과학(Science)/생명 과학 (Life Science)

구제역 바이러스(FMDV)

SURPRISER - Tistory 2021. 7. 14. 17:27

0. 목차

  1. '바이러스'란?
  2. 구제역 바이러스
  3. 사람에게 감염되는가?
  4. 구제역 대책

1. '바이러스'란?

 '구제역(FMDV: Foot and Mouth Disease Virus))'은 바이러스에 의한 가축의 감염증이다. 구제역에 걸리는 가축은 주로 소, 돼지 등인데 감염되면 열이 나고 침을 많이 흘리며, 입안이나 발굽 부근에 물집이 생긴다. 구제역이 발생하면 눈 깜짝할 사이에 퍼지고, 수많은 가축이 매몰 처분된다.

 한국에서는 2010년 축산 농가에서 구제역이 발생했다. 2014년 12월에도 구제역이 발생했다. 2010년의 경우 한국에서는 1월 4~5월에 포천, 연천, 강화, 김포, 충주, 청야 등지의 17개 농장에서 구제역이 발생했고, 그곳을 포함한 주변 400개 이상의 농장에서 5만 5000마리 이상의 가축이 매몰 처분되었다. 구제역은 축산업계에 큰 타격을 주는 질병 중 하나이다.

 구제역은 '구제역 바이러스'의 감염으로 생긴다. 그러면 바이러스란 무엇일까? 바이러스는 20~300nm의 작은 입자로, DNA나 RNA라는 유전 정보를 포함한 화학 물질을 가지고 있다. 그리고 그 주위를 '캡시드'라고 불리는 단백질 껍질이 덮고 있다. 그리고 여기에 껍질의 주위를 다시 '엔벨로프'라는 막으로 덮고 있는 바이러스도 있다.

 바이러스는 자신만의 힘으로 증식할 수 없어, 사람이나 동물, 식물 등에 감염되어 증식한다. 실제로 바이러스는 껍질이나 막 등을 만들 때 필요한 도구를 가지고 있지 않다. 다른 생물을 숙주 삼아 세포 안에 침입해 자신의 자손을 늘리는 것이다. 바이러스는 점차 많은 세포에 감염되면서 증식한다. 이 과정에서 세포가 파괴되거나 세포의 기능에 이상이 생기면 생물이 병에 걸리는 것이다.

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2. 구제역 바이러스

 바이러스가 모든 생물의 세포에 감염되는 것은 아니다. 숙주는 바이러스의 종류에 따라 달라진다. '구제역 바이러스'에 감염되는 것은 '우제류(척추동물 포유강의 한 목을 이루는 동물군)'부터 분류되는 동물이다. '우제류(Artiodactyla)'란 발굽이 4개 또는 2개로 갈라져 있는 동물로 소, 물소, 돼지, 멧돼지, 양, 염소, 사슴, 낙타 등이 있다. 이 중에서 특히 소와 돼지는 축산업을 지탱하는 중요한 가축이기 때문에 '구제역 바이러스'가 문제가 되는 것이다. 그러면 '구제역 바이러스'는 왜 우제류에 감염되기 쉬울까? 아마도 숙주 세포의 표면에 바이러스가 붙기 쉬운 수용체가 있거나, 세포 내부의 환경이 바이러스가 증식하기 쉬운, 다양한 요소가 관계돼있을 것으로 생각된다.

2-1. 감염

 구제역 바이러스는 일반적으로 동물의 입을 통해 몸속으로 칩입한다. 그 후 '인두(식도와 후두에 붙어있는 부분)'의 림프 조직에서 증식하고 혈액에 들어가 심장을 거쳐 온몸으로 퍼져나간다. 발굽, 유방 등에 운반된 바이러스는 피부 세포에서 증식한다. 구제역 바이러스처럼 엔벨로프가 없는 바이러스는 증식한 다음 세포를 파괴하고 튀어나와 거기에 물집을 만든다.

 물집이 대단한 증상이 아니라고 생각할지도 모르겠지만, 입안이나 혀에 물집이 생기면 통증이 생기고 먹이를 먹을 수 없게되며, 발굽 부근에 물집이 생기면 아파서 걷지 못한다. 또 몸 상태도 나빠져, 젖의 양도 줄어들고 이로써 구제역에 감염된 동물로부터 고기와 젖을 얻을 수 없게 되며, 위의 점막도 떨어져나간다. 하지만 우제류 중에서 양이나 염소는 감염되어도 증상이 별로 나타나지 않는다.

