가벼운 부상, 심각한 감염, 심지어 독감도 몸을 매우 다른 길로 이끌 수 있다. 어떤 사람들은 빨리 회복하는 반면, 다른 사람들은 중병에 걸리거나 사망한다. 과학자들은 이 경로를 질병 궤적이라고 부르며, 나이, 성별, 건강 이력, 생물학 등 여러 요인에 의해 형성될 수 있다. 솔크 연구소의 재닐 에어스 박사는 사람들이 질병과 부상에 왜 그렇게 다르게 반응하는지 수년간 연구해 왔다. 그녀의 연구는 신체가 질병과 죽음에서 벗어나 회복과 생존으로 이끌릴 수 있는 방법에 초점을 맞추고 있다.
염증은 종종 감염과 부상 중 신체 쇠퇴의 주요 원인이다. 면역 체계를 경고하고 필요한 곳으로 면역 세포를 불러들이기 때문에 보호에 필수적이다. 그러나 염증이 과도해지면 조직을 손상시키고 사망에 기여할 수 있다. 감염이 특히 해로운 염증을 유발할 수 있기 때문에, 솔크 연구팀은 감염된 쥐를 연구했다. 그들은 동물의 식단에 아미노산 메티오닌을 추가하면 염증과 관련된 쇠약, 혈액-뇌 장벽 문제, 사망으로부터 보호한다는 것을 발견했다.
이점은 예상치 못한 경로를 통해 나타났다. 메티오닌은 신장 여과를 개선했으며, 이는 신장이 감염에서 회복으로 몸을 이끄는 데 이전에 인식된 것보다 더 큰 역할을 할 수 있음을 보여준다.
"우리의 연구는 식이 요인을 포함한 작은 생물학적 차이가 질병 결과에 큰 영향을 미칠 수 있음을 나타냅니다,"라고 수석 저자 에어스는 말한다. "염증을 제한하는 신장 기반 메커니즘의 발견과 쥐에서 메티오닌 보충의 보호 효과는 영양이 질병을 유발하는 자극에 대한 사람들의 경로를 지시하고 최적화할 수 있는 기계론적으로 정보를 얻은 의학적 개입의 가능성을 가리킵니다."
염증은 위협에 대한 면역 체계의 반응이다. 그 위협은 체내 병원체나 단순한 가시일 수 있다. 면역 세포는 문제 쪽으로 이동하여 치유를 돕는다. 면역 세포가 도착하면, 전염증성 사이토카인으로 알려진 단백질을 통해 신체의 경보 신호를 증가시킨다. 신체는 염증을 신중한 균형으로 유지해야 한다. 너무 적은 염증은 위협을 통제하지 못할 수 있고, 너무 많은 염증은 건강한 조직을 해칠 수 있다. 이 분야의 많은 연구는 면역 반응이 어떻게 켜지거나 꺼지는지에 초점을 맞추고 있다.
에어스의 팀은 다른 질문을 조사하고 있다. 면역 스위치에만 초점을 맞추는 대신, 그들은 신체가 전염증성 사이토카인의 방출과 축적을 조절하여 염증의 강도를 어떻게 조정하는지 연구하고 있다. "전염증성 사이토카인은 궁극적으로 많은 경우 질병과 사망으로 이어집니다,"라고 제1저자 카티아 트로하 박사는 말한다. "면역 체계는 침입자를 공격하면서 신체의 건강한 세포를 해치지 않도록 염증을 균형 잡아야 합니다. 우리의 임무는 그것이 사용하는 메커니즘을 찾아 환자 결과를 개선하기 위해 표적으로 삼는 것입니다."
신체가 사이토카인 수준을 어떻게 관리하는지 조사하기 위해, 연구자들은 병원체 Yersinia pseudotuberculosis에 의한 전신 염증의 쥐 모델을 사용했다. 그들이 관찰한 첫 번째 변화 중 하나는 감염된 쥐의 식사 감소였으며, 이는 동물의 대사가 바뀌었음을 시사했다. 그들의 영양 상태를 더 잘 이해하기 위해, 연구자들은 혈액에서 순환하는 아미노산을 측정했다. 아미노산은 단백질의 구성 요소이며 신체 전반의 건강한 세포 기능을 지원한다.
감염된 쥐는 필수 아미노산인 메티오닌 수치가 낮았다.