동맥경화 악화하는 뇌-동맥 신호 체계 발견

동맥 내벽에 죽상경화반 쌓이면 뇌에 신호 발송
뇌가 스트레스 신호 돌려보내면 동맥경화 더 나빠져
독일 뮌헨대 연구진, 저널 '네이처'에 논문

흔히 아테롬성 동맥경화라고 하는 죽상경화증(粥狀硬化症ㆍatherosclerosis)은 동맥 등 혈관 내피에 죽상경화반(atherosclerotic plaques)이 쌓여 혈관이 좁아지는 질환이다.

죽상경화반은 지방, 콜레스테롤, 칼슘 등의 혈액 성분이 뒤섞여 덩어리를 형성한 걸 말한다.

이런 죽상경화반이 동맥 내벽에 축적되면 산소가 포함된 혈액이 장기나 조직에 제대로 전달되지 못한다.

초기엔 별다른 증상이 없지만 나이가 들어 심해지면 관상동맥질환, 뇌졸중, 심근경색, 말초동맥질환 등으로 진행된다.

보통 65세쯤 되면 정도의 차이는 있어도 동맥경화가 있는 거로 간주한다.

선진국에서 동맥경화는 질병 사망 원인 1위로 꼽히는 위험한 병이다.

이런 죽상경화증의 예방과 치료에 큰 도움이 될 수 있는 뇌-혈관 신호 교환 메커니즘이 발견됐다.

동맥경화가 진행된 혈관의 전기 신호가 뇌로 전달되면 뇌가 스트레스 신호를 반송해 증세가 더 나빠진다는 게 요지다.

이 신호 회로를 끊으면 동맥경화의 진행이 억제된다는 것도 동물 실험에서 확인됐다.

독일 뮌헨대(LMUㆍ루트비히-막시밀리안 뮌헨대) 과학자들이 주도적으로 수행한 이 연구 결과는 지난달 27일(현지 시각) 저널 '네이처'(Nature)에 논문으로 실렸다.

지금까지 아테롬성 동맥경화 연구는 죽상경화반의 형성에 초점을 맞췄다.

논문의 교신저자를 맡은 LMU '심혈관 질환 예방 연구소'의 안드레아스 하베니히트 교수는 2004년부터 죽상경화증을 연구했다.

하지만 이번 연구 이전엔 뇌와 동맥 사이의 신호 교환 체계를 알지 못했다.

공동 교신저자인 같은 연구소의 자라요 모한타 박사는 "지난 수십 년간 동맥경화증을 연구했지만, 누구도 동맥과 뇌가 직접 연결된 지점이 있는지에 대해 궁금해하지 않았다"라고 말했다.

동맥 등의 혈관은 외ㆍ중ㆍ내 3개의 벽으로 구성되는데 죽상경화반은 주로 내벽 표면에 쌓인다.

그런데 죽상경화반엔 신경이 잘 생기지 않는다.

사정이 이렇다 보니 과학자들은 죽상경화증 환자의 말초신경계가 동맥 신경과 접촉하는지조차 눈여겨보지 않았다.

이번 연구는 학계의 이런 고정 관념을 깼다는 점에서 특히 주목할 만하다.

죽상경화반이 쌓이면 동맥의 신호가 신경을 거쳐 뇌에 전달되고, 뇌에서 처리된 신호가 다시 혈관으로 보내진다는 게 입증됐다.

연구팀은 죽상경화반에 대한 면역 반응으로 동맥의 외막을 통과하는 백혈구가 생성된다는 걸 확인했다.

말초신경계는 외막을 통로로 삼아 멀리 떨어진 표적에 도달한다.

말초신경계가 병든 혈관과 직접 상호작용할 거라는 추론이 가능했다.

LMU 연구팀은 동맥경화가 단순히 죽상경화반의 문제가 아니라 전체 동맥의 만성 염증 질환이라는 걸 알아냈다.

지금까지 알던 것과 달리 말초신경계는 동맥의 염증에 반응했고, 이 과정에서 동맥 외벽의 특정 수용체가 핵심 역할을 했다.

이 수용체를 보면 내벽의 어떤 부위에 죽상경화반이 쌓였고 어디에 염증이 생겼는지 알 수 있었다.

이 수용체는 염증 신호를 전기 신호로 빠꾼 뒤 신경을 거쳐 뇌로 전달했고, 뇌는 이 신호를 처리해 스트레스 신호를 혈관에 되돌려 보냈다.

이렇게 되면 혈관의 염증에 나쁜 영향을 미쳐 동맥경화가 더 악화했다.

뇌와 동맥 사이에 일종의 전기 신호 회로가 작동한다는 건 중요한 발견이라고 연구팀은 말한다.

동맥경화의 근원적 치료법을 찾아내는 실마리가 될 수 있다는 것이다.

실제로 동물실험에서 그 가능성이 확인됐다.

뇌와 동맥 사이의 전기 신호 회로를 끊고 8개월 뒤에 보니 생쥐의 죽상경화증이 대조군보다 훨씬 덜 진행된 것으로 나타났다.

모한타 박사는 "장기적으론 죽상경화증의 원인을 치료할 수도 있을 것"이라면서 "하지만 아직 더 연구할 게 남아 있다"라고 말했다.

우선 동맥과 연결된 말초신경계가 어떻게 조직돼 있는지, 그리고 동맥 외벽의 수용체가 다른 기능을 하는지 밝혀내는 게 중요하다고 한다.

연구팀은 뇌의 어떤 세포가 병든 혈관의 신호에 직접 반응하고, 이들 세포가 뇌의 어떤 영역에 연결돼 있는지도 중점적으로 연구할 계획이다.

/연합뉴스