특정 질병의 확산에서 기후의 역할을 결정하는 것은 공중 보건 관료들이 전염병을 예측하는 것을 도와줄 수 있다. 사하라 사막 이남에서 수막염 유병률(meningitis incidence)에 대한 새로운 연구는 질병 예측자로서 바람과 먼지 조건을 정확히 묘사해주고 있다. 결과는 1996년부터 1997년 사이 25,000명의 인구의 생명을 앗아간 수막염 발생의 예방을 목표로 하는 백신 전략의 개발에 도움을 줄 것이다. 많은 질병들은 일 년 중 특정 시기에 더 우세하다. 가장 일반적인 사례인 인플루엔자(influenza)는 더 추운 달에 정점에 이른다. 뇌와 척수 주변의 얇은 내벽(lining)에 감염되는 수막염 역시 계절성 특징을 가진다. 말리, 니제르, 차드 및 수단 등에 펼쳐진 반건조 지역인 사하라 사막에서 수막염 유병률은 11월부터 5월까지 건조한 시기에 최대를 나타낸다.
60년 이상 우리는 아프리카 사하라 이남에서 수막염 전염이 기후와 환경 조건에 부분적으로 관련이 있다고 믿어 왔다고 나사 고다드 항공 연구소 및 콜롬비아 대학 소속인 Carlos Perez Garcia-Pando는 밝혔다. 그러나 기후 이상의 다른 요인, 자료의 부재 및 지식 등이 이러한 상관관계를 정량화하는데 방해가 되고 있다고 Perez는 밝혔다.
Perez와 그의 동료 연구진은 동일한 기간에 걸쳐 기후 변수(climate variables)에 대하여 1986년부터 2006년까지 니제르에서 수막염 유병률을 비교했다. Environmental Health Perspectives 저널에 발표된 논문에서, 연구진은 11월과 12월에 발생하는 바람 강도(wind strength)와 표면 먼지 농도(surface dust concentration)가 이어지는 달에 대한 수막염 유병률의 비율을 예측하는 데 이용될 수 있다고 연구진은 보고했다.
연구진의 논문이 시즌 전 몇 달 동안 많은 사례에 대한 정보와 함께 니제르에서 먼지와 바람 조건이 수막염의 계절적 사례에 대한 특정 양의 예측 가능성을 가진다고 Perez는 밝혔다. 수막염 전염의 가능성에 대한 예측하는 것은 공중 보건 관료들이 더 많은 준비를 할 수 있도록 해준다.
* 수막염 벨트
바이러스, 박테리아 및 곰팡이 등을 포함한 수막염의 몇 가지 다른 원인이 있다. 그러나 질병의 거대한 발발은 전형적으로 박테리아 나이세리균(Neisseria) 수막염의 결과로 일어난다. 약 10%의 인구가 인체의 반응 없이 목을 통하여 이러한 박테리아를 전달한다. 박테리아는 중추신경계 주변의 내벽이 수막염에 감염될 때만 문제를 일으킨다. 박테리아성 수막염은 약 1~10회의 사례에서 죽음으로 이어지는 급속한 시작을 가진다. 이 경우 환자가 생존할 때, 환자는 종종 정신지체, 청각소실, 간질 또는 괴사 등으로 고통 받을 수 있다.
지난 100년 이내에 다양한 수막염 전염은 전 세계에서 발생했다. 가장 영향을 심하게 받는 지역은 사하라 또는 때때로 수막염 벨트(Meningitis Belt)라고 불린다. 8~12년마다, 큰 전염병이 이 지역을 휩쓸고 지나갔다. 1996~1997년에 발생한 가장 큰 기록된 전염병은 250,000건의 질병 발생, 25,000명의 사망을 기록했다고 세계보건기구(WHO; World Health Organization)는 밝혔다.
백신은 박테리아성 수막염에 대하여 마련되어 작용하지만, 이러한 백신은 단 2~3년 동안만 면역력을 제공한다. 따라서 표준 절차는 반응적 면역(reactive immunization)이다. 만약 어느 지역에서 질병 사례의 수가 특정 한계에 도달하면, 그 때 백신과 항생물질이 해당 지역에 제공된다. 그러나 때때로 반응은 너무 늦어질 수 있다. 한계에 따른 문제는 이러한 한계가 감시에 의존하고 때때로 보고가 지연될 수 있다는 점이라고 WHO 전염병 관료인 William Perea는 밝혔다.
