한 권으로 읽는 미생물 세계사

한국어판 서문_ 가장 진화한 인간과 가장 원시적인 미생물의 생존을 건 사투는 계속된다

서문_ “잊고 있던 것들이 돌아오고 있다”

part 1
에볼라 출혈열과 뎅기열, 갑작스런 유행의 충격
① 인간의 한계를 시험하는 흉악한 바이러스, 에볼라 출혈열과의 새로운 싸움

강력한 감염력과 90퍼센트에 이르는 사망률 | 2014년 감염 폭발의 진원지는 기니의 한 장례식장 | 고작 3퍼센트의 감염자가 61퍼센트를 감염시키는 슈퍼 전파자 | 감염의 불씨는 유럽과 미국으로 번져가고 | WHO의 늑장 대처로 감염병 초기 대응 실패 | 각국의 봉쇄와 현지 의료진에 대한 불신으로 혼란이 확대되다 | 1970년 대에 시작된 유행, 오염된 주사기 돌려쓰다 감염자 속출 | 다섯 종류의 변이 바이러스 중 에볼라바이러스가 유행의 60퍼센트 차지 | 에볼라 출혈열의 숙주는 박쥐인가 | 삼림 파괴가 불러온 바이러스 확산, 서식지에서 내몰린 동물이 매개 | 돌연변이로 인한 공기 감염, 대참사 예고 | 에볼라 출혈열 종식 선언과 남아 있는 문제들

② 70년 만에 도심에서 유행하기 시작한 뎅기열
원인은 모기 속에 숨은 진짜 악당 뎅기바이러스 | 안구 통증은 뎅기열의 특징적 증상, 심하면 출혈열 발생 | 1970년대 중고 수입 타이어가 미국에 뎅기열을 퍼뜨리다 | 독성 강한 2형 바이러스 출현으로 세계적 대유행 |뎅기바이러스는 기원이 불분명한 수수께끼의 병원체 | 다른 종을 압도하는 흰줄숲모기의 번식력 | 지구 온난화와 원거리 이동 증가가 유행에 한몫하다

part 2
20만 년 지구 환경사와 감염병의 끈질긴 도전

③ 인류와 질병의 끝없는 군비 경쟁사
인류 진화에 맞춰 변화를 거듭한 병원성 미생물 | 사람의 유전자로 둔갑한 바이러스, 생물 진화의 원동력이 되다 | 모체의 거부 반응에도 태아가 살 수 있는 건 바이러스 덕분 | 미생물의 거대 패밀리, 지구상에서 가장 성공을 거둔 생명체 | 미생물과 숙주의 영원한 공방전, 그 결말에 대한 네 가지 시나리오 | 아무리 방어 수단을 세워도 병원체로부터 벗어날 수 없다는 ‘붉은 여왕 가설’ | 인간의 50만~100만 배 진화 속도 가진 바이러스, 40억 년을 살아남은 지구 최강자 | 내성균 급증 현상, 항생물질 남용에 대한 경고 | 항생제・성장촉진제 사료 첨가 금지 법안, 미국 축산업계 반대로 부결되다 | 수많은 의약품이 섞인 하수에서 내성을 획득한 세균들 | 말라리아와 장티푸스에 강한 유전성 질병이 있다? | 매독 말기 환자를 말라리아에 감염시켜 독을 독으로 다스리는 치료법 | 자연재해로서의 감염병 유행은 언제 일어날지 알 수 없는 대지진과 닮은꼴

④ 인류가 초래한 환경 파괴의 역습, 신종 감염병의 확산
정착 생활로 감염병도 함께 정착하다 | 희대의 영웅 알렉산드로스도 말라리아모기 한 마리를 당해내지 못하다 | 말라리아의 다른 이름 ‘학질’, 말라리아 퇴치로 고전 중인 한국과 일본 | 나폴레옹을 괴롭힌 요로 감염병의 원인은 하마 기생충이 일으키는 방광주혈흡충증 | 상하수도 분리가 수인성 감염병 해결의 열쇠 | 연간 6억 마리의 야생동물이 식육용으로 도축되는 현실과 동물 유래 감염병 | 과밀사회와 최악의 위생 상태, 도시는 감염병의 온상으로 | 콜레라의 ‘공기 감염설’을 뒤집은 최초의 역학조사 | 일본의 콜레라 민란’에서부터 대규모 늑대 사냥까지 | 전쟁과 감염병의 역사에 등장한 티푸스 치료제 ‘정로환’, 그 유래는? | 아프리카 기원의 신종 감염병 증가는 인구 폭발과 열대림 파괴 탓 | 싱가포르 양돈 금지의 나비효과로 보루네오 열대림에서는 무슨 일이 벌어졌나?

