미세먼지가 뇌안에 들어가서 뇌세포를 죽일 수 있다고 합니다.

안녕하세요?

이번 포스팅에서는 과학동아 2017년 3월호에 있는 미세먼지에 대한 기사를 읽다가 흥미로운 사실이 하나 있어서 이래저래 조사를 해보고 나서, 이를 포스팅 하고자 합니다.

두 말할 것도 없이 미세먼지........ 황사와 더불어서 봄철이면 이제 한국으로 날라와서 정말 많은 민폐를 끼치는 물건인데, 이게 무엇이냐고 하면 10㎛라고 해서 1미터의 10만분의 1에 해당하는 굵기의 미세한 물질이면 다 미세먼지라고 합니다. 이 미세먼지는 일차는 화석연료라고 해서 일반적인 연료를 태웠을 때 나오는 각종 화합물들이라고 합니다. 

일단 기사에는 이래저래 흥미로운 사실들이 많이는 있었습니다. 우선 유용한 정보중에 하나를 고르라면, 미세먼지가 매우 나쁨이라고 해서, 정말 나쁜 미세먼지 농도인 PM2.5를 기준으로 해서, 150㎛/㎥일 경우에 30분 미만으로 운동을 하면 건강에 큰 해로움이 없다고 합니다.

여기서 PM2.5라는 것은 바로 미세먼지의 직경이 2.5㎛이하라는 의미로 정말 가는 미세먼지를 의미합니다. 일단 그 정도로 미세먼지 농도가 심각해도 대부분의 경우 야외에서 운동을 몇 시간씩 하지 않으면 큰 문제는 없다고 합니다.

그래도 이 미세먼지가 당연 호흡기 건강에 안 좋기는 하지만, 문제는 옆 그림에서 보이는 바와 같이, 사람의 후각신경을 통해서 뇌에까지 들어가는 문제가 보고 되었다고 합니다.

이렇게 코속 깊이 있는 후각신경을 통해서 들어온 미세먼지 입자들이 어떻게 뇌세포에 안 좋은것인가 하면, 우선 뇌세포에서 활성산소의 발생을 촉진시켜서, 뇌세포가 사멸하는 것을 촉진한다고 합니다.

2013년 일본 연구팀의 연구에 의하면, 아직까지는 미세먼지-그중에서도 자철석이라고 하는 화합물의 입자가 가장 문제가 되는데, 이 자철석 입자가 집중적으로 활성산소를 발생시킨다고 알려져 있습니다. 우선 확실하게 어떤 기작으로 자철석이 활성산소를 발생시키는 지 여부는 알려지지 않았지만, 가설중에 하나는 위에 나와있는 그림과 같습니다.

먼저 적갈색의 자철석 입자인 미세먼지가 세포안으로 들어가서 미토콘드리아의 겉면에 손상을 줍니다. 그러면 우측의 그림에서 보이는 것처럼 구멍이 생긴 미토콘드리아의 외벽으로 활성산소가 새어 나와서 세포에 다양한 손상을 준다는 가설이 하나 있습니다.

또 다른 가설로는 NADPH oxidase라는 효소를 자철석 입자가 자극, 활성산소의 생성을 촉진한다는 가설도 있습니다. 실제로 이 가설에서는 자철석 입자는 세포 내부로 들어올 것도 없이, 세포막 외부에 노출되어 있는 NADPH oxidase라는 효소에 붙거나 자극하는 방법으로, 소위 잠자는 효소를 깨운다고 해야 할듯 합니다.

위에 올라온 그림에서 묘사가 되어 있다 시피, NADPH oxidase는 세포 외부에 있는 산소를 끌어와서 세포 내부에 활성산소의 농도를 증가시키는 기능을 하고 있습니다. 이런 효소가 원래는 잠자고 있다가 미세먼지가 깨우는 바람에 세포에 막대한 손상을 입힐 수 있는 활동을 시작한다고 합니다.

물론 위에서 제시된 두가지 가설 모두 아직까지 어느것이 확실하다고 밝혀진 것도 없을 뿐더러, 미세먼지가 알츠하이머와 같은 뇌질환을 얼마나 결정적으로 유발하지는 지에 관한 연구도 아직 진행중이기는 합니다. 하지만 이런 사실 하나만 보더라도 미세먼지를 지속적으로 흡입하는 것이 건강에 않 좋기는 한데, 이제는 뇌 건강에도 않 좋다는 것은 맞는 듯 합니다.