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우리나라에서는 발견하기 어렵지만 땅에 굴을 파고 사는 땅다람쥐라는 녀석이 있다. 전 세계에 분포하는데, 그 중에서도 알라스카와 캐나다, 시베리아 등의 추운 지역에 사는 극지 땅다람쥐(arctic ground squirrel)는 겨울잠을 자는데, 다른 동물들과는 달리 체온이 떨어지면서 혈액순환이 느려지고, 폐나 심장과 같은 일반적인 내장기관의 활동이 저하되는 것은 물론이고 뇌에도 큰 변화를 가져오는 것으로 알려져 있다. 


극지 땅다람쥐는 겨울잠에 들어갈 때 뇌의 많은 신경세포들이 축소되고, 심지어는 많은 수의 신경세포들 간의 연결도 끊어진다고 한다. 이는 다른 겨울잠을 자는 일반적인 동물과는 다른 현상이다. 여기에서 중요한 것은 이렇게 뇌의 신경세포와 연결상태의 변화가 있은 이후에 봄이 되면 다시 원래의 상태로 회복을 하고 겨울잠에서 깨어난다는 것이다. 이들의 뇌를 관찰해보면 겨울잠을 자면서도 2~3주에 한번 씩 많은 신경세포가 주기적으로 다시 자라나고, 이들 간의 연결도 겨울잠에 들어가기 이전보다 더 활발하게 일어난다는 것을 알게 되었다. 뇌의 이런 변화는 포유류 중에서는 햄스터와 고슴도치 등에서도 나타난다고 하는데, 극지 땅다람쥐가 워낙 강렬하게 나타나기 때문에 중요하다. 이런 과정에 대한 연구는 우리의 뇌가 얼마나 가소성이 있는지를 밝히는데에도 중요하지만, 퇴행성 신경질환에서 나타나는 뇌세포의 손상을 예방하거나 되돌리는데에도 도움이 될수도 있다. 특히 최근 연구에서 겨울잠에 들어갈 때 알쯔하이머 병과 연관이 있는 단백질이 관여하는 것으로 알려지고 있어 알쯔하이머 병의 예방과 치료에 새로운 전기가 될 가능성도 점쳐지고 있다.


이런 변화는 러시아의 세포생물리학연구소(Institute of Cell Biophysics)의 빅토 포포프(Victor Popov) 등이 시베리아 땅다람쥐를 대상으로 연구하고 발표한 1992년의 연구에서 비교적 자세하게 기술이 되었는데, 서로 다른 동물들을 대상으로 한 연구에서 겨울잠을 자는 동안과 잠시 깨어나는 기간이 시작된 2시간 이후, 그리고 하루가 지난 다음의 뇌의 해마(hippocampus)를 대상으로 조사를 한 결과 시베리아 땅다람쥐만 겨울잠을 자는 동안에는 신경세포가 위축되고 덴드라이트의 수가 훨씬 적어지지만 회복기간 동안에는 마치 겨울의 황폐한 나뭇가지에 잎사귀들이 봄에 피어나듯이 많은 수의 덴드라이트가 나타나면서 봄이나 여름의 상태 이상으로 변하는 것을 확인하면서 알려졌다. 이 연구 이후에 여러 연구자들이 유사한 동물을 대상으로 연구를 하면서 햄스터와 고슴도치에도 비슷한 현상이 있음을 밝혀내기도 하였으며, 땅다람쥐의 뇌 전반에서 이와 비슷한 현상이 나타난다는 것이 다른 연구진들에 의해 알려졌다.


또 하나의 중요한 연구는 독일 라이프지히 대학의 토마스 아렌트(Thomas Arendt)가 주장한 tau 단백질의 역할이다. 이 단백질은 세포의 마이크로튜뷸의 형태를 유지하는데 중요한 역할을 하는데, 이 단백질에 과인산화(hyperphosphorylation)가 진행되면 마이크로튜뷸이 형태를 바꾸면서 신경세포의 형태를 바꾸고 기능을 제대로 못하게 만든다. 이것이 알쯔하이머 병을 비롯한 많은 퇴행성 신경질환과 연관이 있다는 것으로 알려져있다. 아렌트의 연구팀은 겨울잠을 자는 유럽의 땅다람쥐의 뇌에서 과인산화된 tau 단백질을 발견하였다. 그리고 이런 단백질의 양이 많을수록 뇌의 연결이 줄어든다는 양적인 연관성도 밝혀내었다. 그리고, 회복이 될 때에는 반대로 이 과인산화된 tau 단백질이 거의 발견되지 않았다. 