⑤ 대륙 간 교류와 전쟁, 전 세계를 장악한 감염병
역병을 극복한 유스티니아누스 황제 덕분에 역사에 이름을 남긴 페스트 | 중세 도시를 뒤덮은 사상 최악의 페스트, 농업혁명이 방아쇠를 당기다 | 페스트 대유행이 남긴 선물, 중세사회 붕괴와 종교개혁 | 페스트 매개 쥐 잡으려 놓은 불에 4,000명 사망한 어이 없는 사고 | 세 차례 페스트 대유행의 기원은 모두 중국 윈난성 | 여전히 편견에 시달리는 한센병도 중세시대 맹위를 떨친 동물 유래 감염병 | 침입자가 들여온 천연두로 허망하게 무너진 아즈텍 | 신대륙으로 줄줄이 유입된 감염병, 악질적 ‘세균전’에 이용되다 | 신대륙에서 구대륙으로 옮겨간 매독, 신대륙 선주민의 복수인가? | 사스바이러스는 어떻게 세계를 점령했나? | 1999년 뉴욕에 뜬금없이 아프리카 풍토병이 등장한 이유 | 세계화에 편승한 감염병의 새로운 위협, 이동 수단 발달로 단기간에 전 세계를 장악하다

part 3
인류와 공존해온 바이러스와 세균

⑥ 헬리코박터 파일로리균은 적인가, 아군인가 — 위암의 원인을 둘러싼 논쟁
강한 위산 속에서도 생존하는 헬리코박터균의 정체 | ‘극한 환경 미생물’까지 서식하는 배꼽의 놀라운 생물 다양성 | 대장에서는 멀쩡하던 세균이 방광으로 옮겨가면 방광염을 일으킨다? | 헬리코박터 파일로리균 감염자가 위암에 걸릴 확률은 무균자의 다섯 배 | 서구보다 아시아에 위암 발생률이 높은 이유는 균의 남북문제 때문 | 헬리코박터 파일로리균 분자시계를 보면 인류 이동의 발자취를 알 수 있다 | 세균과 감염병이 알레르기를 억제한다는 ‘옛 친구 가설’ | 평균수명 증가와 위생적인 환경이 세균과의 공생관계를 변화시킨다 | 헬리코박터균에 감염되어 위암으로 사망한 유명인들

⑦ 기생충이 사람을 조종한다? — 고양이 기생충 톡소포자충의 대범한 전략
만약 고양이에게 기생충이 옮았다면 | 고양이를 두려워하지 않는 쥐의 비밀은? | 임부가 감염되면 유산이나 태아 이상 일으키기도 | 톡소포자충에 감염되면 이성에게 인기를 끈다? | 교통사고와 자살률까지 높이는 톡소포자충 | 육생 곤충 꼽등이가 줄줄이 강으로 뛰어드는 까닭은? | 고대 이집트 문명이 눈부시게 발전한 것은 고양이 기생충 덕분이다? | ‘한 가정당 한 마리 키우기’로 페스트 퇴치 대책에 활약한 고양이 | 세계의 애묘가들에게도 톡소포자충 효과가 있었을까?

⑧ 성행위가 암의 원인이 된다? — 사람유두종바이러스(HPV) 바로 알기
무분별한 성행위는 수명을 줄이는 생활습관 | 자궁경부암의 원인 HPV는 여성의 전유물이 아니다 | 구강암, 구강성교로 인한 HPV 감염이 원인 | 토끼 사마귀에서 발견된 발암성 바이러스의 충격 | HPV의 발암성 발견으로 자궁경부암 백신 제조에 박차를 가하다 | 상처와 점막 세포로 침투하는 HPV, 사마귀와 양성 종양으로 나타나 | HPV는 200만 년 전 아프리카에서 시작된 동물 유래 감염병 | 자궁경부암은 10대 초반 백신 접종으로 70퍼센트 예방 가능 | 자궁경부암 백신 접종 반대운동은 왜 일어났을까? | 소아마비 백신 개발에 활용된 자궁경부암 환자의 헬라 세포

