자유시간

인간 면역 결핍 바이러스(HIV)에 감염되어도 체내에서 바이러스가 증식되지 않고 에이즈를 발병하지 않는다는 특수한 유전자를 가진 사람들을 '엘리트 컨트롤러'라고 합니다. 엘리트 컨트롤러인 사람들이 구체적으로 어떻게 HIV를 억제하고 있는지를 라곤 연구소의 의사들로 구성된 연구팀이 종합 과학저널 Nature에 발표했습니다.

Distinct viral reservoirs in individuals with spontaneous control of HIV-1 | Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2651-8

Unique HIV reservoirs in elite controllers -- ScienceDaily
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200826110326.htm

How ‘elite controllers’ tame HIV without drugs | Science | AAAS
https://www.sciencemag.org/news/2020/08/how-elite-controllers-tame-hiv-without-drugs

엘리트 컨트롤러에 해당하는 사람은 HIV 감염자 전체의 약 0.5%일 정도로 매우 귀중한 체질이라고 되어 있습니다. 연구팀은 엘리트 컨트롤러가 어떻게 HIV를 체내에서 증식시키지 않고 유지하고 있는지를 조사하기 위해 엘리트 컨트롤러 61명에 대해 차세대 시케싱(NGS)을 사용하여 인간 게놈 중에 있는 HIV의 위치를 정확하게 매핑 조사하였습니다.

조사 결과, 엘리트 컨트롤러는 유전자 사막이라 불리는 게놈 중 인간의 DNA가 활성화하지 않는 '불활성 부분'에 HIV를 보유하고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 불활성 부분에 유지된 HIV는 효과를 발현할 수 없으므로 증식할 수도, 에이즈를 발병시킬 수도 없다고 연구팀은 설명하고 있습니다.

연구팀은 또 다른 발견도 하고 있습니다. 과거에 한 번 HIV에 감염된 엘리트 컨트롤러의 세포를 15억 개 이상 분석한 결과, 단 1명에게서만 HIV를 찾을 수 있었다고 합니다. 이 결과를 보아, 엘리트 컨트롤러와 같은 특수한 면역 체계에 의해 체내에서 HIV가 제거되었을 가능성을 시사하고 있다고 연구팀은 주장합니다.

연구 논문의 공동저자인 캘리포니아대학의 스티븐 디쿠스 씨는 "이번 발견은 엘리트 컨트롤러가 안고 있는 문제의 해소에도 도움이 될 수 있습니다"라고 말합니다. 엘리트 컨트롤러는 체내의 HIV에 의해 만성적인 증상을 일으키는 것은 아닐까라는 의심을 갖고 있어, 많은 의사는 엘리트 컨트롤러에게 에이즈 치료제의 복용을 권하는 경우가 있다고 합니다. "체내에서 HIV가 활동하지 않는다면 치료를 하지 않아도 안전하고, 엘리트 컨트롤러에게 많은 약을 복용시킬 필요가 없다는 것을 증명할 가능성이 있다"고 디쿠스 씨는 말합니다.

손발의 마비 등의 증상이 나타나는 폴리오(척수성 소아마비)는 주로 사람의 대변을 통해 감염이 확대하며 영구적인 후유증을 남길 수도 있습니다. 아프리카 대륙에서는 오랫동안 폴리오가 문제가 되고 있었는데, 세계적인 지원에 의한 백신 보급 활동을 통해 2020년 8월 25일, 마침내 아프리카에서 야생주의 폴리오가 근절됐다고 발표했습니다.

Africa Celebrates the End of the Wild Poliovirus (but Not the End of All Polio) - The New York Times
https://www.nytimes.com/2020/08/24/world/africa/polio-africa-eradicated.html

Wild Polio Wiped Out In Africa — But Vaccine-Derived Polio Persists : Goats and Soda : NPR
https://www.npr.org/sections/goatsandsoda/2020/08/25/905884740/africa-declares-wild-polio-is-wiped-out-yet-it-persists-in-vaccine-derived-cases

파키스탄, 아프가니스탄, 인도, 아프리카 대륙 국가에서는 폴리오 발병률이 감소하고 있지만, 오랫동안 박멸에 도달하지는 못했습니다. 그러나 백신 보급의 결과 인도에서는 2014년 3월 근절을 선언했습니다. 또한 세계보건기구(WHO)는 2020년 8월 25일에 아프리카의 야생주 폴리오가 근절되었다고 선언했습니다.

아프리카 대륙 중 폴리오 발생이 심각하게 문제시되고 있던 나라는 나이지리아입니다. 나이지리아에서는 폴리오 백신의 안전성에 의문을 제기하는 풍문에, 2003년 백신 보이콧 운동이 발생. 그 후 5년 동안, 나이지리아를 중심으로 한 주변 20개국에서 폴리오의 대유행이 일어났습니다. 2015년에 소문을 부정하는 백신 캠페인이 시작되었고, 점차 유행은 소강상태로 향했지만, 2016년에 4개의 야생주의 증상사례가 보고되었습니다. 나이지리아 북부는 과격파 그룹의 보코하람이 활동하고 있어, 시민들이 의료자원에 접근하기 어려운 사정도 폴리오 박멸을 저해했습니다.

그러나 2016년 야생주에 의한 증상사례가 보고된 후, 세계적인 의료 지원을 받아, 정부와 군은 위생 사진과 데이터 분석을 이용하여 백신 접종에 대한 계획을 세우기 시작했습니다. 2016년에는 80만 명 이상의 어린이들이 백신을 접종하였고, 그 성과도 더해져 아프리카 지역에서 폴리오의 상황을 판단하는 아프리카 근절 인증위원회(Africa Regional Certification Commission / ARCC)는 아프리카에서 야생주 폴리오가 근절되었다고 선언했습니다.

폴리오 백신은 주사에 의한 것이지만, 개도국의 경우 경구섭취 하는 방식의 백신이 사용됩니다. WHO 아프리카 지역 책임자 마치디소 모에티 씨는 "이것은 아프리카에게 중요한 이정표입니다. 이제 아프리카의 새로운 세대의 아이들은 야생주의 폴리오가 없는 곳에서 살 수 있습니다"라고 말했습니다. 하지만, 테도로스 아다노무 사무총장은 여전히 "아시다시피 이것은 폴리오의 종식은 아닙니다"며 주의를 당부하고 있습니다.

홍콩대학이 2020년 8월 24일 이전에 코로나19(COVID-19)에 감염된 적이 있는 33세의 남성이 회복 후 4개월 만에 다시 COVID-19에 감염된 사례가 홍콩에서 확인되었다고 발표했습니다. COVID-19의 재감염의 사례가 처음으로 확인된 것으로, 전문가들은 "집단 면역이 전염병을 퇴치할 가능성은 낮다"고 경종을 울리고 있습니다만, 2번째의 감염에서는 남성이 증상을 전혀 보이지 않고 있는 것을 들어, 백신이나 면역의 효과를 다시 한 번 지적하는 목소리도 나오고 있습니다.

World’s first coronavirus reinfection case confirmed in University of Hong Kong study | South China Morning Post
https://www.scmp.com/news/hong-kong/health-environment/article/3098551/hong-kongs-third-wave-losing-momentum-city

First case of coronavirus reinfection confirmed, researchers say | Live Science
https://www.livescience.com/coronavirus-confirmed-case-reinfection.html

홍콩대학은 8월 24일에, COVID-19로부터 4개월 전에 회복한 홍콩 남성이 COVID-19에 다시 감염되었다고 발표했습니다. 이 발표에 따르면, 남성은 2020년 3월 26일에 COVID-19에 감염되어 입원 후 4월 14일에 퇴원했고, 스페인을 방문하고 나서 런던을 거쳐 귀국한 8월 15일 다시 COVID-19에 감염된 것을 발견했다고 합니다.

재감염이 아닐까 의심되는 사례는 지금까지 보고되고 있었지만, 엄격한 검사에 의해 COVID-19의 재감염이 확인된 것은 "이번이 세계 최초의 사례'라고 홍콩대학은 지적했습니다.

홍콩대학에서 미생물학을 연구하는 의사인 Yuen Kwok-yung 교수와 동료들은 재감염 사례에 대해 "본건과 같이 재감염시, 첫 감염시보다는 가벼운 증상으로 끝날 가능성은 있지만, 집단 면역이 전염병을 퇴치할 가능성은 낮다고 생각됩니다. 왜냐하면 COVID-19은 다른 인간 코로나바이러스가 일으키는 전염병처럼 인간 집단 사이에서 계속 순환할 가능성이 높기 때문입니다."고 말합니다.

또한, 연구진은 보고에서 "COVID-19에 대한 항체가 일정 수준에 도달했음에도 불구하고 재감염된 것으로 보이는 사례가 다수 있습니다. 따라서, 백신은 COVID-19에 대한 보호를 평생 제공할 수 있는 것이 아닐 수 있으므로, 향후 백신 연구에는 COVID-19에서 회복한 환자도 포함해야 한다"고 결론내리고 있습니다.

한편, 재감염이 확인된 남성에게는 전혀 증상이 나타나지 않아, 재차 백신과 면역의 효과를 지적하는 전문가도 있습니다. 미국 예일대학의 이와사키 아키코 교수는 Twitter에 "홍콩의 경우는 1번째와 2번째는 신종 코로나바이러스(SARS-CoV-2)의 게놈 배열이 다릅니다. 따라서, 이것은 경계해야 할 것이 아니라, 오히려 면역이 어떻게 작동하는지를 보여주는 교과서적인 사례라고 할 수 있습니다"라고 게시했습니다.