이런 연구결과는 결국 겨울잠을 자는 동물들에 대한 연구가 알쯔하이머 병에 대한 연구에 커다란 도움이 될 수 있다는 것을 의미한다. 앞으로도 많은 연구자들에 의해 겨울잠을 자는 동물들의 뇌의 변화과정에 대한 신비가 밝혀진다면, 어쩌면 고령화 시대에 접어들면서 가장 중요한 질환 중의 하나인 퇴행성 뇌질환에 대한 의학적인 해법을 밝혀내는 결정적인 열쇠가 될지도 모르겠다. 인간도 결국에는 자연의 일부이다. 의학연구에 있어서 어쩌면 이와 같이 자연의 신비를 좀더 구체적으로 탐구하고, 여기에서 인간과의 연관성을 찾아내는 그런 통섭적인 연구가 앞으로 더욱 필요할지도 모르겠다. 주로 생물들의 다양한 기능과 구조를 본따서 기술에 접목한 사례도 많았는데, 의외로 일부 곰팡이나 버섯 등을 약제로 이용하는 것을 제외하고는 되려 의학 연구자들이 지나치게 자연에 무심하지 않았나 뒤돌아보게 하는 사례이다.



참고자료:


Repeated changes of dendritic morphology in the hippocampus of ground squirrels in the course of hibernation


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부부는 일심동체라는 말이 있습니다.  그만큼 인생에 있어 가장 중요한 관계입니다.  
저의 경우에도 할아버지, 할머니가 돌아가실 때가 기억납니다.  연세는 많으셔도 할아버지가 상당히 건강하셨는데, 할머니 돌아가시고 한달도 안되어 저세상으로 떠나셨습니다.  그만큼 우리가 눈으로 보는 건강과는 관련없는 단단한 끈이 부부사이에는 있는 것 같습니다.

이런 경험과 관련이 있는 연구결과 입니다.  배우자가 치매에 걸리면, 같이 치매가 올 확률이 증가한다는 것입니다.  10년간 1,200 커플을 조사한 결과이기 때문에, 어느 정도 신뢰성은 있는 것으로 판단됩니다.  남편을 수발한 아내의 경우 정상인 남편과 같이 사는 아내에 비해 치매에 걸릴 확률이 4배, 그리고 아내를 수발한 남편의 경우 정상인 아내와 같이 사는 남편에 비해 무려 12배나 높은 치매 확률을 가졌다고 합니다.  이 연구는 유타주립대학(Utah State University, Logan)의 노인학 교수인 Maria Norton 박사 연구팀에 의해 수행되었습니다.

잘 알려진 바와 같이, 치매는 전염성 질환은 아닙니다.  그런데도 어떻게 배우자에게 이렇게 높은 치매확률이 생길까요?  여러가지 설명이 있지만, 치매를 가진 배우자를 돌보는 스트레스가 워낙 큰 것도 하나의 원인으로 보고 있습니다.  이러한 스트레스로 인해 건강한 식사나 운동을 못하게 되고, 이에 따라 뇌건강에도 좋지 않은 영향을 미친다는 것입니다.  

이 연구결과는 2009년 알쯔하이머병 협회 세계 컨퍼런스에서 발표되었습니다.  

남편이 아내에 비해 훨씬 영향을 많이 받은 것은 어떻게 설명이 가능할까요?  아무래도 남편들이 아내에게 의지하는 것이 더욱 크고, 아내가 그 역할을 못해주게 되면 그 스트레스가 훨씬 더 커서 그런 것은 아닐까요?  이런 역할을 보통 사회적지지(social support) 기능이라고 하는데, 아무래도 여자들이 노년이 될수록 훨씬 사회적지지를 잘하는 것과 연관이 있을 것 같습니다.  그런 측면에서, 나이들어 아내에게 잘해야 한다는 일반적인 농담들도 통용되는 듯 하구요 ...  또 한가지 설명은, 아내들은 그래도 자신의 건강을 챙기는 데에 비해, 남편들은 아내가 챙겨주지 않으면 자신의 건강을 잘 돌보지 않는다는 설명을 하기도 합니다.  특히, 콜레스테롤이 높고, 고혈압이나 당뇨와 같이 치매에 중요한 만성 생활습관병에 대한 관리가 제대로 이루어지지 않는 것이 중요한 원인 중의 하나로 이야기되고 있습니다.

집안에 아픈 사람이 있고, 만성병을 앓거나 치매를 가진 사람들이 있으면 그 사람 뿐만 아니라 어떻게 하면 그 가족들을 보호할 것인가? 역시 중요한 문제가 된다는 것을 이 연구는 보여주고 있습니다.  단순히 질병치료에만 초점을 맞춘다고 되는 것이 아닙니다.  가족의 기능과 이들을 보호할 수 있는 적절한 방안도 같이 생각되어야 할 것입니다.


원문출처:


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동맥에 죽상경화를 일으키는 플라크(Plaque)가 혈관내벽을 채우고 있다.


