신장 결석 예방에 과연 보충제가 도움이 될까요?

신장 결석

개요 -

  • 신장 결석의 일반 증상은 발열과 오한, 피가 섞인 소변 및 탁한 색의 소변과 아랫배의 극심한 통증을 예로 들 수 있습니다.
  • 아시아 가르시니아 캄보지아 과일의 추출물, 수산화구연산은 특정한 조건에서 결정을 녹이고 신장 결석의 성장을 억제할 수 있습니다
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머콜라 박사

신장 결석의 고통(이따금 통증)을 겪은 사람은 “이 고통을 미리 예방하고 방지할 수 있는 방법은 없을까”라고 생각한적이 있을 것입니다.

과학 분야에서도 마찬가지로 이러한 바램은 신장 결석을 연구하는 연구자들에게는 풀어야 할 숙제이기도 합니다. 따라서 이러한 문제를 해결할 수 있는 방법들 중 하나는 인체 시스템에 혼란이 야기되기 전에 적절한 식이성 보충제가 해결책일 수 있습니다.

휴스턴 대학(UH)의 연구원은 이를 잠재적 “예방 도구”라고 부릅니다. 실제로 신장 결석을 방지한다면 대단한 약물일 수도 있습니다.

옥살산 칼슘 결정(Calcium oxylate crystals)은 미세하지만 문제를 유발하는 결석을 구성하며 신장에 형성되는 경질 무기질 침전물입니다. 문제는 이 침전물들이 요로에 박혀서 움직이지 않을 때 시작됩니다. 한 개 이상의 결석들이 소변의 흐름을 방해하여 다른 불편함을 유발할 수 있습니다. MedicineNet.com에 따르면

“신장 결석의 가장 일반적인 구성 성분은 옥살산 칼슘 결정(Calcium oxylate crystals)이며 이는 신장 내부에 형성되는 미네랄 침전물입니다. 문제는 이들이 요로를 막고 배뇨를 차단할 때 큰 고통을 일으킬 수 있습니다.”

결석이 작은 경우 잘 알지 못하는 사이에 요로를 막고 있다가 통과할 수 있지만 결석의 크기가 클 경우 문제가 될 수 있습니다. 데일리 메일(Daily Mail)은 헝가리에 발견된 가장 큰 신장 결석은 그 무게가 2.5 파운드에 달한다고 보도를 한 적이 있습니다. 당연히 큰 결석은 수술을 통해 제거되어야 합니다.

신장 결석 증상

신장 결석은 수뇨관이라 불리는 신장과 방광을 연결하는 관에 위치합니다. 결석이 발생하면 앞에서 언급한 증상과 함께 다음 증상들이 같이 나타납니다.

지속적인 소변 충동

발열 및 오한(감염 증상)

피가 섞이거나 탁한 소변

소변 통증

20분에서 1시간 동안 지속되는 통증

메스꺼움 및/또는 구토

사타구니 및 하복부의 측면과 후면에 퍼지는 통증

가르시니아 캄보지아의 수산화 구연산: 신장 결석 예방 가능성

2016년 중반에 네이처지(Nature)에 발표된 한 연구는 말라바 타마란드라고 알려진 아시아 가르시니아 캄보지아 과일에서 나오는 수산화구연산 성분 추출물을 이용하여 개발된 신장 결석 예방 보충제를 설명하고 있습니다.

특정 조건에서 수산화 구연산은 결정을 녹일 뿐 아니라 성장을 억제할 수 있다고 합니다. 원하는 대로 진행된다면 수산화 구연산은 30년 동안 개발된 신장 결석 치료제들 중 가장 진보한 형태의 치료제가 될 것입니다.

과학자들인 이 보충제가 칼슘 구연산(예: 브랜드명 Urocit-K)의 현실적인 대안이 될 것으로 기대합니다. 칼슘 구연산은 신장 결석 통과 통증을 효과적으로 완화하지만 종종 구제 대상으로 설계된 통증에 필적할만한 (아래와 같은) 부작용을 보이기도 하기 때문입니다.