계속해서, 이와사키 씨는 "2차 감염은 무증상이었다. 즉, 면역이 재감염을 차단하는 정도는 아니지만 질병으로부터 자신을 지킬 수 있었습니다"라고 지적. 또한 환자가 재감염시 항체를 가지고 있지 않았던 반면, 재감염 후 신속하게 항체가 생산된 것을 보아, "재감염이 발생하기 때문에 자연 감염에 의한 집단 면역으로는 SARS-CoV-2을 박멸할 수 없습니다. 따라서, 집단 면역을 달성하기 위한 안전하고 효과적인 유일한 방법은 백신 접종입니다"고 결론지었습니다.

https://twitter.com/VirusesImmunity/status/1297890434262474758?s=19

세계보건기구(WHO)에서 COVID-19 대책의 기술책임자인 마리아 반 케루코흐 씨는 8월 24일의 회견에서, 홍콩 재감염 사례에 대한 질문에 "우리가 COVID-19에 대해 알고 있는 것은, 사람들이 COVID-19에 대한 면역 반응을 일으킬 수 있다는 것입니다. 이 면역 반응이 얼마나 강력하고 얼마나 오래 지속될 것인지는 아직 명확하게 알려져 있지 않습니다"라고 말합니다.

수면 중의 뇌에서 알츠하이머병의 원인의 하나로 여겨지는 β아밀로이드 등의 독소가 마치 씻겨나가는 것처럼 제거된다. 이 메커니즘을 미국 대학의 연구팀이 규명했다. 알츠하이머병의 치료에 임상응용할 수 있는 가능성이 있는 연구결과이지만, 열쇠를 쥐고 있는 것은 논렘수면 중에 발생하는 뇌척수액의 완만한 '파도'다.

로라 루이스가 이끄는 연구팀은 보스턴 대학의 실험실에서 항상 밤을 새고 있다. 새벽 3시까지 실험하고 다음날 늦게까지 잠을 취한다. "시간대를 이동하지 않고 시차 멀미를 하는 듯한 느낌입니다."라고 그녀는 말한다.

잠의 중요성을 이해하지 않는 것은 아니다. 그러나 자는 사람의 뇌에서 무슨 일이 일어나고 있는지를 밝히기 위해서는 다소의 희생은 어쩔 수 없다. "수면 연구의 큰 아이러니입니다."라고 그녀는 말한다. "연구자들은 다른 사람의 수면에 맞출 수밖에 없습니다"

'사이언스'지에 2019년 10월 31일자로 게재된 루이스들의 연구 논문은 우리의 뇌가 수면 중에 독소를 제거하는 메커니즘을 밝히고 있다. 이 연구는 알츠하이머병 등의 신경퇴행성 질환의 치료와 예방에 새로운 길을 열 가능성도 있다.

왜 수면 중에 독소가 제거되는가

인간이 자고 있을 때 뇌는 어떤 상태를 경험한다. 얕은 잠, 무의식에 빠지는 듯한 깊은 잠, 꿈을 꾸기 쉬운 램(급속 안구운동)수면. 루이스의 연구는 논렘수면에 주목하고 있다. 대체로 밤 이른 시간에 일어나는 깊은 잠은 기억 유지와의 관련이 알려져 있다.

이와 관련하여 마우스를 대상으로 한 중요한 연구가 13년에 발표되었다 . 마우스가 자는 사이에 알츠하이머병의 원인 중 하나인 β아밀로이드 등의 독소가 뇌에서 제거되는 것으로 나타났다는 것이다.

루이스는 독소가 어떻게 제거되는지, 이 과정이 왜 수면에만 일어나는지에 관심을 가졌다. 뇌의 주위를 순환하는 물과 같은 액체인 뇌척수액이 관여하는 것은 아닐까라고 그녀는 생각했다. 그러나 수면 중에 무엇이 특별한 것인지 짐작도 할 수 없었다. 그래서 루이스는 다양한 변수를 동시에 측정하는 실험을 고안했다.

실험 참가자는 MRI 장치 속에서 누워 자도록 지시되었다. 보통의 수면주기를 재현하기 위한 실험은 자정부터 시작했다. 연구팀은 참가자들이 실험 시작 후 바로 잠들 수 있도록 시험 전일 밤을 새우도록 요청했다.

루이스는 참가자에게 뇌파 측정 캡을 씌워 뇌의 전기 활동을 시각화했다. 뇌파로 참가자들이 수면의 어떤 단계에 있는지 판별할 수 있다. 한편, MRI는 뇌의 혈중산소 농도를 측정하고, 뇌척수가 얼마나 순환하고 있는지를 보여준다.

"이러한 측정 지표가 중요한 것이라 직감했습니다. 그래도 수면 중에 어떻게 변화하는지, 어떤 상호 관련이 있는지는 우리에게는 미지의 영역이었습니다"라고 루이스는 말한다.

핵심 뇌척수액의 완만한 '파도'

실험 결과, 논렘수면 중에 뇌척수액의 완만한 '파도'가 뇌를 씻어내는 것으로 나타났다. 이 파도가 어떻게 발생하는지는, 뇌파로 밝혀졌다. 논렘수면에 들어가면 신경세포의 활동은 동기화 시작하고, 뇌 전체가 동시에 온/오프를 전환했다.

"첫째, 모든 신경이 조용해지는 상태가 관찰됩니다"라고 루이즈는 설명한다. 모든 신경세포가 일시적으로 발화를 종료하기 때문에, 필요한 산소량이 감소한다. 이것은 뇌의 혈류량이 적어지는 것을 의미한다. 그리고 그 공백을 채우기 위해 뇌척수액이 대량으로 흘러드는 모습이 관찰되었다.

"훌륭한 연구입니다"라고 로체스터 대학의 신경 과학자 마이켄 · 네다가도 씨가 말한다. 네다가도 씨는 마우스의 수면시 뇌의 독소 제거를 처음 보고한 2013년 논문의 대표저자이다. "뇌의 전기 활동이 액체를 이동시키다니, 누구도 상상하지 못했을 것입니다. 매우 흥미롭군요"

이번 연구는 네다가도 씨가 마우스로 연구를 진행하고 있어, 인간에게도 매우 중요하다고 생각되는 현상의 메커니즘을 설명하는 것이다. "수면은 그냥 휴식을 취하기 위해 있는 것이 아닙니다. 자신만의 기능이 있습니다"라고 네다가도 씨는 말한다.

각성시에는 모든 신경이 ON/OFF를 동기화하지 않는다. 즉, 일어나 있는 동안에는 뇌 혈류량이 충분히 떨어지지 않기 때문에, 뇌척수액의 큰 파도가 뇌를 순환하여 축적된 β아밀로이드 등의 대사 부산물을 씻어낼 수도 없다.

고령의 참가자를 대상으로 한 실험에 기대

이 연구결과는 알츠하이머병의 치료에 임상응용 할 수 있을지도 모른다. 최근의 알츠하이머병의 치료법 개발은, β아밀로이드에 초점을 맞추고 있다. 그러나 초기에는 유망해 보이던 약물 전부가 임상시험에서 좌초했다.

"새로운 길이 보입니다."라고 네다가도 씨는 말한다. β아밀로이드라는 한 종류의 분자에 작용하는 것이 아니라, 뇌를 씻어내는 뇌척수액의 양을 늘리는 데 초점을 맞춘 새로운 치료법이 예상된다.

만약 실현되면 β아밀로이드뿐만 아니라 다른 유해한 분자도 제거할 수 있다. 그 일례가 알츠하이머병 환자의 뇌에 축적되어, 신경세포 간의 연결을 저해시키는 타우 단백질이다. 쓰레기를 모두 함께 청소하는 방법은 문제의 일부만을 해결하는 것보다 훨씬 강력하다. "노화는 단 한 종류의 분자의 증감 문제가 아닙니다. 모든것이 쇠약해져 가는 것입니다"라고 네다가도 씨는 말한다.

이번 발견으로 새로운 의문이 생겨났다. 논렘수면 이외의 다른 수면 단계에서 무슨 일이 일어나고 있는지는, 루이스의 연구 대상이 아니었다. 또한 그녀의 연구 참가자들은 모두 건강한 젊은 성인이었다.

그러나 그녀가 취한 연구 방법은 완전히 비침습적이였으며(그러나 많은 기계에 연결된 채로 MRI에서 자도록 하는 것이 비침습이라고 말할 수 있다면 얘기지만) 염료를 주입할 필요조차 없다. 이 때문에 신경퇴행성 질환을 앓고 있을 가능성이 있는 고령의 참가자를 대상으로 한 실험도 실시하기 쉬울 것이다.

루이스의 연구팀에게는 앞으로도 잠 못 이루는 밤이 계속될 것 같다.

출처 참조 번역
睡眠中には脳内から“毒素”が洗い流される：米研究チームがメカニズムを解明、アルツハイマー病の治療に光
https://wired.jp/2020/01/14/scientists-now-know-how-sleep-cleans-toxins-from-the-brain/

코로나19(COVID-19)는 발열 이외에, 기침, 재채기 등의 호흡기 증상과 강한 나른함(권태감), 미각과 후각의 상실 등의 다양한 증상을 나타내는 것으로 알려져 있습니다. 5만 5,000명의 감염자를 대상으로 한 새로운 연구에서 COVID-19의 증상은 특정 '순서'로 발병하는 경향이 있는 것으로 판명되었습니다.