최근 공중 보건 관료들은 장기적인 면역력을 제공하는 새로운 백신을 취급하기 시작했다. 이 백신은 모든 환자의 사례의 약 80%로 추정되는 나이세리균 수막염의 특정 유형을 목표로 한다. 이 백신은 전염병의 위협을 줄일 수 있지만 다른 수막염 혈청 그룹은 문제를 계속 가지고 있다.
미래 질병의 발발을 보다 더 잘 예측하기 위하여, 다양한 분야의 과학자들은 MERIT(Meningitis Environmental Risk Information Technologies) 이니셔티브의 일환으로 함께 협력했다. WHO가 주도하고 사하라 전역의 건강 관련 부서가 지원하는 MERIT는 기후와 환경 변수를 기반으로 하는 질병에 대한 예측 모델의 창출을 목표로 한다.
컨소시엄 노력을 구축하는 것은 연구와 운영에 대한 전환을 가속시키는데 도움을 준다고 기후와 사회를 위한 국제 연구소(International Research Institute for Climate and Society)로부터 MERIT 설립자인 Madeleine Thomson은 밝혔다. MERIT의 일환으로 Perez와 Thomson은 질병에 영향을 초래할 수 있는 기후 요인을 조사했다.
특정 감염성 질병의 확산은 인간 대 인간 전파 사례에서 면역의 수준, 주어진 지역 사회 내부에서 사회적 상호작용의 유형 등과 같은 다수의 요인에 의존할 것이다. 따라서 질병에 대한 기후의 효과를 분리하는 것은 어려울 수 있다.
기후 연관은 다른 질병에서 이전에 연구됐다. 예를 들면 말라리아의 유병율은 온도에 강력한 의존성을 가진다. 과학자들은 이것을 말라리아를 전파하는 모기와 말라리아 기생동물 자체에 대한 온도의 효과를 조명하는 실험실 실험으로 이것을 설명했다. 반대로 수막염은 인간 대 인간으로 전파되고 따라서 기후의 역할을 분리하기가 쉽지 않다고 Perez는 밝혔다.
질병은 강력한 계절성(seasonality)을 가지며, 감염의 비율은 1월부터 5월 사이 해당 연도의 가장 건조한 달 동안 크게 증가한다. 반대로 우기에 유병률은 1/100로 감소한다. 사실 비는 질병에 대한 가장 효과적인 백신으로 설명되어 왔다. 전염병은 일반적으로 첫 번째 비가 내릴 때 종식된다고 Perea는 밝혔다.
강력한 계절성은 기후, 습도 및 먼지 등의 변화로 기인된다. 먼지의 양은 특히 이 지역에서 북동쪽으로부터 불어오는 강력한 바람인 하마탄(Harmattan, 12월부터 2월에 걸쳐 아프리카 내지에서 서해안으로 부는 건조한 열풍)의 영향을 많이 받는다. 하마탄으로 발생하는 먼지 폭풍은 며칠 동안 일광을 차단할 정도로 짙은 농도를 나타낸다.
먼지는 많은 방법으로 수막염 확산에 영향을 끼칠 수 있다. 가장 일반적으로 제안된 메커니즘은 먼지 입자가 사람의 목을 자극하여 감염에 더 취약하게 만든다는 것이다. 또 먼지 폭풍은 사람들이 실내에 머물게 하여 다른 사람에게 질병의 전파를 더 용이하게 만들어 준다.
먼지의 역할을 조사하기 위하여, Perez와 그의 동료 연구진은 1996년부터 2006년의 연구 기간 동안 다른 시기에 표면 먼지의 수준을 계산할 수 있는 모델을 구축하기 위하여 인공위성 자료와 지상 관측을 이용했다. 이러한 먼지 추정과 함께, 연구진은 온도, 바람 및 습도 등과 같은 기후 변수의 리스트를 집계했다.
이후 연구진은 질병과 가장 큰 연관이 있는 변수를 조명하기 위하여 1월부터 5월까지 수막염 발생이 최대인 기간 동안 기후와 먼지 변수를 비교했다. 연구진은 1월 이전에 더 강력한 연관 관계가 있음을 발견했다. 이러한 조기 발생(early cases)은 특정 인구가 질병에 얼마나 민감한가에 대한 지표를 제공한다.
그림1> 아프리카 수막염 벨트
키워드 : 수막염 유병율, 기후 변수, 바람 강도, 나이세리균, 수막염 벨트, MERIT
출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
원문:
http://phys.org/news/2014-03-climate-conditions-meningitis-outbreaks.html 제공:kisti, 다른기사보기기사등록일시 : 2014.05.12 13:32
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