  • 배탈
  • 구역질
  • 구토
  • 설사
  • 심장 마비

하지만 인간에 대한 엄격한 임상시험이 아직 수행되지 않아 실제로 아직 개념 단계에 머물고 있으나 수석 연구자이자 UH의 화학 공학부 부교수인 제프리 리머(Jeffrey Rimer)와 그의 동료들은 몇 가지 연구 및 실험을 수행했다고 말합니다.

수산화 구연산에 대한 연구

사이언스 데일리에 따르면 옥살산 칼슘 결정의 성장을 저해하는 구연산(CA)과 수산화구연산(HCA)을 비교 연구한 결과 후자(수산화 구연산)가 “더욱 강하고 고유한 특성을 보였으며 새로운 치료법 개발에 이점을 제공한다”고 밝혔습니다.

“연구팀은 현실적인 성장 조건에서 결정, CA 및 HCA 사이의 상호작용을 연구하기 위해 원자력 현미경(AFM)을 사용했습니다... 이 AFM원자력 현미경을 통해 거의 분자 분해능으로 결정 성장을 실시간으로 기록할 수 있었습니다.

정지혜 연구원[연구에 참여한 UH 대학원생]은 특정 농도의 HCA에 노출되었을 때 AFM 영상으로 결정의 실질적인 축소를 기록할 수 있었습니다

리머 교수는 매우 과포화된 성장 용액에서 결정이 실질적으로 용해되는 것을 보는 것은 드물기 때문에 이런 초기 발견이 비정상적이라고 의심했습니다. 하지만 문헌에서 보고된 가장 효과적인 억제제는 ‘단순하게’ 결정의 성장을 완벽하게 중단시킵니다.”

정지혜 연구원이 기록하고 발견한 것은 정확한 결과로 밝혀졌으며 결정의 왜곡이 어떻게 그리고 왜 발생했는지 알아보는 다음 단계로 연구가 진행되었습니다. 두 명의 다른 연구 저자들은 밀도 함수 이론(DFT)을 적용했습니다.

...HCA와 CA가 칼슘 및 옥살산 칼슘 결정에 결합하는 방법을 다루기 위해 물질의 구조와 특성을 연구하기 위해 매우 정확한 계산법이 사용되었습니다.

그 결과 HCA는 결정 표면에 매우 강력하게 결합하였고 칼슘 및 옥살산을 표면으로 당겨서 방출을 유도하여 결정을 용해시켰음을 알 수 있었습니다.” 

이 단계에서는 사람에게 직접 임상 시험을 실시했는데 7명의 실험 참가자들에게 3일 동안 수산화 구연산을 복용하도록 했으며 이 기간 동안 연구자들이 보충제가 소변으로 배출되는지 입증하기에 충분한 시간(보충제를 치료에 사용하기 위한 요건 중 하나) 이었습니다.

장기적인 안전성을 확립해야 하고 용량 결정 및 더 많은 인체 임상시험이 필요호하지만 라이머 교수는 이번 초기 연구 결과가 아주 유망하다고 생각하고 있습니다.

“생체내 시험에서 연구소 시험과 같은 결과가 나온다면 HCA는 만성 신장 결석 환자의 발병률을 크게 줄일 수 있습니다.”

또 다른 연구의 저자이자 피츠버그 대학교 스완슨 엔지니어링 대학의 화학 및 석유 엔지니어링과 부교수, 지아니스 음푸르파크스(Giannis Mpourmpakis) 박사는 다음과 같이 설명합니다.

“우리는 옥살산 칼슘이 자연 환경에서 생성되며 분해되는 분자 수준의 메커니즘을 밝혀내기 위해 노력하고 있습니다. 이 연구는 결국 결정의 수명 주기를 제어하는 데 도움이 될 것입니다.”

신장 결석에 대한 통계

건강한 신장은 최적의 건강을 위해 다양한 기능을 수행합니다. 국립 신장 재단에 따르면 신장의 가장 중요한 기능은 30분마다 몸의 모든 혈액을 걸러내어 체내에 폐기물과 과도한 수분을 제거하는 것입니다. 신장은 또한 아래의 기능들을 수행하는 인체에 아주 중요한 장기들 중 하나라고 할 수 있습니다.

