새로운 연구 결과에 따르면 파킨슨병은 장에서 비롯됩니다

머콜라 박사로부터

여러분의 장은 심장병, 비만, 수면장애, 그리고 우울증과 같은 만성 질환의 위험에 영향을 미치면서 여러분의 건강 전반에 중요한 역할을 합니다.

그러나, 떨림과 균형 문제와 같은 증상을 초래하는 중추신경계 장애인 파킨슨병은 특발성 근원의 병으로, 이는 즉 알려진 원인이 없음을 의미합니다.

학술지 뉴런(Neuron)에 발표된 연구는 파킨슨병이 내장 세포에서 기인하여 미주신경을 통해 뇌로 순환하게 된다는 개념을 추가적으로 뒷받침하며 앞서 말한 개념에 대해 이의를 제기했습니다. 여기서 미주 신경이란 뇌간에서 뻗어 나와 복부에 달하는 열 번째 뇌 신경입니다.

만약 이 말이 맞다면, 장 건강을 강화하는 것을 시작으로 예방과 치료에 새로운 길이 열리는 것입니다. 하지만, 파킨슨병을 유발하는 다른 요인 또한 고려되어야 합니다.

파킨슨병과 관련된 단백질은 장에서 뇌까지 이동할 수 있습니다

알파-시누클레인(Alpha-synuclein)은 인체에서 자연스레 찾아볼 수 있는 종류의 단백질입니다. 단백질이 잘못 접히게 되면 이들이 서로 뭉쳐서 신경세포에 손상을 주게 되는데, 루이소체라고 하는 죽은 뇌 조직이 될 수 있습니다. 이런 뇌사 상태의 세포는 활동 및 언어 장애와 같은 파킨슨병 증상을 동반할 수도 있습니다.

2003년, 독일의 신경해부학자 하이코 브락(Heiko Braak)은 연구를 통해 파킨슨병이 위장관에서 발원하는 것일지도 모른다는 이론을 최초로 제시했습니다.

이를 시험하기 위해 생쥐를 대상으로 특성 실험이 진행되었는데, 존스홉킨스 의대 신경학 교수이자 연구 저자인 테드 도슨(Ted Dawson)은 가디언지를 통해 "이는 파킨슨병이 내장에서 출현하여 미주 신경을 따라 올라가 전이될 수 있다는 것을 증명하는 첫 번째 실험입니다."라고 말했습니다.

연구원들은 파킨슨병과 관련된 단백질인 비정상적으로 접힌 알파-시누클레인을 건강한 쥐의 내장에 주입하였고, 어디에 도착하는지 보기 위해 해당 단백질을 추적했습니다. 한 달 후, 이는 뇌간에서 나타났고, 삼 개월 후에는 뇌의 편도체와 중뇌로 이동했습니다. 7개월에서 10개월 사이에, 해당 단백질은 뇌의 훨씬 더 많은 부위에서 나타났습니다.

다음으로, 연구자들은 비정상적으로 접힌 단백질을 절단된 미주신경을 가진 쥐의 내장에 주입했습니다. 7개월 후, 쥐 뇌에서는 세포사의 조짐이 없었고, 단백질이 뇌에 접근할 수 없었음을 보여줬습니다. 또한 그 연구는 쥐 실험군에서 쥐가 집을 짓는 능력과 같은 행동 변화를 평가했습니다.

7개월 후, 비정상적으로 접힌 단백질을 장에 주입 받은 온전한 미주신경을 가진 쥐는 운동 제어와 관련된 문제의 징후인 더 작고 더러운 둥지를 지었습니다. 주입받지 않은 쥐와, 주입받았으나 절단된 미주신경을 가진 쥐는 둥지 짓기 활동에서 항상 더 높은 점수를 얻었습니다.

미주신경이 온전하지만 잘못 접힌 (3차원 혹은 4차원 구조가 잘못 형성된) 단백질을 장 내에 투여받은 쥐들은 기억력과 불안감에 관련한 문제를 보였는데, 이는 다른 대조군에서는 보이지 않는 문제였습니다. 이 연구는 특발성 파킨슨병(PD)의 병인학에서 브락(Braak) 가설을 지지한다고 연구자들은 결론을 지었습니다.

메디컬 뉴스 투데이(Medical News Today)와 한 인터뷰에서, 도슨은 '이 모형은 내장에서부터 시작하기 때문에, 파킨슨병 발생의 전체 스펙트럼과 시간 경과를 알기 위해 그것을 사용할 수 있고 증상의 진행을 멈출 방법을 아마도 찾을 수도 있습니다”라고 덧붙였습니다.