Frontiers | Modeling the Onset of Symptoms of COVID -19 | Public Health
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpubh.2020.00473/full

Study of More Than 55,000 COVID-19 Cases Reveals a Predictable Order of Symptoms
https://www.sciencealert.com/study-of-more-than-55-000-covid-19-cases-reveals-a-predictable-order-of-symptoms

COVID-19의 증상의 발생 순서에 관한 연구를 실시했던 남부 캘리포니아대학의 조셉 R 라센 씨가 이끄는 연구팀은 세계보건기구가 공개하고 있는, 중국에서 인정된 COVID-19의 확정증례 5만 5,000인분의 데이터에서 증상의 발생 순서를 도출하는 연구를 실시했습니다.

그 결과 COVID-19는 초기에는 발열증상을 보이기 쉽고, 그 다음은 기침, 근육통, 메스꺼움, 구토, 설사의 순으로 증상이 진행하는 경향이 확인되었습니다.

또한 연구팀은 COVID-19의 증상의 발생 순서와 독감이나 코로나 바이러스로 분류되는 바이러스에 의한 감염인 SARS와 MERS의 증상 발생 순서를 비교했습니다. 독감은 초기에는 기침증상을 보이고 이후에 발열하는 경향이 있어, COVID-19의 '발열 → 기침'이라는 순서와는 반대이며, SARS나 MERS는 초기에 발열이 나타난다는 점은 COVID-19와 일치하고 있지만, 설사를 하고 구역질과 구토가 일어난다는 점이 COVID-19와 다르다고 합니다.

또한, 연구팀이 COVID-19의 증상이 독립적으로 발생한다는 가정을 바탕으로, 증상의 진행 상황에 대해 50만 명분의 시뮬레이션을 실시한 결과, COVID-19의 증상의 발생 순서는 '발열이 먼저 나타난다'라는 점에서 다른 저명한 호흡기 질환과는 다르다는 결과가 나타났다고 합니다.

대표저자인 라센 씨는 "증상의 순서는 중요합니다. 각각의 질병의 진행 상황이 다르다는 것을 알 수 있다면 의사가 COVID-19 및 기타 질병을 더 빨리 식별할 수 있습니다"라고 말합니다. 이번 연구를 전한 과학 뉴스미디어 Science Alert는 "미국의 질병통제예방센터는"사람과 만나기 전에 체온을 측정하여 발열하고 있지 않은 지 확인해야 한다"고 발표했고, COVID-19의 초기증상으로 '발열'을 체크해야 한다고 경고했습니다. 이번 연구결과는 이를 뒷받침하는 것입니다"라고 적고 있습니다.

수소이온의 농도 차이로 결정

산성과 알칼리성의 차이는 정해졌다기보다는 용액의 성질에 '결정'되었다고 하는 것이 옳다. 예를 들어 염산은 강한 산성이지만, 이것은 중성의 물에 염화수소이라는 물질이 녹아 있기 때문이다. 즉 산성이나 알칼리성과 그 힘의 정도는 그 액체마다 정해져 있는 것이 아니라, 액체의 성질에 의해 "결정"된다.

액체의 성질을 결정하는 것은 용액에 포함되어 있는 '수소이온'이라는 물질의 농도. 자세한 숫자로 표현하려면 '수소이온 농도 지수(pH)'를 사용한다. 일반적으로 용액의 pH는 0에서 14까지이다. 중성의 담수가 pH=7로, 이보다 숫자가 작으면 산성이며 수소이온이 많다. 반대로 숫자가 크면 알칼리성이며 수소이온이 적다. 즉 pH는 산성과 알칼리성의 정도를 나타내는 척도인 셈이다.
이 차이는 수소이온 농도'라는 기준의 변화에 따른 것이다. 산성과 알칼리성을 적절한 비율로 혼합하면 중성이 되는(중화하는) 것도 이 때문이다.

세계의 연구기관이 적극적으로 신종코로나 바이러스(COVID-19) 치료제의 연구를 진행하고 있고, 치료제의 유효성이 확인된 후에, 다음의 과제는 '어떻게 전 세계 사람들에게 돌아갈 정도의 치료제를 확보할 것인가?'라는 것입니다. 그런 공급망의 문제에, 인공지능(AI)의 힘을 활용하여, 12종류의 치료 후보 물질의 새로운 합성방법을 발견했다는 발표가 나왔습니다.

Reinforcing the Supply Chain of COVID-19 Therapeutics with Expert-Coded Retrosynthetic Software
https://chemrxiv.org/s/cad7c3f49aa4cbbc5011

In short supply : Using AI to navigate out of a COVID treatment supply issue | University of Michigan News
https : // news.umich.edu/in-short-supply-using-ai-to-navigate-out-of-a-covid-treatment-supply-issue/

AI invents new 'recipes'for potential COVID-19 drugs | Science | AAAS
https://www.sciencemag.org/news/2020/08/ai-invents-new-recipes-potential-covid-19-drugs

COVID-19가 기승을 부리는 가운데 다양한 국가에서는 화장지 사재기 소동이 발생하고, 전세계 공급망은 혼란의 소용돌이에 빠졌었습니다.

미시간 대학에서 의학을 연구하고 있는 팀 사낫쿠 조교수 연구팀은 "COVID-19의 치료제가 본격적으로 사용하게 되면, 화장지와 손소독제처럼, 치료제도 분배에 혼란이 일어날 것이다"라고 지적하고 있습니다.

예를 들어, COVID-19의 치료제로 승인된 유일한 약물인 렘데시비르는 COVID-19 대유행 초기에는 미국에서 단지 5,000개 밖에 확보하지 못했다는 것. 미국에서만도 2020년 8월 10일 시점에 COVID-19 감염자 수가 500만 명을 돌파하고 있는 것을 고려하면 렘데시비르를 이용한 치료가 본격화되면 부족을 일으킬 것은 분명하다고 할 수 있습니다.

이 문제에 대해 의약품 등을 다루는 MilliporeSigma에서 상담을 받은 미시간대학의 연구팀은 화합물의 합성방법을 찾을 전문 AI인 Synthia을 활용하여 COVID-19의 치료제로서 기대되고 있는 약의 새로운 합성방법을 찾는 연구를 실시했습니다.

연구에서 연구팀은 COVID-19의 효과에 대한 검증이 진행되고 있는 12종류의 약을 특정. 그 약의 합성방법과 재료가 되는 물질 등의 데이터를 바탕으로 약을 합성하기 위한 새로운 방법을 찾도록 AI에 지시했습니다.

아래의 이미지는 AI가 새로운 합성방법의 탐색을 한 약물의 구조식입니다.

AI를 사용하여 정부가 공개하고 있는 임상시험 데이터베이스에서 약의 합성방법을 찾은 결과, 연구팀은 렘데시비르를 제외한 11종류의 약으로 새로운 합성방법을 발견하는 데 성공했습니다. 이렇게 발견된 약의 합성방법은 기존의 것보다 생산단계가 짧고 킬로그램 단위로 대량생산하는 것이 가능하고, 비용도 기존과 동일하거나 혹은 더욱 저렴하다고 합니다.

이 성과에 대해 사낫쿠 씨는 "대부분의 경우, 지금까지 사용되고 있던 루트보다 짧고, 재료도 저렴한 경로를 찾을 수 있었습니다. 예를 들어, 브로므헤키신은 단 1단계만으로 만드는 것이 가능하게 될 것으로 전망되고 있습니다"라고 말합니다.

인간의 장은 약 1억여 개의 뉴런(신경세포)를 가지고 있으며, '장이 두 번째 뇌이다'라고도 일컬어집니다. 과거의 연구에서 장내에 서식하는 세균이 동물의 지구력과 음식의 맛을 좌우하고 있는 것으로 밝혀지고 있습니다만, 새롭게 장내 세균의 활동이 장과 뇌를 연결하는 신경회로에 영향 주고 '장의 운동'을 제어하는 것을 발견했습니다.

Microbiota modulate sympathetic neurons via a gut-brain circuit | Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2474-7

Brain-Gut Circuit Lets Microbiota Directly Affect the Sympathetic Nervous System | Technology Networks
https : // www.technologynetworks.com/tn/news/brain-gut-circuit-lets-microbiota-directly-affect-our-sympathetic-nervous-system-338082

미국의 록펠러 대학에서 면역 반응과 장점막에 대해 연구하는 Daniel Mucida 교수와 Paul Muller 씨의 연구팀은 동물의 중추신경계가 장내 세균을 어떻게 감지하고 있는지를 알아보기 위해 무균 마우스를 이용한 실험을 실시했습니다.

무균 마우스는 태어날 때부터 격리된 환경에서 성장하여, 체표나 체내에 바이러스나 기생충을 포함한 미생물이 존재하지 않는 마우스입니다. 기르고 있는 중 미생물과 접촉하지 않도록 무균 마우스는 철저하게 살균된 음식과 물만 주어지고 있어 일반 마우스가 가지고 있는 장내 세균도 가지고 있지 않습니다.

