HIV, 에이즈의 모든 것. [1탄] - HIV의 기본 개념과 초기증상

HIV의 기본 개념과 감염 메커니즘

이 이미지는 OpenAI의 GPT 모델을 통해 생성되었습니다.

 

HIV(Human Immunodeficiency Virus), 즉 인간 면역결핍 바이러스는 점차 감염자의 면역 시스템을 약화시키고 다양한 기회감염을 일으키는 AIDS(Acquired Immunodeficiency Syndrome, 후천성 면역결핍 증후군)로 이어질 수 있습니다. 이번 글에서는 HIV의 정의, 종류, 구조, 면역 세포에 대한 감염 메커니즘에 대해 설명드리겠습니다. 초기 증상도 함께 알려드리겠습니다.

---

1. HIV 란?

 HIV는 사람의 면역 체계를 서서히 무너뜨리는 레트로바이러스(retrovirus)의 일종입니다.  HIV는 HIV-1과 HIV-2 두 가지 유형으로 나뉩니다. HIV-1은 전 세계적으로 널리 퍼져 있으며 감염성과 질병 진행 속도가 빠르지만, HIV-2는 주로 서아프리카 지역에서 발견되고 상대적으로 감염력과 질병 진행 속도가 낮습니다. HIV-1은 감염에 대한 저항성이 적어 더 널리 퍼진 반면, HIV-2는 감염이 잘 되지 않아 주로 한정된 지역에만 영향을 미칩니다. 우리나라에서는 HIV-1 감염이 다수를 차지합니다.

---

2. HIV의 구조

ALI DAMOUH / SCIENCE PHOTO LIBRARY

  HIV의 구조를 살펴보겠습니다. 구형에 가까운 외형을 가지며, 일반적인 인간 세포보다 훨씬 작은 직경 약 120nm 크기를 지닙니다. HIV의 유전 정보는 단일 가닥 RNA 형태로 존재하며, 레트로바이러스에 속하는 특성상 이 RNA는 인간 세포 내에서 역전사효소에 의해 DNA로 변환됩니다. 이 과정을 통해 숙주 세포의 유전자 속에 바이러스 유전자가 결합하게 됩니다. HIV는 캡시드(capsid, 그림에서 p24는 캡시드의 주요 구성 단백질 중 하나임.)라는 단백질 외피에 둘러싸여 있고, 이 외피는 바이러스의 생존과 감염 과정에서 중요한 역할을 합니다.

 

Copyright: (From [Wilen, C. B, Tilton, J. C, & Doms, R. W. (2012)])  Figure 1 : Schematic representation of HIV entry to the target cell. (1) HIV first attaches to the host cell via Env binding to host cell surface structures. Then binding to CD4 receptor occurs (2), which causes conformational changes in Env, allowing coreceptor binding, which is mediated in part by the V3 loop of Env (3). Binding to CD4 also exposes gp41 subunit and thus initiates the membrane fusion process as the fusion peptide of gp41 inserts into the target membrane, followed by six-helix bundle formation and complete membrane fusion (4)

 또한, HIV의 외부에는 gp120과 gp41라는 두 가지 단백질이 존재합니다. gp120은 HIV가 숙주 세포 CD4 수용체에 결합할 수 있게 하며, gp41은 숙주 세포와 바이러스의 막을 융합시켜 HIV가 세포 안으로 침투할 수 있도록 돕습니다. 

---

3. HIV 감염 과정

 HIV의 주요 표적은 CD4+ T 세포입니다.  HIV가 체내에 들어오면, 먼저 CD4 수용체가 있는 면역 세포, 주로 CD4+ T세포에 결합합니다. CD4+ T세포는 인체 면역 시스템에서 중요한 역할을 하며, 바이러스는 이 세포의 CCR5 또는 CXCR4 보조 수용체(co-receptor)에 결합해 세포 내로 침투하게 됩니다. HIV는 세포에 침투한 후, 자신의 RNA를 역전사효소라는 효소의 도움을 받아 DNA로 변환하고, 이를 통해 숙주 세포의 DNA에 융합됩니다.

Copyright: From [ Vandekerckhove, L., Verhofstede, C., & Vogelaers, D. (2009). Maraviroc: perspectives for use in antiretroviral-naive HIV-1-infected patients.  Journal of antimicrobial chemotherapy ,  63 (6), 1087-1096. ]

 바이러스 유전자가 숙주 세포에 통합되면, 잠복기에 들어가게 됩니다. 잠복기 동안 바이러스는 증상을 일으키지 않고 면역 세포 내에 숨어 지내지만, 지속적으로 바이러스 복제가 이루어지며 체내 면역 체계를 서서히 파괴합니다.

