환경오염과 비만증 그리고 뇌와 비만증과의 수수께끼

  환경오염과 비만증

 특히 소아비만이 점점 더 늘어나고 있는데, 이야말로 과다한 음식물 섭취와 부족한 운동량만으로는 설명이 잘 안되고 있다. 여기에 일부 연구조사가들은 환경오염과 이로부터 나오는 여러 가지의 독성물질들이 인간의 과체중과 비만증을 유발시키는 또 하나의 요인이라는 주장을 하고 있어 주목을 받고 있다.
 
 지난 수십 년 간 인간은 수십만 가지의 각종 화학물질들을 지구상에 버려온 바 있지만, 이런 독성 물질들이 인간의 몸에 어떤 영향을 끼칠 것인지에 대하여는 많은 연구가 이루어지지 않았기 때문에 이 방면에 대하여 앞으로 많은 연구가 있어야 할 것이다. 그런데 이런 환경오염물질들은 많은 경우에 인체에 들어와서는 내분비계통에 이런저런 모습으로 참여(Endocrine-Disrupting Chemicals=EDC)하게 되는데, 그 중에서도 대표적인 남성 호르몬과 여성 호르몬인 테스토스테론과 에스트로겐의 작용을 억제, 모방 및 방해를 하면서 이들 호르몬들의 작용을 바꾸어 놓음으로 여러 가지의 문제점들을 야기하게 된다.
 이들 호르몬들은 지방질 조직을 규제하는 것인데, EDC도 같은 작용을 하게된다. 이에 캘리포니아 대학(Irvine)의 브르스 불름버그 박사는 이런 화학물질들을 오베소겐(obesogens)이라고 부르자고 제의했다.
 
 비만증 환자는 거의 모든 인구 층에 다 분포되어 있지만, 그 중 어린 나이일수록 더욱 심각한 영향을 받고있어 이에 대한 원인으로 환경오염 물질들인 여러 가지의 화학물질들에 노출된 어린이들이 어린이 비만증으로 발전하게 됨은 물론 나중에 성인이 되어서도 심각한 비만증 환자로 될 수 있음을 예고하고 있는 것이다. 즉 비만증은 평생토록 걱정해야 할 하나의 유행병처럼 여기고 이에 대한 대처를 해야 함을 말하고 있는 것이다.

플라스틱이 문제인가? : 최근 CDC에서 발표한 바에 의하면, 미국인 인구의 93%가 비스페놀-A(BisPhenol A=BPA)에 노출되어 있다고 한다. BPA는 에스트로겐과 유사한 작용을 하는 화학물질로 깡통 음식, 치과용품 그리고 유아용 병이나 물 병 등과 같은 각종 플라스틱 제품들에 함유되어 있다. 실험실 동물을 통하여 얻은 결론은, 인간에게 노출된 양보다 적은 양의 BPA가 들어간 사료를 먹인 어린 쥐들은 다른 쥐들에 비해서 훨씬 더 심한 비만증을 보여주었다고 한다.

 또 다른 한 가지는 가소제(可塑劑, platicizer)로 알려진 프타레이츠(phthalates)는 소비자들이 많이 쓰는, 각종 음료수 병, 의료기구, 향수, 손톱광택제, 페인트 및 샤워 커튼 등, 각종 제품에 많이 들어있다. 이 물질은 테스토스테론의 작용을 억제하여 요도하열(尿道下裂=hypospadias)과 남자들에게 정자감소를 발생시킨다는 것으로 알려진 바 있는데, 최근에는 한 대학(Pennsylvania State University)실험실 보고에 의하면 생쥐의 지방세포를 증식시킴이 관찰되었다고 한다.

 또 다른 대학University of Rochester)의 보고에 의하면 프타레이츠가 인간의 오줌분석을 통하여 높은 인슐린 저항과 함께 비만증에 관한 증거를 포착했다고 한다.

알려지지 않은 위험? : 농사에 쓰이는 화학물질들 중에서도 의심이 가는 물질들이 있다.
예를 든다면, 아트라진(atrazine)은 유럽에서는 사용금지가 된 제품인데 이 물질은 살충제와 제초제로 쓰여지고 있는데, 이 물질도 에스트로겐과 비슷한 작용을 한다.
 한국에서 실시된 한 보고에 의하면, 이 물질이 허리둘레를 증가시키는 것으로 되어있다.
 
 항 곰팡이제와 나무 방부제로 쓰이는 트리뷰틸린(tributylin=TBT)은 내분비 방부제로 알려져 있는데, 암컷의 연체동물에서 숫컷의 생식기가 자라났다고 한다. 그런데 최근의 스위스에서 이루어진 산 실험에 의하면, 이 물질이 지방세포의 분화를 돕는 것이 관찰되었다고 한다.
 또한 TBT는 몸 속의 코티졸의 수준을 올려주게 되는데, 이 호르몬도 체중증가를 초래하게 된다.
 
 이 밖에도 PCB(polychlorinated biphenyl), DDE(1,1-dichloro-2,2-bis ethane) 및 DDT(dichloro-diphenyl-trichloroethane)도 비관증과 연관되어있다는 보고가 있다.