연구팀은 무균 마우스는 일반 마우스보다 대장의 운동을 제어하는 신경의 활동이 활발하며, 신경 활동의 마커인 c-Fos라는 유전자가 높은 수준으로 발현하고 있는 것을 발견했습니다. 대장의 운동을 제어하는 신경의 활동이 활발하여 무균 마우스는 일반 마우스보다 음식이 소화기관을 통과하는 속도가 늦어지고 있는 것으로 나타났다는 것. 실제로 연구팀이 약을 사용하여 무균 마우스의 장 신경을 진정시켰는데, 음식이 소화기관을 통과하는 속도가 빨라졌다고 합니다.

"도대체 어떻게 장의 신경이 장내 세균의 유무를 감지하고 있는가?"라는 의문에 대해 연구팀은 장내 세균이 생산하는 단쇄지방산의 수준이 뉴런의 활동에 영향을 주고 있는 것은 아닐까 생각했습니다. 이 가설을 확인하는 실험을 실시한 결과, 마우스의 장내에서 단쇄지방산의 수준이 낮으면 장내 신경세포가 활성화되고, 장내의 단쇄지방산이 증가하면 장내 신경세포의 활동이 감소하는 것을 파악하였습니다.

그러나 추가 실험을 통해 단쇄지방산의 양에 의해 활성화된 장내 신경세포는 노출된 장의 표면에 도달하지 않은 것으로 판명되었습니다. 즉, 활성화된 뉴런은 장내의 단쇄지방산이 어느 정도의 양인지 직접 감지할 수 없는 상태였다는 것입니다.

그래서 연구팀은 신경회로를 '거꾸로' 추적하기로 했습니다. 그러자 무균 마우스의 장 뉴런이 활성화했을 때뿐만 아니라, 활성화하는 뇌의 신경세포가 발견되었다고 합니다. 마우스의 뇌에 있는 이 신경을 특이적으로 활성화한 결과, 장의 운동을 제어하는 신경의 활동이 활발해지고 장의 운동이 변화하였다고 합니다.

또한 연구팀은 신경세포를 역으로 추적하여 뇌의 신경세포에 신호를 보내고 있는 장의 감각신경이 단쇄지방산의 양을 감지할 수 있는 장내 영역에 퍼져 있는 것을 발견했습니다. 장내의 단쇄지방산의 양을 감각신경이 감지하고, 뇌의 신경세포에 신호를 보낸 후 다시 뇌의 뉴런에서 장의 운동을 제어하는 신경세포에 신호가 도착하여 마우스의 장운동이 컨트롤 되는 회로가 밝혀졌습니다.

Mucida 교수는 "우리는 뉴런의 루프 전체를 더듬어 장의 외부에 있는 뉴런이 장 내부에서 일어나는 것을 제어할 수 있다는 사실을 알았습니다"라고 코멘트. 회로에 포함된 뉴런의 일부가 과민성 대장증후군 등의 질병과 관련있기 때문에 회로의 이상이 장 질환이나 신경 질환과 관련이 있을 수 있다는 것입니다.

리튬은 스마트폰의 리튬이온 배터리에 사용되는 등 현대생활에 필수적인 물질이면서, 조울증 환자 등에 처방되는 의약품에도 포함되어 있습니다. 서섹스 대학의 브라이튼 서섹스 의과 대학 (BSMS)과 킹스칼리지 런던이 2020년 7월 27일에 발표한 논문을 보면 식수에 포함된 리튬과 자살률의 감소에 유의한 관련성이 인정되는 것을 알 수 있습니다.

Association between naturally occurring lithium in drinking water and suicide rates : systematic review and meta-analysis of ecological studies | The British Journal of Psychiatry | Cambridge Core

Lithium in Drinking Water Linked With Lower Suicide Rates - Neuroscience News
https://neurosciencenews.com/water-lithium-suicide-16708/

WHO의 조사에 따르면 자살로 사망하는 사람의 수는 전 세계적으로 연간 80만 명 이상에 이르다고 합니다. 이것은 세계의 어딘가에서 40초에 1명이 자살한다는 계산이 됩니다. 또한 2019년 말부터 유행이 확산하고 있는 신종코로나 바이러스(COVID-19)의 영향으로 '미국인의 3분의 1이 우울증이나 불안장애가 되었다"고 보고되는 등 정신 건강 악화는 어느 때보다 심각한 도전이 되고 있습니다.

BSMS의 역학 및 공중위생 연구원이며 이번에 발표된 논문의 대표 저자이기도 한 Anjum Memon 교수는 "COVID-19의 유행과 그에 따른 공중위생상의 문제를 겪고 있는 전례가 없는 시대에는 사회 전체의 정신 건강을 개선하고 불안과 우울증, 자살의 발병률을 줄일 방법을 고안하는 일은 어느 때보다 중요하다"고 지적합니다. 그래서 Memon 씨 연구팀은 우울증 치료 약물과 기분 장애가 있는 사람의 자살 위험을 경감시키는 의약품에 널리 사용되고 있는 리튬에 착안한 연구를 시행했습니다.

연구팀은 1946년부터 2018년까지 발표된 논문을 횡단적으로 분석하고, 수도 등 공공 식수에 포함된 리튬의 농도 및 자살에 의한 사망률의 관계를 탐구했습니다. 연구에 사용된 총 415건의 논문에는 일본 · 미국 · 영국 · 이탈리아 · 호주 · 그리스 · 리투아니아 등 총 1,286곳의 도시와 지역에서 채취된 식수 샘플이 사용되었다고 합니다.

이 연구의 결과, 식수에 포함된 미량 리튬의 농도와 자살에 의한 사망률 사이에는 일관된 역상관 관계가 있음이 밝혀졌습니다. Memon 씨는 이 결과에 대해 "식수에 포함된 미량 리튬의 수준이 높을수록 자살 방지 효과가 발휘될 수 있고, 그 식수가 제공되는 지역 사회의 정신 건강의 개선에도 기대를 가질 수 있습니다"라고 말합니다.

캐나다의 정신과 의사인 Wegdan Rashad 씨는 리튬이 정신 건강을 개선시키는 메커니즘에 대해 "리튬은 뇌신경 세포의 기능과 생존에 필수적인 신경영양인자의 농도를 높이는 것으로 나타났습니다. 이것이 사실이라면 리튬은 신경을 보호하는 작용이 있는 것으로 생각됩니다"라고 설명하고 있습니다.

또한 2020년 3월에 공개된 일본의 연구에서도 수돗물에 포함된 고농도 리튬은 자살 예방 효과와 치매 예방 효과가 있을 가능성이 제시되어 있습니다. 이 연구에 따르면, 리튬은 수돗물뿐만 아니라 생수와 음식으로도 섭취할 수 있으며, 특히 멸치와 마른 톳, 마른 미역, 마른 다시마 등의 건조 해산물에 풍부하게 들어있다고 합니다.

微量なリチウムの可能性〜自殺や認知症を予防できるか〜
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsbpjjpp/31/1/31_30/_pdf

Photo by Kelly Sikkema on Unsplash

신종코로나 바이러스(COVID-19) 확산에 대한 대책으로 사람들은 어느때보다 손의 세척에 주의하고 있습니다. 가게나 음식점의 입구에 알코올이 들어간 손소독제가 배치된 모습도 자주 눈에 띄는데, 알코올이 들어간 손소독제를 손에 바르자 `숙취` 증상이 나타나 병원에 이송되어 버린 사례가 보고되고 있습니다. 

Is Alcohol in Hand Sanitizers Absorbed Through the Skin or Lungs ? Implications for Disulfiram Treatment | Alcohol and Alcoholism | Oxford Academic 

https://academic.oup.com/alcalc/article-abstract/55/4/354/5836569

How hand sanitizer caused a man `s unusual `hangover`| Live Science 

https://www.livescience.com/hand-sanitizer-alcohol-reaction-disulfiram.html

COVID-19는 비말 감염이 주된 감염 경로이며, 손과 손가락에 바이러스가 부착된 상태에서 입 등을 만져 감염하는 경우가 많다고 합니다. 따라서 COVID-19 대책을 실시하는 점포는 손소독제를 배치하고, 방문한 사람들에게 손을 소독하도록 요청하고 있습니다. 

2020년 7월 의학저널 Alcohol and Alcoholism에 게재된 보고서에 따르면 인도에 사는 43세 남성이 은행을 방문하여 손소독제를 사용했는데, 얼굴이 붉어지고 구토나 불쾌감을 느끼는 등 숙취와 같은 증상에 나타났다고 합니다. 응급실에 실려간 남성은 빈맥과 얼굴과 가슴에 홍조를 띄는 등의 증상도 확인되었다고 합니다.

사실 이 남성은 3년 전부터 알코올중독 치료를 받고 있었으며, 치료의 일환으로 디술피람(disulfiram)라는 알코올중독 치료제를 복용하고 있었습니다. 디술피람은 50년 전부터 알코올중독 치료에 사용되고 있었으며, 미국 내에서만 20만 명 이상이 정기적으로 복용하는 약물입니다. 

디술피람은 간에서 에탄올의 대사를 억제하는 작용을 하며, 이는 알코올을 섭취했을 때의 숙취나 악취의 원인이 되는 아세트알데히드를 몸에 축적시킵니다. 디술피람을 복용한 사람이 술을 마시면 얼굴이 붉어지고 두통과 메스꺼움, 심박수의 증가 등의 증상이 나타나는데, 이 부작용을 이용하여 사람들의 금주를 지원한다고 합니다. 