파킨슨병 치료 약의 성공에 영향을 미친 마이크로바이옴 (미생물군)

레보도파(Levodopa)는 도파민의 전조 역할을 하는 약입니다. 파킨슨병을 앓는 환자의 경우, 뇌 신경세포 손상은 도파민 수치를 떨어뜨리는데, 이는 왜 레보도파가 종종 도파민 수치를 높이고 증상을 완화하는 치료법으로 주어지는지에 관한 이유입니다. 하지만, 이게 모든 사람에게 효과를 나타내지는 않습니다.

레보도파의 효과성은 환자의 미생물군 구성에 따라 달라질 수 있습니다. 어떤 사람들의 경우, 약물이 혈액뇌장벽을 가로지르기도 전에 장내 세균이 약물을 물질 대사시켜서 효과가 없어지게 할 수 있습니다.

캘리포니아 대학교, 샌프란시스코 대학교, 그리고 하버드 대학교의 과학자들 연구에서는 내장에서 레보도파를 신진대사시키기 위해 협력하는 장내 세균에 의해 생성된 특정한 효소들을 발견하였습니다. 하나 또는 두 개의 효소들을 모두 막음으로써 몇몇 사람들의 경우 약물의 효과성이 개선될 가능성이 있습니다. 저자들은 다음과 같이 말했습니다.

"우리는 장내 세균 L-도파 [레보도파] 신진대사를 위한 종간 진로를 특정지었고 인간의 장내 미생물군과의 연관성을 설명했습니다. 이러한 미생물 활동의 변화는 아마도 환자로부터 발견된 L-도파에 대한 이질적 반응의 원인이 될 수 있으며, 이러한 반응에는 약효의 저감과 해로운 부작용들이 포함됩니다."

레보도파를 신진대사시키는 균종에는 엔터로코커스 페칼리스(Enterococcus faecalis)와 에거텔라 렌타(Eggerthella lenta)가 있었습니다. 또한 과학자들은 엔터로코커스 페칼리스에 의해 생성되며 효소를 막을 수 있는 한 분자를 발견하였는데, 이것은 파킨슨병 환자들의 장내 미생물뿐만 아니라 내장에 세균을 갖고 있는 쥐에서도 높은 레보도파 수치를 유지시켰습니다.

한 대학교의 보도자료에서 UCSF의 미생물학과 면역학 부교수인 연구 저자 피터 턴보(Peter Turnbaugh) 박사는 다음과 같이 말했습니다. "최근 다른 연구들과 함께 이 연구는 우리의 관련 미생물들이 어떻게 질병 치료에 영향을 미치는지에 대한 자세한 생물학, 화학 지식의 유용성을 강조합니다."

40% 더 낮은 파킨슨병 위험성과 관련된 잘린 미주신경

궤양으로 고통스러워하는 환자들의 위산 분비량을 줄이고 잠재적인 위궤양을 줄이기 위해 미주신경을 잘라낸 사람들에 관한 연구는 파킨슨병이 내장에서 시작하여 미주신경을 통해 뇌로 간다는 주장에 더더욱 힘을 실어 주었습니다.

스웨덴의 국립등록처를 이용하여 연구자들은 미주신경 절단을 했던 9,430명의 사람을 이 수술을 하지 않은 377,200명이 넘는 사람들의 기록과 비교했습니다. 비록 연구자들은 이 두 그룹 사이에서 파킨슨병을 앓은 사람들의 전체 수의 차이를 발견하지 못했지만, 더 깊게 탐구한 결과, 그들은 어떤 흥미로운 점을 발견하였습니다.

줄기 미주 신경절단술을 받아 신경의 줄기가 완전히 절제된 사람들은 선택적 미주 신경절단술을 받은 사람들과는 대조적으로 파킨슨병 발병의 위험이 40%만큼 더 낮았습니다.

장내 박테리아는 잘못 접힌 단백질의 축적을 악화시킬 수 있습니다

2016년에 발표된 추가 연구에서는 특정 내장 세균과 파킨슨병의 시작 간의 기능적 연결고리를 발견하였습니다. 알파-시누클레인을 억제하도록 설계된 쥐들을 이용하여 연구자들은 "장내 미생물군은 운동 결손, 미생물군 활성화, 그리고 αSyn [단백질 알파-시누클레인] 병리학을 위해 필요하다"는 것을 발견했습니다.