⑨ 바이러스계의 ‘슬리퍼 에이전트’ 헤르페스바이러스의 성난 폭주
수두・대상포진・구순포진 모두 헤르페스바이러스의 소행 | 대출 횟수 많은 인기 서적일수록 HSV-1에 오염 | 급증하는 성기 헤르페스, 지나친 성 해방이 원인일까? | 감염력이 강한 수두, 발생 즉시 신고해야 하는 법정 감염병 | 대상포진, 몸속에 숨어 있던 수두 바이러스가 기지개를 켜다 | 면역력 약한 에이즈 환자를 공격하는 헤르페스 가문의 망나니 | 야근 많은 회사원, 정시 퇴근 회사원보다 헤르페스바이러스 10배 이상 많아 | 고대 로마에서는 구순포진 막기 위해 키스 금지령까지 선포했다? | 포유류에서 어패류까지 150종의 숙주와 공존해온 헤르페스바이러스 | 신경계에 정착하는 게릴라 전술은 바이러스의 이상적인 생존 전략 | 수두 백신 개발한 일본, 백신 행정은 후진국 수준 | 헤르페스에 걸린 유명인들, 바이러스 옮겼다며 고소당하기도

⑩ 전 지구를 장악한 인플루엔자의 공포 — 바이러스의 과밀사회 적응기
청정 지역 남극의 펭귄에게서도 조류 인플루엔자가 발견되는 시대 | 어떻게 조류 바이러스가 돼지에게 감염될까? | 사람에게 치명적인 고병원성까지 170종으로 변이를 거듭한 인플루엔자 | 조류 인플루엔자가 사람에게 감염되는 첫 사례 발생, 이후 발병자 꾸준히 증가 | ‘신종 플루’로 불린 돼지인플루엔자에 전 세계 40만 명이 희생되다 | 중국에서 줄줄이 나타난 돌연변이 신종 바이러스들 | 바이러스로 오염된 환경이 야생동물 급감 부채질 | 14세기 이탈리아에서 이름 붙인 ‘인플루엔자’, 50년 주기로 대유행 반복 | 스페인 독감 ‘0호 환자’의 출처를 둘러싼 논란 | 발생 넉 달 만에 전 세계 장악, 강력한 독성으로 두 번째 유행 시작 | 세계대전 종결까지 앞당긴 스페인 독감, 그 이름의 유래는? | 1919년 일본 휩쓴 인플루엔자, 의료 붕괴와 사회기간망 마비 | 스페인 독감 유행 지역마다 마스크로 무장, 거리 풍경 바꿔놓은 바이러스 | 백신 개발 속도보다 빠른 바이러스 변이 속도 | 습지가 사라지면 집단 감염병이 창궐한다? | 기침과 재채기의 침방울은 바이러스를 옮기는 총알 택배 배달원 | ‘돼지 인플루엔자’ 발생원은 과도한 밀집 사육과 비위생적 환경으로 악명 높은 대형 양돈장 | 인플루엔자로 쓰러지거나 인플루엔자를 극복한 유명인들

⑪ 인간면역결핍바이러스가 일으킨 세기말 감염증, 에이즈 — 선진국・개도국 간 치료 격차 줄이기가 과제
느닷없이 나타난 기묘한 질병, 악성 카포시 육종의 정체 | 에이즈의 진원지를 찾아라, 에이즈 의심 사례 색출이 시작되다 | 에이즈 양성자 10퍼센트가 태내나 수유 중 감염된 아이들 | 에이즈바이러스 발견을 둘러싼 프랑스와 미국의 치열한 선두 다툼 | 아프리카를 넘어 전 세계로 번질수록 차별과 편견도 깊어져 | 에이즈의 기원은 아프리카산 영장류 카메룬 침팬지의 ‘세이즈’로 판명 | 에이즈의 돌발적 유행을 설명하는 가설들 | 거듭된 변이와 반복된 감염으로 패밀리를 늘린 HIV | 숙주를 갈아타는 순간 바이러스는 더욱 흉폭해진다 | 에이즈 내성 인간의 면역 T세포를 살펴보니 | 유럽인에게 에이즈 내성 유전자를 길러준 천연두와 페스트 | HIV와 에이즈에 대한 경계심 부족으로 다시 증가 추세로 전환 | 발생 초기보다 병원성 약해진 HIV, 무해한 변종되어 사람과 공존할 가능성 높아 | 시대를 풍미하다 에이즈로 사망하거나 회복 중인 유명인들

part 4
일본 열도를 휩쓴 악명 높은 감염병의 실체를 밝히다

⑫ 홍역을 얕보다 홍역 수출국이 된 일본
홍역 퇴치 선언한 캐나다에 홍역 퍼뜨린 수학여행단 | 영유아기 홍역 백신 미접종자를 중심으로 젊은 층에서 대유행 | 무균성 뇌척수막염과 자폐증 유발 등 MMR 백신 부작용 소동 | 선진국의 사망률은 0.1퍼센트로 감소했지만, 홍역 사망자의 95퍼센트가 가난한 나라에 집중 | 유전자형에 따라 분화한 홍역 바이러스 패밀리, 국경을 넘나들며 퍼지다 | 우역 바이러스에서 변이한 홍역 바이러스, 일정 규모 인구 집단이 있어야 정착 | 150년 동안 2억 명의 목숨을 앗아간 홍역, 전쟁이 대유행을 뒷받침하다 | 일본의 전통 명절 ‘시치고산’은 홍역 때문에 생겼다?