디술피람을 복용한 후에는 소량의 알코올에도 심한 증상이 나타날 수 있으므로 복용 후에는 알코올을 포함한 조미료나 기침 시럽, 구강세척제 등을 사용하지 않도록 경고하고 있으며, 신나 및 유기도료 등 알코올을 포함한 증기를 흡입하는 것은 위험하다고 합니다. 이 남성이 은행에서 사용한손소독제도 60~70%의 알코올이 포함되어 있었기 때문에, 손소독제에 포함된 알코올가 경피섭취되어, 디술피람의 작용으로 가파른 숙취증상이 나타났다고 합니다.

의사는 즉시 디술피람 의한 알코올에 대한 반응을 의심하여, 항히스타민제와 비타민C의 투여를 통해 남성의 증상을 안정시켰습니다. 

의사는 남성에게 디술피람의 복용을 중지하거나 손소독제를 사용하지 말라고 경고했다고 합니다. 알코올 치료의 주치의와 상담한 결과 COVID-19의 전염병이 계속되고 있는 상황도 고려하여, 남성은 전염병이 끝날 때까지 디술피람의 복용을 중단하기로 했다고 합니다.

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어린시절의 환경이 인생에 큰 영향을 미치는 것이 많은 연구자에 의해 확인되었고 가난한 지역에서 자란 아이는 부유한 지역에서 자란 어린이와 비교하여 어른이 된 후 건강상태가 나쁜 경향이 나타나고 있습니다. 킹스칼리지런던 과 듀크대학 연구팀은 어린시절의 환경이 그 후에도 오랫동안 건강상태에 영향을 주는 이유에 대해 "유전자의 발현이 환경에 의해 변동된 것이 이유가 될 수 있을지도 모른다"고 지적하고 있습니다. 

Association of Neighborhood Disadvantage in Childhood With DNA Methylation in Young Adulthood | Genetics and Genomics | JAMA Network Open | JAMA Network 

https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2766579

Your childhood neighbourhood can influence how your genes work - new study 

https://theconversation.com/your-childhood-neighbourhood-can-influence-how-your-genes-work-new-study-141543

유전자는 단지 존재하는 것만으로 체내의 세포를 작동시키는 것은 아니고, 유전자 조절인자의 작용에 따라 발현하여 세포가 기록된 정보에 따라 단백질을 만들어 내고 있습니다. 유전자의 발현을 조절하는 것은 생물에서 필수 과정이며, 필요할 때 유전자를 발현시킴으로써 생물의 적응성을 높일 수 있다고 합니다. 

유전자 발현을 제어하는 시스템을 '후성유전학' 이라고 부르며 이와 깊게 관련되는 것으로 'DNA 메틸화'가 있습니다. 이것은 DNA의 염기서열 정보를 바꾸지 않고 메틸기가 부가하여, 후천적으로 유전자 발현이 증가하거나 감소하는 현상입니다. 

생물에게 유전자 발현의 조절이 중요하지만, 반드시 유전자 발현이 바뀌면 몸에 좋은 영향을 주는 것은 아닙니다. 때로는 성장에 중요한 유전자를 꺼버리거나 몸에 해를 입힐 유전자를 발현시켜 버리거나 하는 경우도 있습니다. 또한 최근의 연구에서는 암의 발생에 DNA 메틸화 이상이 관여하는 점도 시사하는 바가 큽니다. 그래서 연구팀은 어린시절의 환경이 후천적인 DNA 메틸화에 어떤 영향을 미치는지를 조사했습니다.

연구팀은 1994년~1995년에 잉글랜드와 웨일즈에서 태어난 1619명의 어린이를 대상으로 18세 시점에서 채취된 혈액샘플에서 DNA 메틸화 데이터에 대해 분석했습니다. 피실험자 중 약 50%가 여성이며, 영국의 다양한 사회경제적 조건에서 태어나고 자란 사람들이었다고 합니다. 

피실험자가 태어나고 자란 환경의 특징을 분류하기 위해 연구팀은 지방자치단체 및 법 집행기관의 데이터베이스, Google 스트리트뷰를 통한 체계적인 관찰, 다른 지역주민에 대한 설문조사 등을 실시하여 지역의 물리적 · 사회적 · 경제적 조건과 치안, 공기오염 수준, 주민의 건강상태 등을 특정했다고 합니다.

Photo by Larm Rmah on Unsplash

혈액샘플이 채취된 18세 시점에서는 대부분의 피실험자가 심혈관 질환과 제2형 당뇨병 등이 발병하지 않았습니다. 그럼에도 불구하고 가난한 지역에서 자란 아이는 풍부한 지역에서 자란 어린이와 비교하여 만성 염증이나 폐암의 발병과 관련된 유전자 발현, 그리고 담배연기와 대기오염에 노출된 것과 관련된 유전자 발현의 DNA 메틸화가 활발한 것으로 분석에서 밝혀졌습니다. 이러한 경향은 비흡연자와 높은 수준의 염증을 나타내지 않은 피실험자에도 들어맞는다고 합니다. 

이러한 후천적인 DNA 메틸화 수준의 변화는 가난한 지역에서 태어나 자란 아이들은 폐암 등이 유발되기 쉽고, 담배연기나 대기오염의 영향을 받기 쉬운 것으로 나타나고 있다고 합니다. 18세 시점에서는 태어나고 자란 환경에 따른 건강상태의 차이가 명확하지 않더라도 이미 발현하는 유전자의 차이가 미래의 건강상태의 차이를 가져올 수 있다고 연구팀은 시사하고 있습니다.

18세 시점에서 보인 DNA 메틸화의 차이가 지속할지, 혹은 그 후의 생활에 의해 개선되는지는 알 수 없습니다. 그러나 이번 연구결과는 사람들의 유전자와 성장한 환경이 각각 얽혀, 사람들의 건강에 영향을 주고 있음을 보여주는 것이라고 연구팀은 말합니다.

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일반적으로 '백미보다 현미의 섭취가 건강에 좋다' 라고 생각하는 사람은 많아도, 그 차이점을 제대로 알고있는 경우는 적습니다.

【1】상태의 차이

현미는 수확한 벼의 열매인 벼의 껍질(왕겨)을 제거한 상태입니다. 왕겨는 벼를 구성하는 가장 바깥쪽 껍질입니다. 현미는 배아와 쌀겨에 의해 구성되어 있으며, 색상은 갈색입니다.

한편 백미는 현미의 쌀겨와 배아를 제거하고, 배아에 영양분을 보내는 역할을 가진 배젖만 남긴 것입니다. 현미와 달리 색상은 흰색입니다. 현미를 백미로 하는 과정을 정미라고 합니다.

【2】물에 불리는 시간

현미는 백미에 비해 물에 불리는 시간이 길어, 최소 5시간 정도로 알려져 있습니다. 백미에 비해 외피가 많은만큼 식감에 맞추는데 시간이 걸리기 때문입니다. 또한 24시간 이상 물에 담그면 배아가 발아하여 맛이 변화한 '발아 현미'라는 것도 있습니다.

백미는 30~60분 정도 물에 불리는 것이 보통입니다. 외피가 없어 현미보다 수분을 흡수하기 쉽기 때문에 현미보다 백미가 물에 불리는 시간은 짧아집니다.

【3】밥짓는 시간의 차이

현미는 90~120분 정도로 외피가 많은만큼 백미보다 시간이 걸립니다.

백미는 30~60분 정도로 현미에 비해 걸리는 시간이 짧습니다.

【4】맛과 식감의 차이

현미는 쌀알이 딱딱하고 푸석입니다. 잘 씹어먹으면 은은한 단맛을 느낄 수 있습니다. 이것은 현미 중의 전분이라는 요소가 타액에 포함된 효소에 의해 당으로 분해되기 때문입니다.

또한 잘 씹어먹음으로써 소화흡수가 좋아져 만복중추가 자극되어 과잉섭취를 억제하개 됩니다. 

백미는 현미에 비해 부드럽고 외피가 없어 단맛을 빨리 느낍니다.

【5】영양소의 차이

현미는 백미에 비해 영양소가 풍부합니다. 피로회복이나 동맥경화의 예방을 하는 비타민과 튼튼한 몸을 만드는 미네랄이 많이 포함되어 있습니다.

또한 현미는 식이섬유가 백미에 비해 6배 가량 포함되어 있습니다. 이러한 영양소의 풍부함이 현미에 건강한 이미지를 안겨주고 있습니다.

【6】칼로리의 차이

100g 중 열량은 현미가 350kcal, 백미가 356kcal로 거의 동일합니다.

【7】가격 차이

일반적으로 현미의 가격이 비쌉니다. 먹기 좋은 백미에 비해 수요가 적고, 공정에 시간이 걸리는 것을 들 수 있습니다. 농작할 때 농약을 많이 사용하는데, 현미의 경우는 쌀겨 부분에 농약이 잔류하기 쉬우므로, 농약의 사용을 절감하는 노력이 이루어지고 있습니다.

현미를 백미로 정미하는 작업보다, 농약 사용량을 줄이려는 노력이 더 비용이 많이 들어가 현미의 가격이 높아지는 것 같습니다.

Photo by Joshua Hoehne on Unsplash

아프리카 북동부에 대량발생한 사막 메뚜기(Schistocerca gregaria)가 농작물을 먹어치워 1200만명의 사람들이 식량난에 빠져있다. 유엔의 식량농업기구(FAO)의 사무총장은 1월 30일, 대량발생이 "인도적 위기를 초래하고 있다."고 경고했다 .

