[태그:] 타우단백질

스포츠 경기장이나 공연장, 영화관 등에서 사용하는 조명은 일반적으로 사용하는 조명보다 훨씬 밝다. 그러면서도 자연스럽게 퍼지는 경향이 있다. 이런 조명들에는 '제논(Xe)'이라는 기체가 사용된다. 대기 중에 매우 미세한 농도로 존재하는 무색 무취의 기체로, 대형 공간의 조명, 카메라, 플래시, 방사선 치료 등에 사용된다.

이 제논 가스를 흡입하면 알츠하이머로 인한 증상을 완화하거나 치료할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 쥐 실험을 통해 검증한 결과, 신경계에 발생한 염증을 억제하고, 뇌 위축을 줄이며, 신경 보호 상태를 증가시킨다는 것을 확인한 것이다.

 

혈뇌장벽 통과하는 제논 가스

알츠하이머를 비롯해 뇌와 신경계에 발생하는 문제를 치료할 때는 항상 ‘혈뇌장벽(Blood-Brain Barrier, BBB)’을 통과하는 것이 관건이다. 혈뇌장벽은 뇌를 보호하는 중요한 관문으로, 일정 크기 이상의 입자나 유해 물질을 원천적으로 차단한다. 혈뇌장벽을 통과하기 위해서는 그보다 작은 분자로 이루어진 물질 또는 특정 성질을 띤 물질이어야 한다.

이밖에도 물리화학적 성질이나 전달 메커니즘 등 약물 설계 과정에서 고려해야 할 변수가 많다. 이로 인해 뇌와 신경계에 작용하는 약물을 개발하는 것이 지극히 어렵다. 알츠하이머 증상이 뇌에 축적되는 아밀로이드 플라크와 타우 단백질의 엉킴으로 발생한다는 것을 확인한 뒤에도 치료제 개발이 오래 걸리는 이유이기도 하다.

이에 대해 미국 워싱턴 대학 의대와 매스 제너럴 브리검(Mass General Brigham)에서는 기존과는 달리 ‘제논 가스’를 직접 흡입하는 방법을 제시했다. 제논 가스가 혈뇌장벽을 통과할 수 있으며, 실질적으로 뇌에 이로운 효과를 낼 수 있다는 것이다.

 

뇌 위축 완화, 염증 감소 효과

제논 가스는 대기 중에 약 0.0000087%의 미세한 농도로 존재하는 기체다. 헬륨이나 네온, 아르곤과 같은 비활성 기체(noble gas)의 일종으로, 그 중에서 원자량이 가장 높은 기체이기도 하다. 비활성 기체들은 일반적으로 다른 원자와 반응하지 않지만, 제논의 경우 특정 조건에서 반응해 화합물을 만든다.

연구팀은 제논 가스의 이런 독특한 성질이 뇌 신경계에 이로운 작용을 할 수 있다는 가능성을 확인했다. 알츠하이머가 유발된 쥐 모델에게 제논 가스를 흡입하게 한 결과, 혈뇌장벽을 통과해 뇌를 둘러싼 체액으로 직접 전달됐다. 관찰 결과 뇌 위축과 신경계 염증이 감소하는 모습을 보였으며, 뇌의 주요 면역세포인 ‘소교세포(microglia)’가 더 활발하게 반응하도록 만들었다.

제논 가스가 뇌에 영향을 미치는 구체적인 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았다. 다만, 제논 가스를 직접적으로 흡입한 뒤 신경 세포 사멸이 줄어들고 염증 반응이 억제되는 현상이 나타났으므로, 이를 중심으로 한 상호작용을 연구하게 될 것으로 보인다.

 

올해 임상시험 시작, 자원 효율성도 검토

브리검 앤 위민스 병원에서는 인간을 대상으로 제논 가스의 효능을 검증하는 임상시험을 실시할 예정이다. 임상 1상시험은 별다른 증상이 없는 건강한 지원자들만을 모집해 실시할 예정이며, 올해 초 안으로 시작할 예정이다.

1상시험에서는 제논 가스의 안전성, 그리고 적정 복용량(흡입량)을 확립하는 데 주 목적을 두고 있다. 이에 따라 연구팀은 제논 가스가 효과를 나타내는 메커니즘에 중점을 두겠다는 계획이다. 

쥐 모델 실험으로 확인한 잠재력으로 볼 때, 제논 가스는 알츠하이머 외에도 다발성 경화증, 근위축성 측색 경화증, 안구 질환 등 신경 세포 손상과 관련된 다른 질환에도 효능이 있을 것으로 기대되고 있다. 

한편, 연구팀은 제논 가스가 대기 중에 매우 희박하게 존재한다는 특성을 고려해, 제논 가스를 보다 효율적으로 사용하는 방법, 그리고 재활용할 수 있는 기술에 대해서도 함께 고민하고 있다고 전했다.

헬리코박터 감염으로 인한 위 궤양이 치매 위험에 영향을 미친다는 내용이 발표됐다. 헬리코박터 제균 치료를 빨리 시작하면 치매 위험을 낮춘다는 연구 결과다.

 

헬리코박터 파일로리 균이란?

‘헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori) 균’은 소화성 궤양을 유발하는 대표적인 균이다. 보통 헬리코박터 균이라고 부르며, 위암 발병의 주요 원인 중 하나로 알려져 있다. 주로 위와 십이지장 점막에 서식하며, 생존력이 강해 위산에서도 살아남을 수 있는 것으로 알려져 있다. 