⑬ 태아 사망과 선천성 장애 일으키는 선천 풍진 증후군
임부들을 공포에 떨게 한 풍진 재유행의 중심은 예방 접종 공백 세대 | 각 나라에서 일본 여행 주의보 발령, 관광 대국 일본의 굴욕 | 1941년에야 임부에 미치는 풍진의 악영향이 밝혀지다 | 1960년대 세계적 유행, 미국에서는 인공중절 찬반 논란까지 불러와 | 오키나와에 퍼진 CRS, 청각 장애아 학교 설립으로 이어져 | 사람에게만 유행하고 기원은 베일에 싸인 풍진바이러스 | 백신 부작용과 접종 대상을 둘러싼 혼란 | 2013년 대유행의 중심은 어린이가 아닌 백신 미접종 어른 | 영화로 만들어진 풍진 장애아 야구부 이야기

⑭ 면역중추 파괴하는 바이러스 감염병, 성인 T세포 백혈병
숙주의 DNA에 자기 RNA를 끼워넣고 더부살이하는 뻔뻔한 바이러스 | 잠복기 길고 발병률 낮아 가볍게 취급받은 감염병 | 모유 통한 모자 감염 위험 높고 발병하면 사망률도 높아져 | 기원은 서아프리카 ‘원숭이 T세포 백혈병 바이러스’, 인류 진화와 함께 다양한 유형으로 분화 | 바이러스 변이와 계통추적으로 인류의 기원과 이동 밝히는 바이러스 인류학 | T세포 백혈병 바이러스 감염 분포로 일본 민족의 이동 경로를 밝힌다 | 왜 안데스 선주민과 일본인이 같은 T세포 백혈병 바이러스를 갖고 있을까? | 유명인 발병 계기로 임신 검진에 HTLV 검사 추가

⑮ ‘빈곤병’으로 불리는 결핵, 20년 만에 감염자 증가 추세
젊은이들을 좀먹은 결핵, 일본인 3대 사망 원인 차지 | 고령화와 사회 변화 등으로 꼬리에 꼬리는 무는 집단 발병 | 기원은 6만~7만 년 전 아프리카, 인구 밀도 높아지자 공기 감염으로 세력 확장 | 유골에 새겨진 결핵의 흔적, 카리에스 | 감자 기근과 결핵의 상관관계는? | 가혹한 노동에 시달리다 사망한 여공 70퍼센트가 결핵환자 | 암시장에서 비싼 값에 거래된 결핵균 항생제 스트렙토마이신 | 결핵균 발견으로 신속한 진단과 유일한 결핵 백신 BCG 접종 실용화 | 두 가지 이상 약제에 내성 가진 다제내성 결핵균과의 싸움 | 일본의 역사마저 바꿔놓은 결핵 | 결핵 요양시설 배경 소설 새너토리움 문학의 인기 | 온 가족이 결핵에 희생된 브론테 가문과 결핵으로 사망한 유명인들

⑯ 미래 감염병의 예상 격전 지역은?
수많은 감염병의 고향 중국과 아프리카, 공중위생 문제 심각 | 잇달아 터지는 중국의 식품 스캔들 | 아프리카 개발로 활개치는 감염병들 | 열대림에 숨어 있던 바이러스가 실험동물 수입으로 본색을 드러내다 | 마르부르크열 발병 계기로 수입 영장류 검역소 설립 | 야생동물의 천연두 원숭이두창, 숙주는 프레리도그 | 지구 온난화와 환경 파괴가 감염병 유행을 부추긴다 | 새로운 숙주로 갈아탈 기회를 노리는 숨은 병원체들

