포를 감염, 손상시킨다. 따라서 코비드-19에서 후각 장애가 어떻게 그리고 왜 그렇게 자주 발생하는지는 여전히 불분명하다. 이러한 후각과 미각의 손상이 모든 코로나 감염자에게 발생하지 않는 이유도 불분명하다.

유전적 위험인자 검색

답을 찾기 위해 미국 유전자 분석 회사 23andMe의 제니 쉘톤(Janie Shelton)과 그녀의 동료들은 현재 6만9841명을 대상으로 게놈 전체 비교 연구(GWAS)를 수행했다. 모든 참가자는 미국이나 영국에서 왔으며 이미 코로나 바이러스에 감염되었다. "이 중 68%가 감염 중 후각과 미각 결핍으로 고통받고 있다고 보고했다"고 팀이 말했다.

이번 코로나19 증상에 대한 유전적 위험 요인이 있는지 알아보기 위해 과학자들은 모든 참가자의 전체 게놈에서 유전자 변이를 비교했다. 그들은 특별한 알고리즘을 사용해 이 증상이 없는 사람들보다 후각 상실의 영향을 받는 사람들에게서 훨씬 더 자주 변경된 유전자 좌위를 검색했다.

유전자 좌위의 중요한 변화

코로나 관련 후각 장애가 있는 참가자에서 유전자 좌위가 유의하게 더 자주 변경됐다. 약 4만4600개의 염기쌍 길이인 이 DNA 섹션은 과학자들이 보고하는 바와 같이 약 28개의 다른 변이체로 구성돼 있다. 그들의 데이터에서 그들은 이러한 변이가 후각을 잃을 위험을 약 11% 증가시킨다고 결론지었다.

Shelton과 그녀의 동료들은 "유전적 연관성은 유럽 인구에서 가장 분명하지만 효과 크기는 인구 전반에 걸쳐 일관적이다"고 보고했다. 이는 연구에 따르면 유럽계 사람들이 아시아계나 아프리카계 사람들보다 코비드-19로 인한 후각 상실의 영향을 받을 가능성이 더 높다는 사실과 일치한다.

영향을 받는 "향 청소" 효소

더 자세한 분석은 확인된 유전자 변이가 두 유전자 UGT2A1 및 UGT2A2에 가깝다는 것을 보여주었다. "이 두 유전자는 가장 가깝고 생물학적으로 그럴듯한 후보이기도 하다"고 팀이 말했다. 이 유전자는 주로 코의 점막 세포에서 활동하고 냄새 인식에 중요한 역할을 하는 효소에 대한 구성 지침을 포함하고 있기 때문이다.

특히, 이 효소는 이미 감지된 냄새 물질에 결합하여 이를 중화시키는 역할을 한다. 결과적으로 이러한 냄새 물질은 말하자면 후각 수용체에 보이지 않게 되며 새로운 추가 냄새를 인식하도록 스스로 준비할 수 있다. 이것은 냄새 자극이 코에 걸리지 않고 냄새에 대한 추가 인식을 차단하기 위해 중요하다. 효소는 유발하는 냄새가 환경에 더 이상 존재하지 않는 즉시 냄새 인상이 사라지도록 한다.

생물학적 메커니즘의 첫 번째 증거

그런데 이 과정에 코로나바이러스 감염이 어떻게 개입하는 것일까? 새로 확인된 유전자 변이체는 여기서 어떤 역할을 할까? 지금까지 이 질문에 대한 답은 아직 열려 있다. "위치와 필수 기능을 고려할 때 이 유전자는 감염된 세포의 생리학에서 역할을 할 수 있으며 궁극적으로 후각 지각의 상실에 기여하는 기능적 손상을 초래할 수 있다"고 Shelton과 그녀의 동료는 말했다.

연구원들에 따르면 이번 발견은 코로나19의 후각 및 미각 장애 이면의 생물학적 메커니즘에 대한 첫 번째 단서를 제공한다.
(Nature Genetics, 2022; doi: 10.1038/s41588-021-00986-w)
출처: Nature Genetics

 

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