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2013년 9월 21일 토요일

기생충 때문에 겁을 상실한 쥐 ?




 캘리포니아 대학 (University of California, Berkeley) 의 연구자들이 최근 쥐와 고양이에 대한 재미있는 연구 결과를 발표했습니다. 이들의 연구는 사실 톡소플라즈마증 (Toxoplasmosis) 에 관한 것 입니다. 고양이과 동물을 종숙주로 삼는 원충성 기생충인 톡소포자충(Toxoplama gondii) 은 사실 고양이과 동물 이외에도 거의 모든 온혈 동물에 감염을 일으킬 수 있으며 사람에서도 쉽게 감염되는 인수 공통 감염입니다. 


 주로 고양이를 통해 감염되는 것으로 인식되기도 하지만 실제로는 종숙주인 고양이과 동물외 중간 숙주인 다양한 가축- 돼지, 염소, 양 등 - 을 통해서도 감염이 가능합니다. 다만 고양이의 경우는 분변을 통해, 식육용 가축의 경우 고기를 통해 감염되는 점이 차이점이라고 하겠습니다. 물론 일반적으로는 감염된 고양이의 분변이 가장 위험하다고 할 수 있지만 말이죠. 


 톡소포자충 감염은 일반적으로 생각되는 것 이상으로 매우 흔한데 국가에 따라서는 인구의 50% 이상이 감염력이 있을 정도이며 전세계적으로도 수십억 인구가 한번이라도 노출된 적이 있는 것으로 생각됩니다. 다만 실제로는 감염되었다고 해서 심각한 문제가 생기는 경우는 매우 드물다고 할 수 있습니다. 그러나 잘 알려져 있다 시피 태반을 통해 태아에게 전달되어 문제를 일이킬 수 있어 임산부는 조심해야 하는 감염 가운데 하나입니다. 


 톡소포자충에 대해서는 간단히 설명하고 본론으로 들어가면 아무튼 이 톡소포자충이 고양이의 먹이감인 쥐의 행동에 여러가지 변화를 일으킨다는 것은 잘 알려져 있습니다. 톡소포자충에 감염된 설치류는 본능적으로 피하게 되어 있는 고양이 냄새에 (특히 영역을 표시하는 소변 냄새) 잘 반응하지 않게 됩니다. 그리고 이전보다 더 멀리까지 이동하고 쉬지 않고 움직이거나 다른 개체와의 반응이 변하거나 하는 행동 변화를 일으키는 것으로 알려져 있습니다. 그리고 이와 같은 행동 변화가 고양이의 사냥을 더 쉽게 만드는 것이 아닌가 생각하는 연구자들도 존재합니다.


 캘리포니아 대학의 대학원생인 웬디 잉그램 ( graduate student Wendy Ingram at the University of California, Berkeley) 은 분자 및 세포 생물학 교수인 마이클 아이젠과 엘렌 로베이 (Michael Eisen and Ellen Robey, UC Berkeley professors of molecular and cell biology)의 도움을 받아 톡소플라즈마 감염이 쥐가 가지고 있는 고양이에 대한 두려움을 어떻게 변화시키는지 연구 했습니다. 


 감염된 쥐는 이전에 알려진 것 처럼 고양이의 냄새 (특히 소변 냄새) 에 무감각해집니다. 후각에 많이 의존하는 쥐에서 이는 고양이 자체에 대한 두려움이 크게 감소한다는 의미이기도 합니다. 이 연구에서 새로운 점은 이것이 생각보다 오래 지속된다는 점입니다. 이와 같은 행동의 변화는 4 개월간 지속될 수 있었으며 심지어 톡소포자충 감염이 사라진 후에도 유지되는 것으로 나타났습니다. 잉그램은 이 행동의 변화를 아래의 사진 한장으로 보여주고 있습니다. 




(Researchers found that mice's lack of fear of cats persisted even when inflammation markers or cysts could not be detected in mice. (Credit: Wendy Ingram and Adrienne Greene))  


(고양이과 생물은 톡소포자충이 증식이 가능한 종숙주이지만 cyst 형태로 다른 동물에도 감염되어 다시 인체 감염이 가능함. Credit : CDC )




 연구에 참여한 Michael B. Eisen 교수는 이 연구를 통해 적어도 기생충이 직접 뇌의 특정 부위에 물리적 영향을 주어서 쥐의 행동을 변화시킨다는 가설은 기각되었다고 언급했습니다. (왜냐하면 기생충이 사라지고도 행동이 유지되므로) 과연 어떤 메카니즘으로 이 기생충이 이렇게 숙주 (고양이) 를 돕는지는 알 수 없지만 연구팀은 단세포 기생충이 인간보다 뇌의 메카니즘을 더 잘 이해하고 있다고 인정할 수 밖에 없었다고 합니다. 


 톡소포자충 자체는 고양이 입장에서는 영양분을 빨아 먹는 기생충이긴 한데 이렇게 고양이에게 이로운 일도 한다면 공생 관계로 봐야 하지 않을까 하는 생각도 드네요. 아무튼 재미있는 연구 결과 같습니다. 엉뚱한 생각이지만 아마도 아래 친구 중 적어도 제리는 톡소플라즈마에 감염되지 않았는지도 모르겠네요. 





 참고 

Journal Reference:

  1. Wendy Marie Ingram, Leeanne M. Goodrich, Ellen A. Robey, Michael B. Eisen. Mice Infected with Low-Virulence Strains of Toxoplasma gondii Lose Their Innate Aversion to Cat Urine, Even after Extensive Parasite Clearance. PLoS ONE, 2013; 8 (9): e75246 DOI:10.1371/journal.pone.0075246



      



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