심장발작 등의 심장질환은 전세계에서 사인의 최상위를 차지하고 있습니다. 의료기술의 진보로 심장발작을 경험한 후에도 생존하는 사람은 늘고 있지만 심장의 재생능력은 한정적이기 때문에 심부전 등의 후유증에 시달리는 사람도 많습니다.
연구자들은 심장의 자기복구를 돕는 기술개발에 심혈을 기울이고 있지만 고동을 계속하는 심장에 복구를 위한 세포를 주입해도 그 자리에 머물러 생존할 수 있는 세포는 불과 1%에 불과합니다.
이번에 맨체스터대학의 연구자들이 개발한 생분해성 젤은 단백질을 구성하는 펩티드로 되어 있어 힘이 가해지면 액체처럼 되어 심장에 주입하기에 최적입니다. 그리고 주입된 후에는 세포가 새로운 조직을 형성하기 위한 스캐폴드로서 기능하고 심근경색 등으로 인해 세포가 죽어 손상된 심장의 수복을 돕습니다.
연구를 주도한 맨체스터대학 심혈관과학연구의 캐서린 킹 씨는 “연구는 아직 초기단계이지만 이 신기술이 심장발작 후 기능장애에 빠진 심장의 복구에 도움이 될 가능성은 매우 크다"며 "이 젤은 손상된 심장의 재생을 돕는 세포 기반 치료법의 효과적인 선택이 될 것"이라고 전망했습니다.
킹 씨의 연구팀은 신개발의 젤의 효과를 검증하기 위해 심근세포가 되도록 재프로그래밍한 세포를 젤에 추가하는 실험을 실시했습니다. 그 결과 세포는 페트리 접시 안에서 3주간 증식을 계속했고 자발적으로 박동하기 시작했다는 것. 또 실제로 살아있는 실험용 쥐에 젤을 주입하는 실험에서도 젤이 2주간 심장에 머무르고 있다는 것을 확인한 것 외에 쥐를 심전도나 초음파 검사로 조사해도 이상은 보이지 않는 등 젤의 안전성도 확인했습니다.
이 연구결과는 2022년 6월 6일부터 8일까지 맨체스터에서 열린 영국심장혈관학회 연례회의에서 발표되었습니다. 연구팀은 앞으로 심장마비를 일으킨 쥐로 이 젤을 테스트하여 실제로 새로운 심근조직이 형성되는지 확인할 예정이라고 밝혔습니다.
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어린 시절 체육수업에서 상대방이 다리를 고정시키고 상반신을 일으키는 복근운동을 한 경험은 흔하고 미국에서도 마찬가지입니다. 오랫동안 복근을 단련하는 운동의 대명사였던 복근운동이 왜 교육현장에 도입되었고 이후 사라진 경위를 미국의 월간잡지.The Atlantic가 정리했습니다.
The Atlantic에 따르면 미국에서 복근운동이 유행하게 된 시기는 19세기에 시작된 도시화가 계기로 건강한 농가의 나라였던 미국이 운동이 부족한 도시인의 나라로 바뀌어 버린다는 우려는 특히 강인한 병사가 필요한 군대의 고민이었습니다.
이러한 불안은 오랫동안 미국인의 사고방식에 영향을 주어 군대식의 트레이닝을 시민의 체육에 도입하는 흐름이 생겨났고 1940년대에 들어서 미 육군이 사관후보생의 시험과 신체훈련에 상체 일으키기를 도입하면서 단번에 상체 일으키기가 미국 중에 퍼졌습니다. 이것이 반세기 이상에 걸쳐 복근운동을 하게 된 직접적인 이유라고 The Atlantic은 설명합니다.
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그러나 신체의 움직임이나 근육의 작용에 대한 이해가 진행된 2000년대 중반부터 복근운동 열풍이 조금씩 식어 갔습니다. 그 이유에 대해 미 스포츠의학회의 강사인 피트 맥콜 씨는 “옛 해부학자는 근육 주위의 조직을 제거하고 관찰해 복근이 척추를 움직이는 데 필요한 것"이라고 오인했다며 이후 특정 근육이 홀로 움직이는 것이 아님을 알게 되었다고 합니다.