어떤 대비를 할 것인가? : 화학물질에 깊은 상식이 없는 일반인들이 할 수 있는 것에 대하여 알아보기로 한다.
* 될 수 있는 대로 플라스틱 제품을 쓰지 말고 스테인리스나 유리 그릇을 쓰기로 한다.
* 깡통 음식이나 플라스틱으로 포장된 음식보다는 신선한 음식재료를 쓰거나 병에 들어있는 제품을
  쓴다.
* 특히 임산부들은 BPA가 들어있는 각종 제품들을 적극적으로 피한다.
* 플라스틱에 들어있는 음식을 그대로 마이크로웨이브나 직접 끓여서 먹지 않도록 한다.
* 프타레이츠가 들어있는 장난감이나 어린이용 제품에 대하여 알아보고 쓰도록 한다.
* 일용품들 중 방향제가 들어있는 것들은 적극적으로 피해간다.
* 비닐 커튼이나 공기정화제에는 프타레이츠가 들어있을 가능성이 높음으로 이를 쓰지 않도록
  한다.

  뇌와 비만증

 뇌는 혈액으로부터 직접 영양소와 산소를 공급받을 수 있고, 또한 뇌의 신진대사 끝에 이루어지는 노폐물을 배설할 수 있는 것이 아니고 BBB를 통하여 이런 기능들이 이루어지게 되어있다. 이는 뇌를 보호하기 위한 기능인 것이다. 이때 렙틴(leptin)이 BBB를 통과하지 못하게 되면 비만증으로 이어지게 된다. BBB가 있다는 사실은 1890 년대부터 알려진 바 있다. 그러나 1969년에 들어와서야 전자현미경을 통해서 BBB가 있음이 확인되었다. BBB는 내면세포가 아주 총총하게 결합되어있을 뿐 아니라, 제한된 구멍만 있고, 혈액에 있는 물질들이, 이 제한된 구멍을 통해서만 BBB를 통해서 뇌에 도달하게 되어있는 구조로 되어있다.
 
 센트루이스 의과대학의 뱅크(Banks) 박사는 BBB가 음식물 섭취와 비만증을 결정하는데 중요한 작용을 하는데, 이를 간과한 느낌이 든다고 말하면서, 이에 대한 새로운 연구가 이루어질 때, 전혀 다른 새 약품이 개발될 수 있으며, 이를 비만증 치료에 적용할 수 있을 것으로 전망했다.
 뱅크박사는 식욕을 조절하는 렙틴과 BBB와의 상관관계에 대하여 깊은 이해를 할 수 있을 때 비만증에 대한 근본적인 대책이 마련될 수 있을 것이라고 전망했다. 렙틴이 BBB를 통과해서 궁상 핵(arcuate nucleus)에 도달하게 되면, 식욕을 내려줌으로 음식물 섭취를 줄여주게 된다.
 
 과학자들은 렙틴이 음식물 섭취에 작용하는 기능을 갖고있는데, 렙틴이 부족할 때는 과식을 하게되면서 비만증으로 이어지게 됨을 알게 되었다. 그러나 비만증을 갖고있는 사람들의 혈청 내에는 거의 예외 없이 높은 렙틴을 갖고 있다. 즉 혈청 내의 렙틴은 식욕조절과는 직접적인 상관관계가 없는 것은, 마치 인슐린에 대한 저항이 생기면, 혈청내 인슐린이 아무리 높아지더라도 혈당이 올라가게 되는 기전과 비슷하다고 할 수 있다.

 렙틴에 대한 저항 중 확실하게 알게 된 면은 렙틴의 BBB 통과에 문제가 있게되면서, 렙틴이 BBB를 통과해서 궁상 핵에 도달해서 식욕을 줄여주게 되는데 문제가 있다는 것이다.
 뱅크 박사는 렙틴의 뇌로 들어가게 하는 요소로서 순환요소 (circulating factor)가 있음을 발견했다. 트리글리세라이드(triglyceride)인 것이다. 트리글리세라이드는 비만증이나 기아 상태일 때 올라가게 된다. 즉 트리글리세라이드가 렙틴의 BBB 통과를 방해하는 것이다. 연구조사가들은 혈청내 트리글리세라이드를 감소시킬 때 렙틴의 BBB 통과가 쉬어짐을 관찰했다.

 반대로 기름진 사료를 먹여 트리글리세라이드의 수준을 올렸더니 실험실 동물의 렙틴 BBB 통과가 내려감을 알아낸 것이다, 이는 트리글리세라이드가 뇌로 하여금 기아상태에 있음을 알려줌으로 음식물 섭취를 증가시키게 됨을 시사하는 것이다.

더 많은 연구조사의 필요성 : 뱅크 박사의 소견에 대하여 이를 그대로 용납하기보다는, 트리글리세라이드가 어떤 식으로든지 렙틴의 BBB 통과와 상관관계가 있지만, 그렇게 간단치만은 아닐 것이라는 의견도 있다.(Rexford Ahima) 그러나 신진대사와 직접 관계있는 비만증, 당뇨병 및 신진대사 증후군이 어떤 식으로든지 BBB와 렙틴의 기능과 상관관계를 갖고있을 것이라는 짐작은 충분히 가능한 것으로 보여진다. 이 대하여 뱅크 박사는, 비만증과 당뇨병은 뇌의 질병으로 간, 근육 그리고 췌장에 그 영향을 미치면서 생기는 병이라고 진단하고 있다.

그러나 앞으로 풀어야 할 과제들은 다음과 같다.

* 실험실 동물로부터 발견된 이 소견은 원인인가 아니면 결과인가?
* 트리글리세라이드의 수준을 바꿀 때, BBB에 어떤 변화를 주는가?
* 가장 중요한 것은, 실험실 동물로부터 알게된 소견들을 인간에 적용할 수 있는가?