이들은 혈뇌장벽(Blood-Brain Barrier, BBB)을 통과해 뇌에 신경염증을 유발할 수 있다. 감염을 통해 발생한 염증성 물질이 혈류를 통해 뇌에 도달하고, 혈뇌장벽 투과성을 증가시킴으로써 신경염증을 유발하는 메커니즘이 대표적이다. 또한, 알츠하이머 유발 원인으로 꼽히는 아밀로이드 베타, 타우 단백질의 침착에도 영향을 미칠 수 있는 것으로 알려져 있다.

헬리코박터 감염으로 발생하는 소화성 궤양은 비타민과 무기질의 흡수를 방해하는 원인이 됨으로써, 신경세포 재생에 영향을 미치게 된다. 또한 장내 미생물군(장내 마이크로바이옴)에 불균형을 일으키고, 뇌 기능에 영향을 미치는 대사산물의 생성에 변화를 일으켜 치매 발병 위험을 높일 수 있다.

 

소화성 궤양 있으면 치매 발병 위험 높아

가톨릭의대 서울성모병원 정신건강의학과 강동우 교수와 여의도성모병원 뇌건강센터 임현국 교수 연구팀은 헬리코박터 제균 치료 여부에 따른 치매 발병 위험도를 연령대별로 평가하는 연구를 진행했다. 국민건강보험공단 데이터베이스를 활용, 55세~79세 총 47,628명의 참가자를 대상으로 했다.

소화성 궤양 환자의 5년, 10년 추적관찰 내용을 최초 분석한 결과, 건강한 대조군에 비해 치매 발병 위험도가 3배 가량 높아지는 것으로 확인했다. 이는 고혈압, 당뇨, 고지혈증, 허혈성 심질환 등 치매 위험인자로 꼽히는 것들을 통제했음에도 나타난 결과다. 특히 60~70대에서는 알츠하이머성 치매 발병 위험도가 높아지는 것으로 확인됐다.

연구팀은 헬리코박터 파일로리 제균 치료가 위암의 발병 위험을 낮춘다는 기존 연구결과에 주목, 치료 시기에 따른 치매 발병 위험도를 평가했다. 위 궤양 진단 후 6개월 이내에 제균 치료를 시작한 그룹(조기 치료군), 그리고 1년 이후 제균 치료를 시작한 그룹(지연 치료군)을 각각 5년, 10년 추적관찰했다. 

마찬가지로 고혈압, 당뇨, 고지혈증 등 다른 위험인자는 통제한 상태에서 치매 발병 위험도를 비교했다. 분석 결과, 지연 치료군이 조기 치료군에 비해 치매 발병 위험도가 2배 이상 높게 나타난 것을 확인할 수 있었다.

강동우 교수는 “이번 연구는 헬리코박터 파일로리 감염이 신경퇴행성 질환의 발생 원인과 연관이 있음을 제시한 초기 연구”라고 이야기했다. 또한 강 교수는 “발효 음식, 매운 음식을 즐기는 우리나라 식습관은 위 점막을 자극해 헬리코박터 균 감염을 높일 수 있다”라며 “진단 기술 발전으로 헬리코박터 감염 여부를 정확하게 확인할 수 있는 만큼, 장 건강 및 뇌 건강을 위해 조기 진단이 필요하다”라고 말했다.

이번 연구는 미국 노화학회 공식 학술지인 「Geroscience」에 게재됐다.

 

헬리코박터 감염과 치료

서울아산병원 질환백과에 따르면 헬리코박터 균의 감염 경로가 무엇인지는 정확하게 알려져 있지 않지만, 사람과 사람 사이에 전파되는 것으로 추정된다. 입에서 입으로 감염되는 경우, 한 그릇에 음식을 놓고 함께 먹는 식습관 역시 전염 사유가 된다. 

헬리코박터 균은 우리나라 성인의 50~60%가 가지고 있으며, ‘감염자의 감수성’에 따라 증상이 다르게 나타난다. 증상으로는 가벼운 수준의 소화불량, 급성위염부터 만성위염, 위 궤양, 십이지장 궤양, 위암 등 심각한 수준까지 나타날 수 있지만, 대부분은 감염돼도 특별한 증상을 나타내지 않기 때문에 모두가 치료를 받아야 할 필요는 없다. 

다만, 대한소화기학회에서 제시한 가이드라인에 따르면, 위 궤양 환자, 합병증을 동반한 십이지장 궤양 환자, 조기 위암 환자 등 일부 질환을 앓고 있는 경우는 치료를 받을 것이 권장된다. 치료의 필요성은 증상의 심각성, 환자의 컨디션 및 위험 요소 등에 따라 달라질 수 있다.

헬리코박터 감염을 예방하기 위해서는 양배추, 브로콜리, 사과 등 위장 건강에 좋은 음식을 섭취하는 것이 좋다. 항산화 물질, 항염증 성분, 식이섬유 등을 통해 위장 점막을 보호하고 염증을 줄임으로써 면역력을 강화하는 것이 핵심이다. 또한, 과식을 피하고 절주, 금연을 습관화하는 것이 좋다. 

헬리코박터 제균치료는 주로 항생제와 위산 억제제를 복용한다. 치료 후에는 세균이 완전히 제거됐는지를 확인해야 하며, 재발 우려가 있으므로 꾸준한 관리가 필요하다.