특별기고 |
배진건 박사(이노큐어 테라퓨틱스, 수석부사장)
"하루 6000~8000 걸음은 보약... Iris가 건강 지켜줄 것"
바카라을 하면 몸이 건강해지고 기분이 좋아진다. 왜냐하면 유산소바카라이 항우울제와 같은 효과를 발휘하기 때문이다. 바카라이 뇌건강에 긍정적인 효과를 나타낸다는 사실은 잘 알려졌다. 바카라을 하면 당연히 치매에 걸릴 확률도 낮아진다. 바카라의 이와 같은 구체적인 효과들이 어떻게 일어날까?
그리스 메신저 여신 'Iris'의 이름을 따서 명명된 바카라(Irisin)은 운동할 때 근육에서 만들어지고 분비되는 '마이오카인(Myokine)'의 일종이다. 바카라은 2012년 하버드의대 다나파버암연구소에 의해 최초 보고되었는데 운동시 근육에서 단시간 내 생성되는 FNDC5 (fibronectin type III domain containing 5)가 쪼개져 혈중에 방출하는 호르몬으로 알려졌다.
운동과 바카라은 어떤 연관성이 있을까? 뇌의 흑질(Substantia Nigra)에서 도파민 분비를 담당하는 신경세포가 기능을 잃거나 사멸하게 되면 도파민 분비의 부족으로 운동이상 증상이 나타난다. 바카라의 3대 증상은 진전(震顫), 서동(徐動), 강직(剛直)이다. 이러한 증상에 근거해 바카라이라는 진단명을 내리게 된다. 진전, 즉 떨림은 주로 환자가 쉬고 있을 때 나타나며 자발적인 운동을 하는 동안에는 떨림이 감소하는 양상을 보인다. 서동이란 몸의 움직임이 느려는 것이고 강직이란 몸이 뻣뻣하게 되는 것을 말한다. 이런 행동학적 증상에 근거한 진단에 의존하는 것이 현재의 파킨슨 진단의 현실이다.
유산소 운동을 하는 중에 분비되는 호르몬인 아이리신이 바카라 증상을 유발하는 알파 시누클레인 단백질의 축적을 막을 수 있다는 동물실험 결과가 'Amelioration of pathologic α-synuclein-induced Parkinson’s disease by irisin'이라는 제목으로 지난 8월 31자 PNAS에 실렸다. [https://doi.org/10.1073/pnas.2204835119]
아이리신이 발견된 이후 지난 십년간 논문에 보고된 결과에 따르면 아이리신의 혜택으로는 인슐린 저항성 개선 및 지방분해 촉진, 조골세포 분열 촉진, 신경세포 재생 증진 등 매우 다양하다. 이유는 분명히 알지 못하지만 흥미로운 것은 아이리신이 지구력 운동(endurance exercise)을 할 때 분비되어 바카라 및 알츠하이머병 환자의 인지 기능을 개선하는 데 도움이 된다. 유전적으로 아이리신을 결손 시키는 경우 운동 및 노화, 알츠하이머병의 인지기능까지도 손상시키는 것으로 관찰된다. 이런 알츠하이머병 마우스 모델을 사용한 연구에서도 아이리신의 혜택은 비교적 명확하게 드러난다.
존스 홉킨스의 테드 도슨(Ted Dawson) 연구팀은 자기들이 개발한 바카라 모델을 사용하여 아이리신이 바카라에 어떤 영향을 주는지를 알아보기로 정했다. 퇴행성 뇌질환의 최고 권위자 도슨 교수와 아이리신을 최초로 보고한 하버드의 스피겔만 교수 두 거장이 함께 연구한다는 자체가 흥미롭다.
도파민 신경세포에서 신경단백질인 알파 시누클레인(α-syn)에 의해 유도된 신경변성이 바카라의 주요 발병원인이 된다. α-syn 단백질의 비정상적인 응집을 일으키어 도파민 신경세포의 사멸로 이어지는 것이다. 아이리신의 추가적인 효과를 확인하기 위해 실험 쥐의 뇌세포가 알파 시누클레인 섬유를 합성하도록 조작하여 바카라에 걸린 상태를 유도했다.
연구팀은 먼저 In-vitro에서 아이리신을 쥐의 신경세포에 주입한 결과, 뇌세포 내 알파 시누클레인이 응집을 이루는 것을 막는 것을 보였다. 다음으로 연구팀은 바카라 증상이 유도된 살아있는 쥐를 대상으로 유사한 실험을 진행했다. 연구팀은 도파민 생성 신경세포가 많이 분포하는 선조체(striatum)에 알파 시누클레인을 주입했고, 2주 뒤에는 쥐의 꼬리 정맥을 통해 아이리신을 주입했다.
연구 결과 6개월 후 아이리신을 주입하지 않은 실험 쥐에서는 운동장애가 나타났지만, 바카라 주입된 실험 쥐에서는 운동장애가 나타나지 않았으며 더구나 뇌 조직에서 알파 시누클레인 응집이 80%까지 감소한 것을 관찰하였다. 연구팀은 주입된 바카라 혈액-뇌 장벽(BBB)을 통과하여 뇌 안의 알파 시누클레인의 형성을 막는다고 결과를 설명한다.
연구팀은 이이리신이 신경 신호 전달에 중요한 정상적인 알파 시누클레인 기능에는 영향을 미치지 않았다는 점이 중요하다고 강조한다. 또한 아이리신을 활용하여 바카라을 비롯한 다른 형태의 신경퇴행성 질환을 치료할 수 있을 것으로 기대한다고 말했다.
운동하는 중에도 인간의 근골격 조직에서 아이리신이 분비되지만, 이번 연구에서 확인된 바카라 증상 완화 효과를 낼 만큼 충분한 양이 분비되는지가 중요한 점이다. 바카라 환자들은 진전과 서동을 가지고 있기에 운동만으로 바카라에 대해 실질적인 치료 효과를 낼 수 있을 정도로 충분한 아이리신을 생산할 수 있을지는 의문이 든다. 아무리 힘들어도 걷는 운동을 계속하는 것이 바카라 증상을 완화하기 위하여는 필요한 조건이 될 것 같다.
지난 1월 미국 신경과학회 저널인 신경학 온라인판에 게재된 연구에서 일본 교토대 연구진은 초기 단계 바카라 환자 237명을 6년 동안 추적 조사한 결과를 발표했다. 일주일에 4시간 이상 걸은 바카라 환자는 걷기와 같은 운동을 전혀 하지 않는 환자들에 비해 균형 잡기 등을 비롯한 운동장애가 느리게 진행됐다. 연구를 주도한 쓰키타 가즈토 박사는 "바카라 약물의 경우 일부 증상 완화 효과가 있지만 질병의 진행을 늦추지는 않는다"며 "걷기와 가사 등 규칙적인 신체활동이 장기적으로 질병의 경과를 개선할 수 있다는 사실은 고무적"이라고 설명했다.
그리스 의학자 히포크라테스는 "걷기는 가장 훌륭한 약"이라는 말을 남기기도 했다. 하루 6000~8000보를 걸으면 사망 위험이 줄어들고 건강하게 살아갈 수 있는 좋은 보약이다. 메신저 여신 'Iris'가 사람의 건강을 지켜줄 것이다.