---

4. 면역 세포 파괴

HIV는 체내에서 지속적으로 CD4+ T세포를 감염시키며 파괴하는 주요 메커니즘은 아래와 같습니다.

• 직접적인 세포 사멸: 감염된 CD4+ T세포는 바이러스가 증식하면서 직접적으로 파괴될 수 있습니다.
• 바이러스 감염 세포에 대한 면역 반응: 체내 면역 시스템은 감염된 세포를 인식하고 이를 파괴하는데, 이러한 과정에서 많은  CD4+ T세포가 손실됩니다.
• 비감염 세포의 세포자멸사: HIV 감염은 감염되지 않은 CD4+ T세포에도 영향을 미치며, 이러한 세포들 역시 세포 자멸사(아포토시스)를 통해 파괴됩니다.

이렇게 CD4+ T세포 수가 감소하면 면역 체계의 기능이 점점 약화되며, 몸은 다양한 기회감염 및 암과 같은 질환에 취약해지게 됩니다. 이러한 면역력 저하는 감염이 AIDS 단계로 발전하는 주요 원인이 됩니다.

---

5. 잠복기와 AIDS로의 진행

 HIV에 감염된 초기에는 급성 HIV 증후군이라 불리는 초기 증상이 발생할 수 있습니다. 이는 독감과 유사한 증상으로, 고열, 인후염, 발진 등이 나타날 수 있지만 대부분 경미하여 지나치기 쉽습니다. 이후 임상적 잠복기라는 무증상 상태가 몇 년간 지속될 수 있습니다. 이 시기에도 바이러스는 체내에서 조용히 증식하며 CD4+ T세포 수를 점진적으로 감소시킵니다.

 HIV 감염인은 몸속에 HIV 바이러스를 가지고 있지만, 일정한 면역 기능이 유지되어 특별한 증상이 나타나지 않는 상태입니다. 반면, 에이즈 환자는 HIV 감염으로 인해 면역 체계가 손상되어 기회감염이나 악성 종양 등이 발생하는 경우를 가리킵니다.

 

**급성 HIV 증후군**

HIV 감염 초기 단계로, 감염 후 약 2~4주 이내에 발생합니다.

이 초기 증상들은 다음과 같습니다:

• 발열 및 오한
• 두통
• 피로감
• 림프절 부종
• 발진
• 관절, 근육 또는 인후통
• 체중 감소

 이러한 초기 HIV 증상은 급성 레트로바이러스 증후군 또는 급성 HIV 감염이라고 불리며, 이는 신체가 바이러스에 반응하는 자연스러운 면역 반응입니다. 많은 HIV 감염자들은 초기 단계에서 이러한 독감 유사 증상을 경험하지만, 일부에서는 증상이 나타나지 않기도 합니다. 감염 초기의 증상은 대개 1주에서 한 달 이내에 사라지며, 이 기간 동안 바이러스 전파 위험이 매우 높아집니다.

---

6. 감염 예방 및 조기 진단의 중요성

 HIV는 완치가 어려운 질환이지만, "항레트로바이러스 치료(ART)"를 통해 체내 바이러스 수치를 낮추고 면역 체계를 보호할 수 있습니다. 특히 조기 진단은 CD4+ T세포가 크게 손상되기 전에 치료를 시작할 수 있어, 질병의 진행을 늦추고 기회감염의 위험을 줄일 수 있습니다.

 

 PrEP(Pre-exposure Prophylaxis)와 같은 예방약은 고위험군이 HIV 감염을 예방할 수 있게 해 주며, 성적 파트너 중 감염자가 있을 때 사용하면 전파를 예방하는 데 큰 효과가 있습니다. 또한 PEP(Post-exposure Prophylaxis)는 감염 위험이 있는 노출 후 72시간 이내에 사용하면 감염 예방 효과가 있으며, 따라서 조기 검진과 치료가 중요합니다.

---

HIV는 면역 체계를 지속적으로 공격하여 결국에는 체내 면역 기능을 상실하게 만듭니다. 조기에 발견하지 않으면 AIDS 단계로 빠르게 발전할 수 있습니다.
조기 진단과 적극적인 항레트로바이러스 치료를 통해 감염자도 건강한 삶을 유지할 수 있으므로, 정기적인 검사와 전파방지에 힘써야 합니다.

 

2024.10.26 - [분류 전체보기] - HIV, 에이즈의 모든 것. [2탄] - HIV 주요 감염 경로와 한국에서의 현황