하지만 FAO가 2013년에 발표한 '식용곤충'에 대한 보고서에는 사막 메뚜기는 먹을 수 있다고 적혀있다. 농작물의 적을 먹으면 식량위기를 극복할 수 있을까?''

大発生したバッタ、食べて危機克服できるか

https://ryomakom.myportfolio.com/eating-locuts-j

전문가에 따르면, 그것은 어렵다.

네덜란드의 Wageningen 대학의 교수로, FAO에 의한 보고서의 저자 중 한 사람이기도 한 아놀드 반 후이스 씨는 이메일로의 취재에 "자주 질문받습니다만" 이라고 전제하면서 이렇게 대답했다. "먹기를 (메뚜기)대책으로 하는 것은 잊읍시다."

이유는 두 가지다.

첫째, 메뚜기는 대부분 오염되어 있고, 먹는데 적합하기 때문이다. 지금까지 일어난 대량발생은 피해를 효율적으로 줄이기 위해 살충제를 사용해왔다.

1990년대에 아프리카의 메뚜기 문제에 임해 온 미국 농무부의 앨런 T · 샤우라 박사는 현지의 사람이 농약으로 죽인 대량의 메뚜기를 삽으로 가방에 퍼 담아 포장하여 트럭에 싣고 시장으로 옮겨 파는 행위를 보았다고 한다.

"그래서 우리는 이들 피해국가의 정부에 토호했죠. 어떻게든 하지않으면 위험하다라고", "  그 후로 많은 나라에서 대량발생한 사막 메뚜기를 시장에 판매하는 행위는 불법이 되었습니다."

둘째, 메뚜기 무리는 너무 거대하다. 케냐에서 포착된 무리는 길이 36마일, 폭 40킬로미터에 이르는 규묘였다고 FAO는 보고하고 있다. "그런 무리를 포획하려고 하다니 말도 안돼" 라고 후이스 씨는 지적한다.

먹어도 별로 의미가 없다고 샤우라 씨도 말한다. 농약의 사용을 자제할 여유도 없다고 한다.

"만약 메뚜기 떼가 농지에 나타나면 정부는 즉시 약을 살포하겠지요. 농부가 먹기 위해 메뚜기를 잡는 것을 기다려주지 않아요"

먹어서 피해를 줄이자는 생각은 "새로운 것이 없습니다" 라고 메뚜기 문제에 임하고 있는 CILSS 사헬기구 사무총장(서부아프리카 말리)의 모하메드 아부데라히 박사는 말한다. 거대한 기계로 메뚜기를 흡입한다는 아이디어가 고려되어 왔다고 한다. 하지만 아부데라히 박사는 이 방법은 현실적이지 않다고 한다.

사막 메뚜기는 애벌레 동안은 동료가 많은 환경에서 보내고, 평소보다 긴 날개를 가진 성충으로 성장한다. 무리를 지어 멀리 날 수 있게 되어 큰 피해를 초래한다.

"문제는 '메뚜기를 잡으려고 언제 얼마나 빨리 개입할 수 있는가'라는 것입니다" 라는 아부데라히 박사. "프로가 아닌 사람은 벌레를 요리하거나 잡거나 어디에 분포하고 있는지에 대해 지식이 없으며, 번식지는 일반적으로 너무 멀고 외진 지역에 있습니다."

하지만 메뚜기는 우수한 재료이다. 메뚜기를 먹으면 영양부족을 보충가능하다.

아랍계 미국인인 샤우라 씨는 어렸을 때 할아버지가 요리한 메뚜기를 먹은 적이 있다. 현지에서는 굽거나 볶아지는 등 다양한 방법으로 요리되고 있다고 한다. 북아프리카 불어권에서는 새우맛과 비슷하다고 하여 'Crevettes du Sahara' 즉 '사막 새우'라고 불리고 있다. FAO의 보고서에 따르면, 메뚜기와 귀뚜라미를 먹는 관습이 있던 아메리카 원주민이 처음 새우를 맛보곤 '바다의 귀뚜라미'라고 이름을 붙인 것으로 알려져 있다고 한다.

메뚜기를 먹는 지역은 아프리카 사람과 아메리카 원주민만이 아니다.

구약의 레위기에는 사람들은 메뚜기를 먹는 것이 허용되고 있다고 설명한다. FAO의 보고서에 따르면, 여기서 언급된 것은 지금 큰 피해를 가져오고 있는 사막 메뚜기일 가능성이 높다. 이스라엘이 위치한 '비옥한 초승달지대'에서 메뚜기를 먹었다는 기록도 있다. 서양 사람들이 벌레를 먹지않게 된 것은 농업에 의해 식량생산이 안정되었기 떄문일 가능성이 높다.

메뚜기를 먹기 위해서는 주의해야 할 점이 있다. 

가시 돋친 뒷다리를 떼어내지 않고 먹으면 변비가 되어버릴 수 있다고 한다. FAO의 보고서는 콩고 민주공화국에서의 사례를 기록한 1945년의 논문을 인용하여 주의를 촉구하고 있다. 치료법으로는 대장에 걸린 다리를 수술로 제거할 수 밖에 없다. 메뚜기가 대량발생한 지역에서 발견된 원숭이의 시체를 해부하면 소화하지 못한 메뚜기가 장에 가득차 있었다는 사례도 있다고 한다.

먹기 좋게하려는 연구도 있다.

케냐 에가톤 대학의 존 박사 등 연구진은 말려 분쇄한 사막 메뚜기를 더한 수수가루는 단백질의 함량이 높고 소화에도 좋다고 2019년 논문에서 보고하고 있다. "메뚜기를 기존의 주식에 도입함으로써 영양실조를 방지하고 영양가 있는 음식을 만들 수 있다." 라고 그들은 주장한다.

Photo by Llanydd Lloyd on Unsplash

2020년 6월에 발표된 연구에 따르면 '일정 비율의 사람들이 마스크를 착용하면 신종코로나 바이러스 감염(COVID-19)의 유행이 억제된다,' 고 하며, 평소부터 마스크 착용에 대해 소극적인 입장을 관철해 온 세계보건기구(WHO)도 마스크를 권장하는 방침을 내세우고 있습니다. 그러나 마스크는 적절하게 이용하지 않으면 단점이 발생할 위험을 안고 있다고 전문가들은 경종을 울리고 있습니다. 

Four potential consequences of wearing face masks we need to be wary of 

https://theconversation.com/four-potential-consequences-of-wearing-face-masks-we-need-to-be-wary-of-140273

영국의 유니버시티 칼리지 런던에서 행동과학 및 건강의 관계에 대해 연구하고 있는 올가 페르스키 씨와 왕립 수의과 대학 인수공통 감염병 연구를 하고 있는 데이비드 시몬스 씨는 "마스크 등의 안전조치을 실시하거나 판단하는데는 장점과 잠재적인 단점의 균형을 잘 고려하는 것이 중요하다."고 말합니다. 그리고 마스크 착용에 대한 대책을 적절히 강구하지 않으면 사태를 악화시킬 수 있는 문제점을 4가지를 지적했습니다. 

◆ 1 : 마스크에 대한 신뢰에 의해 손씻기 등 위생이 등한시 될 위험성이 있다.

안전을 높이기 위한 규제를 실시한 결과, 저하된 위험을 상쇄하는 것처럼 위험한 행동이 유발되는 경우가 있습니다. 이 문제는 '위험보상 행동' 혹은 '페르츠만 효과'라고 불리며, 예를 들어, 자동차의 안전벨트 착용 등의 안전규제을 마련하면 오히려 과속운전 등의 난폭한 운전이 난무해 버리는 경우도 이 현상에 기인하고 있다는 것입니다. 

사실 페르스키 씨 등이 실시한 마스크의 효과에 관한 연구에서 "마스크 착용이 지시된 실험 그룹은 지시를 받지않은 그룹에 비해 손소독제의 사용이 유의하게 적었다" 라는 결과를 얻었습니다.

◆ 2 : 마스크 착용이 철저히 되어 있지 않을 수 있다

페르스키 씨에 따르면 마스크가 효과를 발휘하기 위해서는 다른 사람과 접하고 있는 동안 항상 마스크를 올바르게 착용해야하지만, 반드시 그것이 지켜지지 않을 수 있다고 합니다. 최근 의료현장에서는, 환자가 의사의 지시를 준수하는 것을 의미하는 '컴플라이언스'를 대신하여 적절한 치료를 진행시켜 나가는데 필요한 개념으로 '환자가 치료에 대해 충분히 이해한 후 적극적으로 치료에 참여함'을 가리키는 '아도히아란스'가 중요시되고 있습니다. 

페르스키 씨의 연구에서는 마스크의 효과에 대해 논한 총 21건의 논문을 횡단적으로 분석하고 있습니다만, 그 중에서도 실험 중 참가자의 아도히아란스가 '양호했다'고 보고한 논문은 3건 밖에 없었습니다. 이 때문에 페르스키 씨는 "COVID-19이 세계적으로 큰 피해를 내고있는 것을 감안하면 그 어느 때보다 아도히아란스가 중요합니다."라고 말합니다.

◆ 3 : 마스크가 감염을 매개할 가능성도 있다

COVID-19는 바이러스 입자가 부착된 손으로 입과 코를 만지는 '접촉 감염'에 의해 감염됩니다. 인간이 얼굴을 만지는 횟수는 평균 1시간에 15 ~ 23회 정도이지만, 마스크를 착용하면 얼굴이 가려워져 얼굴을 만지면 횟수는 더욱 증가할 것으로 예상됩니다. 

