뇌에서 잠복했다 활성되면 타우 단백질 인산화 늘어
알츠하이머 환자의 뇌에서 많이 발견돼
항생제 등 치료하면 타우 인산화 감소
미국에서 60초마다 한 명씩 알츠하이머 발생
노년의 최악은 치매다. 인간의 가장 밑바닥을 드러내는 치명적인 상태로 누구나 피하고 싶어 한다. 현대 의학으로도 수없이 많은 연구와 조사가 진행되고 있지만 뚜렷한 원인이 규명되지도 않았고 또 이를 치료하는 방법도 찾지 못하고 있다.
다만 조금씩 실마리를 풀어나가는 연구가 계속되고 있는 가운데 어떤 환경이나 상태가 치매로 이어지는 지에 대한 부분적인 연구 결과가 조금씩 모습을 드러내고 있는 정도다.
치매의 대표적인 증상 중 하나가 알츠하이머병이다. 치매의 70%를 차지할 정도로 높다.
알츠하이머병은 두개의 단백질에 의해 발생한다고 알려져 있다. 아밀로이드(Amyloid)와 타우(tau) 단백질이 주범으로 지목된다.
아밀로이드 단백질은 신경세포 외부에 끈적하게 뭉쳐 있다. 반면 타우 단백질은 신경세포 안쪽에 엉켜 있다.
타우 단백질은 신경 세포를 안정시키고 신경 전달을 돕는다. 그러나 비정상적으로 과인산화되거나 응집되면 뇌 신경세포를 손상시키고 알츠하이머병 같은 퇴행성 뇌질환을 유발할 수 있다고 알려져 있다.
바이러스가 증폭시켜
피츠버그 대학의 연구원들은 알츠하이머병과 타우 단백질 그리고 입술에 나타나는 포진 즉, 콜드소어의 원인인 허피스 바이러스 1형(HSV-1)이 뜻밖에 관련이 있다는 사실을 발견했다고 발표했다.
세포학 저널에 보고서를 발표한 연구원들은 바이러스에 의한 스트레스의 역할과 초기 알츠하이머 단계의 타우 단백질에 대한 우리의 생각을 뒤집는 이론이라고 강조했다.
피츠버그 대학의 안과학 오 셀미스 부교수이자 이번연구의 수석 저자는 “우리의 연구는 타우 단백질의 역할에 대한 기존의 생각을 흔드는 결과다. 초기에는 타우 단백질이 뇌 면역방어의 한 부분을 차지한다”고 설명했다.
그는 “바이러스 감염과 면역 반응, 신경 퇴화 사이의 복잡한 연관관계가 있음을 알게 됐다”면서 “치료 개발을 위한 잠정적인 새 타켓을 제공할 수 있다”고 덧붙였다.
허스피 1형 바이러스 HSV-1은 감기가 피곤할 때 입술에 물집을 만드는 바이러스다. 성기에 나타나는 허스피 2형 바이러스와는 다르다.
뇌의 세포간 통로
뇌에는 신경세포(뉴런)으로 만들어진 일종의 통로가 있다. 이 세포 통로는 우리가 배우고 기억하고 또 유지하도록 하는 신호를 전달한다.
그런데 바이러스가 신경시스템에 침입하면 이런 통로는 추가적 부담을 갖게 된다. HSV-1과 같은 바이러스는 세포속에서 조용하게 숨어 있다가 나중에 활동을 개시할 수 있다.
이번 연구는 p-타우(인산화 타우단백질)이 인지의 지표 역할이 아니라 HSV-1 바이러스가 재 활성화 될 때 첫 면역 대응팀으로의 역할에 대한 질문을 던지고 있다고 설명했다.
HSV-1의 흔적이 알츠하이머병을 가진 사람의 뇌에서 나타나는 가. 만약 그렇다면 이 흔적이 뇌 부위에 걸쳐 병증의 중심 원인인 타우와 아밀로이드-베타 단백질과 어떻게 연관 되는지에 대한 질문이다.
바이러스 흔적
연구원들은 다양한 방향에서 바이러스를 검출하는 방법을 사용했다. 바이러스의 아주 미세한 유전적 물질을 찾아내는 방법이다. 바이러스의 지문을 찾는 것이다
이런 복잡한 연구로 결국 알츠하이머 뇌에서 이 바이러스 단백질을 확인했다. 또 이 단백질이 병증을 심각하게 진행시키는 신호를 찾아 냈다.
연구팀은 실험 결과 HSV-1 감염이 타우단백질의 인산화를 증가시킴을 확인했다.
항생제를 처방해 바이러스의 활동을 줄여 타우 단백질의 인사화를 줄일 수 있었지만 바이러스가 다시 활동을 시작하면 타우 단백질의 인산화가 다시 증가했다.
이전에도 이와 유사한 연구가 발표된 적은 있었다.
워싱턴대 의대와 제약회사 ‘길리어드 사이언스’ 공동 연구진은 일반인과 알츠하이머 환자의 데이터를 비교해 허피스 1형과 알츠하이머 간의 상관관계를 분석했다.
이에 따르면 허피스 1형에 감염됐을 때 알츠하이머 발병 위험이 80%(1.8배) 증가했다. 다만, 항바이러스 약물로 허스피 1형을 치료한 경우 알츠하이머 발병률은 줄어들었다. 알츠하이머 환자 중 1507명(0.44%)이 헤르페스 1형을 보유하고 있었고, 일반인은 823명(0.24%)이 보유하고 있었다. 치료를 받은 사람은 그렇지 않은 사람보다 알츠하이머 발병률이 17% 낮았다.
바이러스와 알츠하이머 그리고 미래 연구
나이, 감염, 유전이 알츠하이어와 복잡한 연관 관계가 있다고 알려져 있다.
이번 연구는 이미 HSV-1과 같은 바이러스 감염이 알츠하이머와 관련이 있음을 보여주고 있다. 따라서 효과적인 치료제 개발도 가능함을 암시해주는 희소식도 전해준다.
치매 환자 급증세
한국 사이언스 뉴스에 따르면 알츠하이머병은 치매 가운데 70% 정도를 차지하며, 가장 중요한 노인질환 가운데 하나로 꼽힌다는 것이다.
뉴스는 미국에서 65초마다 환자가 한 명씩 발생하며 조사방법에 차이가 있을 수 있으나 치매 유병률은 미국 13.9%, 캐나다 8%, 영국 6.6%, 이탈리아 8.3% 등이며, 한국은 2008년 전국치매역학조사 결과 8.4%로 밝혀졌다.
특히 관리 비용이 많이 들어가 재정손실도 심각하다. 미국에서 2018년에 알츠하이머병과 다른 치매환자를 돌보기 위해 들어가는 비용은 모두 2770억달러로 추산된다. 금세기 중반에 이르면 미국의 환자 발생 속도가 두 배로 증가해 33초마다 한 명씩 늘어나고 비용도 연간 1조 달러를 초과할 것으로 예상된다.
알츠하이머병은 미국의 사망원인 10가지 가운데 증상을 호전시킬 수 있는 치료법이 없는 유일한 병이다. 다만 최근에는 병의 진행을 늦추는 약들이 개발돼 시판되지만 효과에 대한 의문점으로 보험 커버 비용에 대한 논란까지 일고 있다. 현대 의학으로도 치료가 불가능하다는 것이다.
자넷 김 기자
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