  • 체액 수치를 조절
  • 뼈를 강화하기 위해 비타민 D를 활성화
  • 적혈구 생산을 위한 호르몬 방출
  • 혈액 미네랄의 균형 유지
  • 혈액 조절 호르몬 방출

50만 명 이상의 미국인이 신장 결석의 격렬한 아픔으로 인해 응급실에 실려가기도 합니다. 불행히도 이 질병은 점점 더 확산되고 있는데 (미국에서 조사된)통계에 의하면 현재 남성의 12%, 여성의 7%에 영향을 미치고 있는 것으로 예상된다고 합니다. 하버드 헬스(Harvard Health)는 다음과 같이 보고했습니다.

“많은 사람에게 신장 결석은 일회성 문제가 아닙니다. 결석을 한 번 겪은 사람 중 절반이 예방 조치를 하지 않을 경우 7년 이내에 재발합니다. 대부분의 결석은 칼슘이 옥살산 또는 인과 결합할 때 생성 되며 신체가 단백질을 대사할 때 형성되는 요산으로부터 형성됩니다.”

신장 결석은 또한 만성 신장 질환을 일으킬 위험을 증가시킵니다. 신장 결석으로 시작되 유발되는 질환으로 인한 피해와 사망에 대한 심각한 통계/수치는 아래와 같습니다.

고혈압과 당뇨병은 신장 질환의 두 가지 주요 원인입니다.

약 2천6백만 명의 미국 성인이 신장 질환을 가지고 있지만 그 사실을 모름

미국 성인 3명 중 1명이 현재 위험에 처해 있음

신장 질환은 미국에서 9번째로 큰 사망 원인

매년 신장 질환의 사망자는 유방암이나 전립선암을 능가

신장 질환은 미국에서 9번째로 큰 사망 원인

아프리카계 미국인의 신부전 가능성이 3.5배

신장이 손상되면 투석이나 신장 이식이 필요

2013년에 47,000명 이상의 미국인이 신장병으로 사망

매년 13명이 신장을 기다리다가 사망

신장 결석 예방하는 방법들

신장 결석을 예방하는 식품들

대부분 의사들은 신장 결석을 유발하는 가장 흔한 원인 중 하나가 탈수증이라고 밝히고 있으므로 결석을 예방하는 최고의 방법은 충분한 양의 물을 마시는 것이라고 할 수 있습니다. 당뇨병, 고혈압 및 비만과 같은 상태는 신장 결석의 위험을 더 증가시킵니다.

다른 권장 사항은 무지방 신체 질량 1파운드당 0.5g의 단백질 섭취로 제한하는 것이며 대부분 사람들은 일일 40~70g(1 1/2 ~2 1/2 온스) 범위에 속하게 됩니다. 신장 결석 가능성이 높은 경우 붉은 고기를 많이 먹는 것은 문제가 될 수 있습니다. 그 이유는 신장 결석의 형성을 일차적으로 막아 주는 소변 내의 화학물질, 구연산 수치를 감소시키기 때문입니다.

대부분의 미국인들은 필요량 이상의 단백질을 소비하고 있으며 이로 인해 신장 결석 문제가 악화됩니다. 신체에서 필요로 하는 것보다 더 많은 단백질을 섭취하면, 신장에 스트레스를 주는 질소 폐기물을 혈액에서 더 많이 제거해야 합니다. 만성 탈수증이 발생할 수 있습니다. 의사들은 또한 신장 결석의 위험이 있는 사람들에게 다음과 같은 다량의 옥살산을 함유한 식품을 섭취하도록 권장합니다.

근대

비트

고구마

대황

초콜릿

오크라

아몬드

시금치

이런 식품에는 마그네슘이 많이 포함되어 있어 가장 일반적인 신장 결석인 칼슘과 옥살산이 결합을 방해합니다. 마그네슘은 체내에 충분한 양이 존재할 때 신장 결석을 예방하는 성질이 있는 미네랄입니다.

약 80%의 미국인이 마그네슘 결핍에 영향받는 것으로 추정됩니다. 마그네슘을 신체가 칼슘을 다루는 방식에 영향을 주기 때문에 신장 결석 발달과 관련됩니다. 과도한 칼슘은 해로울 수 있기에 균형이 필요합니다.