더구나 연구자들은 "항생제 치료는 어른 동물들의 병리생리학을 개선하며 미생물 재정착은 이를 촉진하는데, 이것은 내장과 뇌 간의 출생 후 신호처리가 질병을 조절한다는 것을 시사합니다."고 덧붙였습니다. 이 연구에서는 다음과 같이 다른 연결고리도 발견되었습니다.

• 무균 상태인 쥐들에게 미생물 대사산물을 경구투약하는 것은 신경염증과 운동증상을 촉진함
• 파킨슨병 환자의 미생물군을 받은 알파-시누클레인을 억제하도록 설계된 쥐들은 건강한 기증자로부터 미생물군을 이식받은 쥐에 비해 신체장애가 더 많이 나타남

연구자들은 "이러한 결과들은 내장 세균이 쥐들의 운동장애를 통제한다는 것을 밝히고 있으며, 인간 미생물군 유전체의 변화가 파킨슨병의 위험 요인에 해당한다는 점을 시사합니다."고 결론을 내렸습니다. 이 연결고리는 타당합니다. 왜냐하면, 변비와 같은 위장 증상들이 파킨슨병의 증상보다 수십 년 전에 시작될 수 있기 때문입니다.

연구 결과는 또한 정상인 사람들에 비해 파킨슨병을 앓는 사람들에게는 세균 내 독소에 대한 TLR4의 발현이 증가했고, 장관 점막 장벽 파괴가 일어났으며, 세균 전이를 나타내는 표식이 증가했고, 결장에서 전염증성 유전자 발현이 높게 나타났습니다.

TLR4에 의해 유발되는 염증은 파킨슨병 발병과 관련된 또 다른 경로이며, 신경염증 및 신경퇴화 관련이 있습니다.

농약 역시 파킨슨병과 관련이 있습니다

장은 하나의 흥미로운 부분으로서 파킨슨 질환과 관련하여 더 탐구되어야 하는 것이긴 하지만, 농약과 같은 외부 독성물질에 대한 노출과 같은 다른 요인 역시 이러한 질환에 기여할 수 있습니다.

제초제(농약)에 대한 노출은 파킨슨병과 밀접한 관련이 있으며, 어떤 경우에는 유발 위험을 80%나 증가시킬 수 있습니다.

농약이 도파민에 따른 뉴런 죽음에 기여한다고 여겨지고 있으며, 심지어 낮은 수준의 노출 또한 파킨슨병을 유발하는 변형과 같은 효과를 유발할 수 있습니다.

한 실험에서는 연구자들이 도파민 생성 뉴런에 두 가지 살충제(파라콰트와 마네브)를 투여했는데, 미토콘드리아의 정상적인 움직임을 저해하였고, 이는 뉴런 내 에너지 고갈로 이어졌습니다.

"이 화학물질에 노출된 사람들은 다른 사람들보다 약 250% 높은 확률로 파킨슨병에 걸릴 수 있습니다."라고 귈프(Guelph) 대학의 연구 저자 스캇 라이언(Scott Ryan)이 뉴스 보도에서 전했습니다.

“지금까지 농약과 파킨슨병의 연관성은 주로 동물 연구와 농약에 노출된 농부들과 다른 사람들 사이에서 증가된 위험응 증명한 역학 연구에서 기초했습니다. 우리는 인간 세포 안에 무슨 일이 일어나는지를 최초로 조사하는 것입니다."

뿐만 아니라, 파킨슨병에 대한 유전적 인자를 가진 사람들은 아마도 살충제 노출에 더 영향을 받기 쉽고 위험에 처할 여지가 높습니다.

"파킨슨병 소인이 있는 사람들은 이렇게 농업 화학물질에 소량으로 노출되어도 더 큰 영향을 받으며, 따라서 파킨슨병에 걸릴 가능성도 커집니다." 라이언이 말했습니다. "왜 몇 사람들이 농업지역에서 높은 위험을 감수하고 사는지에 관한 이유 중 하나입니다."

파킨슨병에 걸릴 위험을 낮출 수 있는 방법

가정이나 정원에서 제초제/살충제를 사용하지 않음으로써 이에 노출되는 것을 피하고 가능한 유기농 및 미생물 의존 경작법으로 재배한 음식을 섭취하는 것은 파킨슨병의 위험을 낮추는 데 있어서 중요한 수단입니다.

여러분의 장 건강을 신경 쓰는 것은 또 다른 중요한 방법일 수 있으며, 이는 다음과 같은 사항을 통해 이루어질 수 있습니다.