2-2. 강한 전염력

 구제역 바이러스는 동물이 내쉬는 숨 속에 포함되어 있는데 이것이 바람에 의해 운반된다. 다양한 연구 데이터에 의하면, 감염된 소가 1분 동안 내쉬는 숨 속에는 약 160개의 바이러스 입자가 포함되어 있다고 한다. 돼지의 경우는 무려 25만 개였다. 결국 돼지는 소보다 훨씬 바이러스를 퍼뜨리는 주역이다.

 그러면 소와 돼지의 몸에 바이러스가 어느 정도가 들어가면 감염될까? 소는 감염되기 쉬운 동물로 10개 정도의 바이러스만 몸속에 들어가도 감염된다. 돼지는 1000~1만 개의 바이러스로 감염된다. 감염된 동물에게서 나온 바이러스는 축사나 기자재, 사료, 벌레, 사람에게 달라붙는다. 그래서 감염을 막기 위해 동물의 시체를 묻은 곳, 축사나 농장의 출입구에는 알칼리성인 '수산화칼슘'등의 소독약을 뿌린다. 또 산성인 '곡물초'를 1000배 정도로 희석시켜 뿌리기도 한다. 구제역 바이러스는 산과 알칼리에 약하고, pH6 이하에서는 작용이 사라지기 때문이다.

3. 사람에게 감염되는가?

 그러면 구제역 바이러스는 사람에게도 감염될까? 많은 접촉이 있으면, 사람에게도 감염되는 일이 있기는 있다. 하지만 증상은 가벼운 발열이나 구내염 정도이다.

 구제역 바이러스의 종류는 매우 많다. A형, O형, C형, Asia 1형, sat 1~3형 등 7개의 유형으로 구분할 수 있는데, 각각 형에 따라 유행하는 지역이 다르다. O형은 2009년부터 2010년에 걸쳐 중국, 한국 일본 등 아시아 지역에 퍼졌다. 7개의 유형은 다시 세부 유형으로 갈라진다. O형은 약 40종, A형은 약 60종의 하위 유형이 확인되어 있다.

 종류가 많다는 것은 변이가 자주 일어난 다는 말이다. 바이러스에 자주 변이가 일어나는 이유 중 하나는, 유전 정보가 DNA가 아닌 RNA이기 때문이다. RNA는 DNA와는 달리 복사될 때 오류를 복구하는 시스템이 없다. 그래서 변이의 빈도가 높아진다. 그러면 사람에게 쉽게 감염되는 바이러스로 변할 가능성은 없을까? 그럴 가능성은 낮아 보인다. 구제역은 16세기부터 알려졌는데, 그 숙주는 그때도 우제류였다. 바이러스는 숙주를 쉽게 바꾸지는 않는다.

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4. 구제역 대책

구제역 바이러스는 계속 확산되면 축산업계에 큰 타격을 준다. 그러면 어떤 대책이 필요할까? 가축의 감염을 다루는 국제기관은 'OIE(국제 수역사무국)'이다. OIE는 구제역에 대해서도 매뉴얼을 가지고 있다. 우선 감염이 확인된 가축이 있는 곳에서 반지름 10km의 범위를 이동 제한 구역으로 한다. 감염 정도가 심하면, 가축은 백신을 맞고 매몰 처분을 받는다. 또 감염 전에 백신을 맞히면, '구제역 바이러스' 전용 '항체'가 몸속에 생겨 바이러스가 와도 재빨리 이를 공격할 수 있다.

 감염된 동물에게서 나온 바이러스는 축사나 기자재, 사료, 벌레, 사람에게 달라붙는다. 그래서 감염을 막기 위해 동물의 시체를 묻은 곳, 축사나 농장의 출입구에는 알칼리성인 '수산화칼슘' 등의 소독약을 뿌린다. 또 산성인 '곡물초'를 1000배 정도로 희석시켜 뿌리기도 한다. 구제역 바이러스는 산과 알칼리에 약하고, pH6 이하에서는 작용이 사라지기 때문이다.