확실히 6개로 갈라진 복근은 복부에서 가장 눈에 띄는 근육이지만 그 밖에도 횡격막, 복사근, 척주기립근 , 골반저근 등 몸통의 동작에는 많은 근육이 관련되어 있다는 것을 현재는 잘 알고 있습니다. 그 때문에 피트니스의 전문 용어에서는 복근 대신 체간이라는 용어가 사용되게 되었습니다. 그러나 이 사실을 알기까지는 수십 년이 걸렸기 때문에 그 사이에 오래된 해부학에 기초한 오해는 사람들 사이에 널리 정착했습니다.
맥콜 씨에 따르면 복근을 포함한 특정 근육을 중시하는 운동을 먼저 도입한 곳은 근육을 하나하나 단련하려고 하는 보디빌더였다는 것. 특히 어느 근육에 목적을 정해 운동하는 방식으로 지방을 줄이고 근육량을 늘릴 수 있다는 '스포트 트레이닝'이라는 생각은 늘어진 배를 어떻게든 줄이고 싶은 운동 초보자 사이에서 뿌리 깊게 남아 있었습니다.
확실히 복근운동 특히 상체 일어나기의 종말에 공헌한 인물로 맥콜 씨는 캐나다의 요통 권위자인 스튜어트 맥길 씨입니다. 맥길 씨는 특별히 복근에 흥미를 가지고 있었던 것은 아니었지만 허리 통증에 관한 복수의 연구에서 상체 일으키기가 허리에 부담을 끼치고 있음을 규명해 피트니스 전문가의 운동에 대한 생각을 크게 바꿨습니다.
예를 들어 맥길 씨는 벨리댄서의 움직임에 대한 연구에서 "벨리댄서는 척추를 반복적으로 구부리지만 부상을 입을 가능성은 거의 없고 그다지 영향을 받지 않습니다. 문제는 더 높은 하중에서 여러 번 척추를 구부릴 때 발생한다"고 지적했습니다.
부하가 걸린 상태에서 척추가 구부러지면 추간판에 스트레스가 가해지기 때문에 트럭에 농작물을 적재하는 동작이 많은 농업 종사자는 이후 요통에 시달릴 가능성이 커집니다. 그 때문에 최근에는 무거운 것을 들어 올릴 때는 허리가 아니라 다리로 들어 올리듯이 하라고 지도받게 되었습니다. 그런데 상체를 일으키거나 크런치(Crunch)는 이와 반대로 다리를 사용하지 않고 여러 번 척추를 구부려야 합니다. 이것이 복근운동이 요통의 원인이 되는 이유라는 것. 복근운동을 해도 허리가 아프지 않은 사람도 있지만 복근운동을 많이 할 수 있을지 어떨지는 골격의 가벼움 등의 유전적 요인에 좌우되기 때문에 군대나 학교에서의 테스트나 트레이닝에서 복근운동은 유효하지 않다고 맥길 씨는 지적했습니다.
이와 같이 복근운동의 유효성이 재검토되면서 미군은 복근운동을 테스트나 트레이닝의 필수과목에서 제외하거나 플랭크(Plank) 등 보다 정형외과적으로 올바른 운동과 조합하게 되었습니다. 그리고 군대가 복근운동을 그만두면서 민간 트레이너도 복근운동을 장려하지 않게 되었습니다.
그러나 새로운 정보가 침투하는 데 시간이 걸리므로 아직도 복근운동을 권하는 예도 있다고 합니다. 맥콜 씨는 “좋은 트레이너는 클라이언트를 교육하는 것입니다. 하지만 슬프게도 복근운동을 2세트나 3세트 하지 않으면 좋은 운동을 했다고 납득하지 않는 클라이언트도 있다”고 우려를 나타냈습니다.
YouGov는 2021년 4월 12일~13일에 18세 이상의 미국인 1,224명을 대상으로 다양한 동물과 맨손으로 싸워 이길 자신을 묻는 앙케이트를 실시했습니다.
