면역에 관한 신경내분비의 영향

 

 

 

 

 

운동면역학을 공부하는 연구자들 사이에서 보편적으로 믿고 있는 것은 운동에 대한 면역반응을 강조하는 가능한 메커니즘을 규명하기 위하여 신경내분비 요소를 연구하고 있으며, 운동중 방출되는 많은 호르몬은 면역조절에 대한 능력을 가지고 있다고 생각하고 있다.

 

면역계, 신경계, 내분비계는 서로 상호방향 연결통로(bidirectional communication)를 가지고 있다. 또한, 면역계가 세균이나 바이러스, 항원과 같은 비인지적 자극을 인지하는 내부감각기관으로 여겨지고, 림프구로부터 나온 호르몬을 통하여 신경내분비계에 정보를 전달할 수 있다는 것이 알려졌다. 이러한 사실은 운동에 의하여 변화하는 호르몬, 신경전달물질 등이 면역계에 영향을 줄 수 있음을 뜻한다.

 

시상하부-뇌하수체-부신피질성(hypothalamic-pituitary-adrenocortical ; HPAC)계와 교감부신수질성(sympathoadrenomedullary ; SAM)은 면역계에 영항을 미치는 것으로 알려져 있다. 그래서, 코르티코트로핀방출호르몬(CRH)은 자연살해세포독성을 억제하고, 부신피질자극호르몬(ACTH)은 Con A와 같은 항원성 및 유사분열물질성 자극에 대한 T림프구 반응을 약화시킨다. 코르티코스테로이드는 T림프구, 대식세포, 자연살해세포독성을 포함한 몇 가지 세포성 면역성분을 저하시키거나 수정한다.

 

운동과 같은 스트레스 반응은 시상하부-뇌하수체-부신축(hypothalamic-pituitary-adremal axis ; HPA)에 의해 중개, 조절된다. 중추신경계 및 말초신경계는 물리적, 정서적 및 화학적 자극 등과 같은 인지적 자극과 바이러스, 세균, 종양 및 세균내독소 등과 같은 비인지적 자극에 의하여 HPA축을 활성화시키며, 또한 이와 관계없이 면역계를 활성화할 수 있다고 한다.

 

격렬한 신체운동에 반응하여 에피네프린, 노르에피네프린, 코르티코스테로이드, 부신피질자극호르몬, 베타엔돌핀, 프로락틴, 갑상선호르몬, 성장호르몬, 코티졸을 포함한 스트레스호르몬의 혈장 농도가 증가한다. 신경내분비계의 이러한 호르몬들은 면역조절성 효과를 나타내고 있다. 이 중, 특히 카테콜아민(에피네프린과 노르에피네프린)과 코티졸은 림프구의 재분배를 일으키는 것으로 알려져 있고, 이 두 호르몬은 일반적으로 면역을 억압한다. 말초성 카테콜아민의 증가는 면역계에 영향을 미치는데, 일반적으로 카테콜아민은 자연살해세포독성을 포함한 시험관내(in vitro)에서 대부분의 면역기능을 감소시키는 경향이 있다.

에피네프린과 코티졸은 단구와 대식세포로부터 IL-1과 IL-6의 방출을 억압한다. 에피네프린은 순환 보조T세포와 T4/T8 비를 감소시키는 것으로 알려져 있으며, 증가된 에피네프린은 자연살해세포독성활성(NKCA) 감소, 림프구기능 감소 및 항체 생산 감소와 관련이 있다.

코티졸은 면역억압의 넓은 스펙트럼을 낳는 데 역할을 한다. 격렬한 트레이닝과 시합 기간 중 감염에 대한 선수들의 감수성은 운동후 코티졸의 지속적인 상승과 관련이 있다. Haq 등(1993)은 마라톤 달리기후 림프구의 감소와 백혈구의 증가는 혈액에서 코티졸의 상승에 기인한다고 하였으며, Fauci와 Dale(1975), Fauci 등(1976)은 코티졸이 림프구수를 억압한다고 보고하였고, Boyum 등(1996)은 격렬한 지구성운동 중 림프구감소증과 호산구증가증은 코티졸의 영향으로 일어난 것으로 설명하였다.

 

면역계에 관한 스트레스의 직접적인 영향은 시상하부 뇌하수체 펩타이드와 자율신경계의 교감신경 가지를 경유하여 발생한다. 스트레스는 또한 중추신경계, 내분비계 및 면역계간의 상호방향 연결통로를 통하여 면역계에 영향을 미친다. 따라서 면역반응에 관한 스트레스원의 영향은 중추신경계, 내분비계 및 면역계간의 조절성회로 피드백으로서 개관할 수 있다.