최근 중년에 콜레스테롤 수치가 높은 사람이 치매에 걸릴 위험도를 높인다는 연구결과가 있었습니다.  일정정도 예측이 가능했던 것이기는 한데, 콜레스테롤 관리가 중요하다는 것이 다시 부각될 것 같습니다. 

이 연구는 미국 최대의 통합형 보험회사(HMO)인 Kaiser Permanente의 연구자인 Rachel Whitmer 팀에 의해 수행되었습니다.  그녀의 연구는 Dementia and Geriatric Cognitive Disorders 라는 저널에 발표되었는데요, 중년에 콜레스테롤 수치가 200이 넘는 사람의 경우, 향후 치매에 걸릴 가능성이 50%나 올라갔다고 합니다.

이 연구는 9,844 명의 남녀를 대상으로 수행되었고, 1960~70년대에 그들이 40~45세일 때 측정한 콜레스테롤 수치를 가지고 무려 40년간의 추적검사를 통해 밝혀낸 중요한 연구결과입니다.  이런 종류의 연구를 코호트(Cohort) 연구라고 하는데, 가장 증거가 명확한 연구방법입니다.  특히, 치매 중에서 알쯔하이머와 함께 뇌혈관의 문제로 발생하는 치매도 포함이 되어 있습니다.


콜레스테롤을 낮추면 치매가 예방될까?



이런 연구결과를 보면 콜레스테롤을 낮추면 치매가 예방되지 않을까?하는 추정은 가능합니다.  그렇지만, 반드시 그렇게 해석은 할 수 없습니다.  이를 증명하기 위해서는 콜레스테롤을 낮추는 약물이나 어떤 요법을 통해 실제로 이후에 치매 예방효과가 있는지를 알아보아야 합니다.

실제로 이를 증명하기 위한 몇 가지 실험적 연구가 없었던 것은 아닙니다.  콜레스테롤을 낮춰주는 약제를 이용한 연구결과들은 그럼에도 불구하고 대부분 그다지 명확한 결과를 내준 것이 없습니다.  이에 대한 더욱 명확한 연구들이 더 많이 필요한 이유가 여기에 있습니다.

치매를 일으키는 아밀로이드 베타라는 단백질의 역할과 유전학적인 연구는 여전히 치매를 정복하기 위한 중요한 연구주제입니다.  

나이가 들어갈수록, 치매와 인간의 뇌에 대한 연구는 점점 더 그 중요성이 더해갈 것입니다.  인간에 대한 의과학 연구가 원래 쉬운 것은 아니지만, 그 중에서도 뇌과학 연구는 가장 어려운 분야인 듯합니다.  언제가 될지는 몰라도, 아밀로이드 베타를 치료하고, 치매를 없앨 수 있는 백신과 같은 약제가 개발되기를 손꼽아 기다려 봅니다.

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by avlxyz from Flickr


과거 카레와 다이어트와의 연관성에 대한 논문을 소개한 바 있습니다.  카레는 이 밖에도 다른 여러가지 건강에 좋은 효과들이 알려지고는 했는데, 최근 치매를 일으키는 알쯔하이머 병의 예방에도 도움이 된다는 발표가 있어서 또다시 주목 받고 있습니다.

연관글:  2009/02/09 - 카레를 먹으면 정말 살이 빠지나요?


최근 리버풀에서 열렸던 Royal College of Psychiatrists의 연례미팅에서 연사로 나선 듀크(Duke) 대학 신경정신과의 Murali Doraiswamy 교수에 따르면 카레를 일주일에 하루나 두차례 먹으면 그렇지 않은 그룹에 비해 알쯔하이머 병에 걸릴 위험성이 낮아진다고 합니다.  카레에 들어있는 약간 매운 맛의 원천인 tumeric의 성분인 curcumin이 알쯔하이머 병을 일으키는 아밀로이드(amyloid) 반점이 퍼지는 것을 막아준다고 합니다.

현재 UCLA에서 알쯔하이머 환자에 대해서도 curcumin이 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위한 임상실험이 진행 중에 있습니다.  Doraiswamy 교수는 쥐를 이용한 동물실험에서 12개월된 아밀로이드 반점이 많은 쥐에게 curcumin이 풍부한 음식을 먹인 결과, 이 반점들이 없어지는 효과가 나타났다고 합니다.  또한, 나이가 어린 쥐에 먹였더니 새로운 반점이 생기는 것을 막았다고 하네요 ...

만약 임상실험에서도 좋은 결과가 나온다면, 카레 알약이 나올지도 모르겠습니다. 


참고자료:


Royal Colleges: Eating curry every week ‘could prevent dementia’
Annual Meeting of the Royal College of Psychiatrists, BT Convention Centre, Liverpool, 2 -5 June 2009

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