맺음말_ 호시탐탐 인류를 위협하는 신종 감염병, 질병 없는 세계는 불가능한가
참고 문헌

인간의 한계를 시험하는 흉악한 바이러스가 창궐하는 상황에 대해 전문가들은 다양한 경고의 목소리를 냈다. 그럼에도 원전 사고와 마찬가지로 ‘안전 불감증’에 걸려 대책 마련에 소홀하다 허를 찔렸다. 급기야 유행이 시작된 서아프리카 봉쇄에 실패하고 대륙을 넘어 뉴욕에까지 불똥이 튀었다. 에볼라 출혈열의 감염력은 강력했다. 장기가 녹아 온몸에서 피를 쏟아내며 사망할 정도로 비참한 증상을 보이는 이 감염병의 사망률은 무려 90퍼센트에 달했다.
운 좋게 회복되어도 시력이나 청력을 상실하거나 뇌에 장애가 남는 등 후유증이 심각했다. 다양한 감염병과 싸워온 인류와 최강의 감염병이 새로운 싸움을 시작했다. 뾰족한 치료법이 없어 감염자와 발병 지역을 격리하고 잦아들기를 기다리는 수밖에 없었다. 2002년 말 중국 남부에서 난데없이 출현한 사스(SARS)가 삽시간에 세계 30개국과 지역으로 퍼져나갔을 때와 같은 길을 걷게 될까. 14세기에 유럽에서 인구를 격감시킨 페스트의 재림일까. 지난 세기 초에 제2차 세계대전마저 중단하게 만든 스페인 독감의 비극이 되풀이될까. 유행은 잦아들었으나 언제든 재발할 소지가 남아 있다.
전문가 사이에서는 개연성이 충분한 상황에서 발생한 감염 폭발이라는 목소리가 나왔다. 최근 갑자기 등장한 ‘신종 감염병(emerging infectious diseases)’은 동물이 보유한 바이러스와 세균에서 비롯된 ‘동물 유래 감염병’이 압도적으로 많다. 전문가들은 에볼라 출혈열 바이러스도 본래 열대림 깊은 곳에서 박쥐와 공생했다고 추정했다.

― 본문 「강력한 감염력과 90퍼센트에 이르는 사망률」 중에서

미생물 대부분은 해를 끼치지 않았으나 병을 옮기는 ‘병원성’을 지닌 종류도 있었다. 예를 들어 바이러스는 생물과 무생물 양쪽의 성질을 아울러 가지고 있어 인플루엔자와 풍진과 헤르페스 등 수많은 질병을 유발한다.
세균은 박테리아라고도 부르는데 세포 분열로 증식하는 단세포 생물이다. 헬리코박터 파일로리균(Helicobacter pylori)이나 결핵균 등 다채로운 얼굴을 가지고 있다. 또 말라리아와 아메바성 이질 등을 일으키는 원충, 그 밖에도 무좀의 원인이 되는 진균, 폐렴과 쓰쓰가무시병을 일으키는 리케차(Rickettsia) 등의 병원성 미생물이 알려져 있다. 이러한 미생물 중에는 수렵 시대에는 야생동물에서 사람으로, 정착 농경 생활을 시작하고 나서는 가축에서 사람으로 숙주를 넓힌 종도 많다. 새로운 지역으로 진출한 인류는 기후와 풍토와 새로 일군 문화에 적응하기 위해 육체를 진화시켰다. 야생동물과 가축에게서 사람의 몸으로 보금자리를 이동한 미생물도 마찬가지로 숙주의 진화에 맞추어 변화했다.

― 본문 「인류 진화에 맞춰 진화를 거듭한 병원성 미생물」 중에서

항생물질을 투여하면 대다수 세균은 사멸하나 내성을 획득한 세균이 살아남아 번식을 개시한다. 세균은 항생물질을 무력화하는 효소를 만들어내 자신의 유전자 구조를 바꿈으로써 공격에 대비할 수 있도록 변신하기 때문이다.
특히 사람과 미생물의 세대교체 시간과 변이 속도를 고려하면 항생물질과 내성 획득이 벌이는 술래잡기는 압도적으로 미생물 측에 유리하다는 사실을 알 수 있다. 사람의 세대교체에는 약 30년이 걸리는 데 비해 대장균은 조건만 맞으면 20분에 한 번 분열할 수 있다. 바이러스의 진화 속도는 사람의 50만~100만 배에 달한다. 현생 인류의 역사는 기껏해야 20만 년인데 미생물은 40억 년을 살아남은 지구의 강자다.
이 내성 획득은 ‘부모에게서 자식으로’ 이어지는 ‘수직 유전’이다. 비내성균이 다른 균에게서 유전자를 수용하는 ‘수평 유전’도 내성균 세력 확대의 강력한 무기가 된다. 푸른곰팡이에서 발견된 대표적 항생물질인 페니실린은 1940년대에 의료 현장에서 사용되기 시작했을 때 그 극적인 약효로 인해 ‘마법의 탄환’이라는 별명으로 알려졌고, 20세기 최대의 발명 중 하나로 칭송받았다.

― 본문 「인간의 50만~100만 배 진화 속도 가진 바이러스, 40억 년을 살아남은 지구 최강자」 중에서