이에 대해 런던에 있는 비친톤 병원의 감염전문의인 벤 기린글리 씨는 "마스크가 바이러스를 차단하는 경우, 오염은 마스크 외부에서 발생합니다. 따라서 마스크의 표면을 만지면 손이 오염되어, 그것이 새로운 감염을 일으킬 수 있습니다."라고 말합니다 .

◆ 4 : 일회용 마스크가 대량의 쓰레기를 발생시킨다.

마스크는 COVID-19과 직접적인 문제 외에도 환경오염의 원인이 될 수 있습니다. 플라스틱 쓰레기에 대해 조사하고 있는 연구기관 UCL Plastic Waste Innovation Hub에 따르면, 인구 약 6800만명의 영국인들이 매일 1장씩 일회용 마스크를 착용할 경우 연간 6만 6000톤의 오염된 플라스틱 쓰레기가 발생하는 것으로 추산하고 있습니다.

이러한 점을 감안하여, 페르스키 씨는 "WHO에 의하면, 대중교통 등 거리를 두기가 어려운 장소에서는 일반인이라도 마스크를 착용하는 것이 권장하고 있습니다.이 외에도 우리는 손의 위생관리도 제대로하고 얼굴을 만지는 것을 피하고, 일회용 마스크 대신 재사용 가능한 마스크를 사용하는 것이 좋습니다."라고 충고합니다.

Photo by JD Mason on Unsplash

많은 사람들이 노화와 함께 나타나는 시력의 쇠퇴를 겪고 있는 가운데 반가운 연구 결과가 발표되었습니다. 유니버시티 칼리지 런던의 연구팀이 '붉은 빛을 1일 3분간 보기'라는 간단한 방법으로 노화에 따른 시력 저하를 개선할 수 있다는 연구 결과를 발표했습니다. 단순하며 고가의 장비를 필요로하지 않는 이 치료가 공식적으로 승인되면 쉽게 시력을 향상시킬 수 있게 될 것으로 기대되고 있습니다. 

Optically improved mitochondrial function redeems aged human visual decline | The Journals of Gerontology : Series A | Oxford Academic 

https://academic.oup.com/biomedgerontology/article-abstract/doi/10.1093/gerona/glaa155/5863431

Declining eyesight improved by looking at deep red light | UCL News - UCL - University College London 

https://www.ucl.ac.uk/news/2020/jun/declining-eyesight-improved-looking-deep-red-light

Declining eyesight can be improved by looking at red light, pilot study says - CNN

https://edition.cnn.com/2020/06/30/health/declining-eyesight-red-light-scn-wellness/index.html

인간의 망막은 40세 정도부터 쇠퇴가 시작된다고 하며, 논문의 대표저자인 글렌 제프리 교수는 "망막은 몸의 다른 어떤 기관보다 빨리 노화한다"고 지적합니다. 이 노화 현상은 망막에 들어있는 미토콘드리아의 기능이 쇠약해지는 것이 원인의 하나라고 볼 수 있습니다. 

미토콘드리아는 세포의 에너지 저장 · 이용에 관련된 아데노신 3인산(ATP)을 생산하는 역할을 담당하고 있으며, 망막의 시세포는 미토콘드리아 밀도가 특히 높은 부위라고 합니다. 따라서 노화에 의해 망막의 미토콘드리아에서 생성되는 ATP가 감소하면 시각세포가 정상적 작동에 필요한 ATP가 부족하여 시력이 저하되어 버린다고 합니다. 

제프리 교수는 "당신의 망막 민감도와 색각은 점차 쇠퇴하고 있습니다. 이것은 인구 고령화에 따라 점점 더 중요한 문제가 되어 가고 있습니다."고 말합니다. 이에 대비하기 위해 망막의 미토콘드리아를 자극해 노화한 기능을 개선시키는 연구를 수행했다고 합니다.

망막의 미토콘드리아의 기능을 개선하고 시력을 회복시키는 연구는 이전부터 행해져 왔습니다. 마우스나 땅벌, 과일파리 같은 동물을 대상으로 한 실험에서는 '670 나노미터의 파장을 가진 깊은 붉은 빛'에 노출되면 망막의 기능이 개선되는 것이 확인되어 있었습니다. 이 원인에 대해 "미토콘드리아는 성능에 영향을 미치는 특정광흡수 특성이 있습니다 .650 나노미터 ~ 1000 나노미터의 파장을 가진 빛을 흡수하면 미토콘드리아의 에너지생성 능력이 향상됩니다." 라고 제프리 교수는 말합니다. 

이 결과를 인간에서도 재현할 수 있는지에 대한 여부를 확인하기 위해 연구팀은 안과 질환이 없는 24명의 남녀를 모아 소규모 실험을 실시했습니다. 남녀 각각 12명씩, 연령의 폭은 28세 ~ 72세 였다고 합니다. 연구팀은 실험 시작 전에 '어둠 속에서 빛을 감지하는 능력'을 조사하는 실험에서는 간상세포의 기능을, '색 대비가 낮은 문자를 식별하는 능력'을 조사하는 실험에서는 추상세포의 기능을 사전에 측정했습니다. 

그 후 연구팀은 피험자에게 '파장 670 나노미터의 깊은 붉은 빛을 발하는 손전등'을 전달하여 집에서 1일 3분동안 빛을 바라보는 훈련을 2주동안 실시하도록 요청하였습니다. 2주 훈련 후 다시 시세포의 기능을 테스트 한 결과, 색상을 식별하는 추상세포의 기능이 참가자 전체에서 14%, 40세 이상의 나이에 한정하면 20%나 개선된 것으로 밝혀졌습니다. 특히 노화에 의해 쇠약하기 쉬운 파란색 계통의 색을 식별하는 능력이 크게 개선된 것으로 확인되었습니다. 또한 40세 이상에서는 빛을 감지하는 간상세포의 기능도 크게 개선한 것으로 나타났다고 연구팀은 설명합니다.

제프리 교수는 이번 연구 결과에 대해 "우리의 연구는 마치 배터리를 충전하는 것처럼 짧은 시간 동안 빛에 노출하면 쇠약해진 망막세포의 에너지 시스템을 개선하고 노인의 저하된 시력을 크게 개선할 수 있음을 보여줍니다." 라고 말합니다. 

시력 개선에 사용되는 기술은 간단하고 안전하며 빨간색 빛을 발하는 손전등을 생산하는 비용도 불과 12파운드(약 18,000원) 정도입니다. 또한 미토콘드리아는 시력 저하 이외에도 파킨슨병을 비롯한 다양한 노화질환과 관련되어 있기 때문에, 붉은 빛을 사용하여 미토콘드리아를 활성화하는 방법을 응용하면 다른 건강 문제을 개선할 수 있는 가능성도 있다고 제프리 교수는 말합니다.

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옛날에 비하면 현대인의 평균 수명은 크게 증가하고 있지만, 모두가 노쇠하여 평안한 죽음을 맞이하지 않으며, 많은 사람들은 다양한 질병에 걸려 사망합니다. 미국 연구팀이 1만 3000명 이상의 노인을 추적조사하여 '사망위험을 높이는 다양한 요인' 톱10을 발표했습니다. 

Predicting mortality from 57 economic, behavioral, social, and psychological factors | PNAS 

https://www.pnas.org/content/early/2020/06/16/1918455117

Study identifies the top 10 experiences that increase death risk 

https : // www.inverse.com/mind-body/study-identifies-the-top-10-experiences-that-increase-death-risk

연구팀은 50세 이상 미국인을 대상으로 한 미시간 대학의 종단적 조사인 Health and Retirement Study(건강과 은퇴에 대한 연구) 과목을 6년간 추적하고, 57개의 비생물학적 요인과 사망위험에 대한 관련을 조사했습니다. 57개의 요인은 어린시절의 어려움, 사회경제적 지위가 낮음, 건강과 관련된 행동, 부정적인 사회적 상호작용, 심리적 특성, 성인기의 유해한 사건 6항목으로 분류되며 이러한 요인을 경험한 사람이 6년 사이에 사망할 확률에 대한 분석이 이루어졌습니다. 

또한 연구팀에 따르면 참가자의 평균 연령은 69.3세이며, 전체의 58.6%가 여성으로 77.6%가 백인, 미국에서 태어난 사람의 비율은 91% 였다고 합니다. 남녀 비율이나 인종의 비율은 전국적인 인구조사의 결과와 거의 같고, 미국 국내에 거주하는 인구 비율을 가능한 한 재현하도록 고려되어 있었다고 합니다.

분석 결과, 연구팀이 발견한 '사망위험을 높이는 요인' 랭킹 톱10이 다음과 같습니다. 

◆ 1 : 현재 진행형으로 흡연하고 있다 ...... 사망위험이 91% 증가 

◆ 2 : 이혼 경력이 있다 ...... 사망위험이 45% 증가 

◆ 3 : 알코올을 남용하고 있다 ...... 사망위험이 36% 증가 

◆ 4 : 최근 재정난이다 ...... 사망위험이 32% 증가 

◆ 5 : 실업 경력이 있다 ...... 사망위험이 32% 증가 

◆ 6 : 흡연력이 있다 ...... 사망위험이 32% 증가 

◆ 7 : 삶의 만족도가 낮다 ...... 사망위험이 31% 증가 

◆ 8 : 미혼이다 ...... 사망위험이 30% 증가 

◆ 9 : 푸드스탬프를 이용한 적이 있다 ...... 사망률이 28% 증가 

◆ 10 : 모든 것을 부정적으로 생각한다 ...... 사망률이 23% 증가

또한 이번 조사에서는 '일상적으로 차별받는다.'라는 요인이 전체의 랭킹 톱13위에 랭크하여 사망위험이 22% 증가하는 위험요인으로 밝혀졌습니다. 동시에 흑인이 백인보다 사망위험의 증가와 관련된 요인을 경험하는 비율이 22% 높고 이 외에도 남성이 여성보다 28%나 높은 비율로 사망위험을 증가시키는 요인을 경험하는 것으로 나타났습니다.

논문의 대표저자인 Eli Puterman 씨는 인종차별은 일상생활 속에서 자각할 수 있는 것 외에도 이해하기 난해한 구조적인 것도 존재한다고 지적했습니다. "현재의 상황을 비추어보면 일상적인 차별을 경험하는 사람은 소수의 일부이지만 체계적인 인종차별은 다니는 학교나 꿈꾸는 경력, 행동 등을 형성하는 데 막중한 영향을 끼칩니다."고 Puterman는 말합니다, 표면화하기 어려운 형태로 인종적 경향이 존재할 수 있다고 주장하고 있습니다. 

이번 조사에서 사망위험의 관련성이 인정되는 요인 중에서는 폐암의 주요 원인인 '흡연 습관'과 내장에 손상을 주는 '알코올 남용' 등 직접적으로 건강에 해를 미치는 것이 있는 한편으로, '사회경제적 지위'나 '스트레스' 등의 보다 간접적인 요인도 포함되어 있습니다. 경제적인 문제는 의료기관에서 치료를 받는 비율을 낮출뿐만 아니라 스트레스는 아드레날린과 코르티솔 같은 스트레스 호르몬의 분비량을 높이고 가벼운 염증과 혈압상승을 일으킬 수 있다고 합니다.

연구팀은 향후 전망으로, 이번 조사결과를 이용하여 '장수를 낳는 사회적 요인'을 사람들의 수명을 연장하는 해결책으로 도입될 가능성이 있다고 지적합니다. "질병 및 사망률과 관련된 요인의 유형에 대한 우리의 생각을 확대하면, 인과관계를 테스트하고 개입 방안을 강구하고 미래의 정책을 형성할 수 있습니다."라고 Puterman 씨는 주장합니다 .

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수면 부족은 졸음, 피로, 작업 정밀도의 저하 등을 일으킬뿐만 아니라, 며칠 동안 잠을 취하지 않는 상태가 계속되면 결국 죽음에 이릅니다. 그런 수면 부족이 죽음으로 이어지는 메커니즘을 하버드 의대 연구팀이 밝혀냈습니다. 

Sleep Loss Can Cause Death through Accumulation of Reactive Oxygen Species in the Gut : Cell 

https://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(20)30555-9.pdf

Sleep, Death and ... the Gut? | Harvard Medical School 

https://hms.harvard.edu/news/sleep-death-gut

수면은 생물에게 중요한 요소이지만 '생물은 왜 자는가?'라는 의문은 아직도 해명되지 않은 상태입니다. 1989년에 발표된 실험에서 강제로 불면 상태가 유지된 쥐가 모두 죽음에 이르렀다는 실험결과로 인해 '생물은 잠들지 않는 상태가 계속되면 죽는다'가 정설로 받아들여져 왔습니다. 

그런 수면과 죽음의 관계에 대해 규명에 성공한 하버드 대학 신경생물학과 연구팀. 연구팀은 신경세포가 열에 민감하게 반응하도록 유전자 조작한 노랑초파리를 따뜻한 방에서 사육하여 '노랑초파리가 잠을 못 취하게 한다'라는 실험을 실시했습니다. 이 실험에서 노랑초파리의 불면 상태가 10일 이상 지속되자 사망률이 급격히 상승하고 보통이라면 40일간의 수명을 가진 노랑초파리가 20일즈음에 100% 죽는다는 사실을 발견하여 노랑초파리도 '잠들지 않는 상태가 계속되면 죽는다'라는 사실이 확인되었습니다. 

연구팀이 불면 상태가 이어진 노랑초파리의 몸을 샅샅이 조사한 결과, 장내에서 활성산소종이라 불리는 산소 분자에 대한 반응성이 높은 분자군이 축적되는 것을 발견했습니다. 아래 이미지는 실험에 사용된 노랑초파리의 장(腸)입니다. 왼쪽에서 오른쪽으로 불면 1일, 불면 7일, 불면 10일째의 장이 정렬되어 있으며, 활성산소종을 축적하고 있는 부분에 색상이 표시되어 있습니다. 불면 상태가 계속되면 활성산소종의 농도가 장내에서 높아진다는 것을 시각적으로 보여줍니다.

실험에서는 불면시에 활성산소종이 축적되는 부위가 창자에 한정되는 것도 판명되었습니다. 아래 이미지를 보면 노랑초파리의 Brain(두뇌), Muscle(근육), Fat body(지방체) Testes(고환)은 평상시와 불면시 사이에 변화는 없고, 불면 상태가 계속되어도 활성산소종이 축적되지 않는다는 것을 보여줍니다.

이 문제는 노랑초파리 이외의 생물에서도 발생하는지를 알아보기 위해 연구팀이 마우스를 사용하여 추가적인 실험을 실시한 결과, 5일간 불면 상태가 계속된 마우스의 소장과 대장에서 활성산소종이 축적되어 있는 것이 확인되었습니다. 이 결과를 근거로 다른 생물에서도 수면 부족에 의해 활성산소종이 장내에 축적되는 것은 변함 없다고 연구팀은 설명하고 있습니다. 

또한 연구팀은 불면 상태에 의해 생성되는 장내 활성산소종이 죽음의 원인임을 입증하기 위해 '노랑초파리에 항산화 화합물을 포함한 식사를 제공하고 장내의 활성산소종을 중화한다'라는 실험을 실시했습니다. 실험 결과, 항산화 화합물을 투여한 노랑초파리는 불면이 계속되고 있음에도 불구하고 일상 활동을 계속했으며 평상시와 다르지 않은 수명을 나타내었다고 합니다. 또한 장내에서 항산화 효소를 과잉 생산하는 유전자 조작을 한 노랑초파리는 불면 상태가 계속되고도 일반적인 개체와 동등한 수명을 나타내어 연구팀은 "장내 활성산소종이 불면에 의한 죽음의 중심적인 역할을 하고 있다."라고 결론지었습니다.

연구팀의 Yosef Kaplan Dor씨는 "수면 부족이 왜 장내에 활성산소종의 축적을 유도하고, 활성산소종의 축적이 왜 죽음으로 이어지는지 알 수는 없습니다."라고 말합니다. 앞으로 장내 활성산소종의 축적과 죽음을 연결하는 생물학적 경로의 규명에 임할 예정이라고 말합니다.

● 어떤 상태인가요?

림프절은 몸의 표면 가까이에 존재하는 림프절과 신체의 심부(가슴과 뱃속)에 존재하는 림프절로 구분되며 면역 반응을 조절하는 기능이 있습니다. 목 주위에는 귀 주위, 목의 측면, 쇄골 위와 아래 귀에서 턱까지의 라인에 펴져 있습니다.

일반적으로 건강한 성인이라면 림프절은 만질 수 없거나 만져져도 극히 작고 부드러운 것입니다. 그러나 어떤 이상이 생겨 몸의 표면의 림프절이 커지면 덩어리로 외부에서 만져질 수 있습니다. 덩어리가 크고 표면이 울퉁불퉁하고 딱딱하거나 모양이 하나하나 다르거나 덩어리에 만질 때 통증을 수반하는 경우에는 특히 중요합니다.

● 어떤 질병을 생각할 수 있나요?

목 이외에도 다리의 허벅지 관절이나 겨드랑이에서 림프절이 붓는 경우가 있습니다.

목 주위만 붓는 경우와 전신의 림프절이 붓는 경우가 있습니다. 또한 동시에 발열과 피로감을 수반하기도 합니다. 두 경우 모두 다양한 가능성이 있지만 가장 무서운 것은 암의 전이입니다. 암이 진행하면 근처의 림프절과 전신의 림프절로 전이하기 때문에 그것이 덩어리로 접하게 된 상태일 가능성이 있습니다. 악성 림프종도 암의 일종으로 임파선 암이며 역시 몸의 표면의 림프절이 붓는 경우가 많은 질병입니다.
그러나 림프절이 붓는 증상은 암의 전이 이외에도 많은 가능성이 있는데 바이러스 감염이나 세균 감염, 류마티스 관절염 등의 자가 면역 질환 등에서도 볼 수 있습니다. 충치로 인해 턱 아래의 림프절이 부어 그대로 굳어버릴 수도 있습니다. 

원인을 명확하게 모른 채 자연스럽게 개선되기도 합니다.

● 림프절이 부어있으면 어떻게 해야하나요?

원인은 많이 있고 반드시 암의 전이라고 말할 수 없습니다만 지금까지 눈치채지 못했던 림프절이 부어 오면 방치하는 것은 금물입니다. 

내과, 외과, 이비인후과 등 우선 의사의 진찰을 받으십시오.