그 결과 가장 많은 응답자로부터 이길 수 있을 것 같다고 생각되는 동물로 쥐(72%), 고양이(69%), 거위(61%) 순으로 나타났습니다. 8%의 미국인이 고릴라, 코끼리, 사자 등의 맹수를 맨손으로 이길 수 있다고 호언했고 가장 비율이 낮은 회색곰(Grizzly Bear)조차 6%의 사람이 이긴다고 응답했습니다.
이 결과에 대해 YouGov는 “자신감 과잉인지 잘 모르는 건지 6%는 영화 '레버넌트: 죽음에서 돌아온 자'에서 레오나르도 디카프리오가 연기한 사냥꾼인 휴 글래스처럼 회색곰을 쓰러뜨릴 수 있다고 생각하는 것 같습니다. 참고로 글래스는 맨손이 아니라 단검을 사용했다"고 평론했습니다.
덧붙여 맹수에게도 이길 것 같다고 생각하는 점에서 남녀의 차이는 거의 없었습니다. 다음은 '이길 것'라고 답한 사람의 비율을 성별로 나눈 그래프입니다. 중형견(남성 60% vs 여성 39%)처럼 남녀간 21포인트 차이가 나는 동물이나 킹코브라(동 23% vs 8%)처럼 이길 것으로 생각하는 여성이 남성에 비해 3분의 1인 동물도 있었지만 고릴라, 코끼리, 사자, 회색곰에서는 1포인트 차이입니다. 게다가 사자에서는 여성이 남성을 능가했습니다.
덧붙여 YouGov가 영국인에게도 같은 조사를 한 결과 야생 동물을 이길 자신감이 있는 사람은 전체적으로 더욱 적었지만 그래도 2%의 사람이 회색곰이나 코끼리도 이길 것이라고 생각하고 있다는 결과가 나왔습니다.
우유나 치즈 등의 유제품은 양질의 단백질이나 칼슘이 풍부한 음식이지만 유제품과 건강에 관한 조사나 연구의 대부분은 유당을 분해할 수 없는 유당불내증인 사람이 거의 없는 미국과 유럽에서 실시되었습니다. 그래서 한국인에게는 사정이 다를 수 있습니다. 마찬가지로 유당불내증인 사람이 많은 중국에서 실시된 대규모 장기적인 조사에서 유제품 섭취량과 암의 위험 사이에는 관련성이 있는 것으로 나타났습니다.
유제품 및 암에 관한 연구는 많이 이루어져 유제품을 먹으면 대장암의 리스크가 저하한다는 연구결과가 있는 반면 전립선암의 리스크가 상승할 가능성도 나타나는 등 일관된 근거는 얻을 수 없습니다. 또한 구미에 비해 유제품 소비량이 적고 유당을 적절히 소화할 수 없는 사람이 많은 지역에서 유제품과 건강과의 관련성은 미지수입니다.
부족한 데이터 문제를 해소하기 위해 영국 옥스포드대학의 Nuffield College와 중국 베이징대학의 연구자들로 구성된 연구팀은 중국 카두리 바이오뱅크(CKB)에 등록된 사람을 대상으로 식생활과 암 발생률의 관련성을 조사하는 연구를 실시했습니다.
CKB 참가자는 중국 전역의 10개 지역에 사는 암의 기왕력이 없는 중국인 51만 2726명으로 연령은 30~79세, 남녀비는 여성 59%와 남성 41%입니다. 각 참가자에게는 유제품이나 쌀, 육류나 어류 등을 포함한 주요 12품목의 음식을 얼마나 자주 먹는지에 대한 앙케이트가 실시되었습니다.
이 설문조사 결과를 정리하면 참가자의 20%는 '유제품을 일주일에 1회 이상 정기적으로 섭취하는 사람', 11%는 '매월 유제품을 섭취하는 사람', 69%가 '유제품을 거의 또는 전혀 섭취하지 않는 사람'이었습니다. 또 참가자 전체의 유제품의 평균 섭취량은 1일당 38g으로 유제품을 정기적으로 섭취하고 있는 사람은 1일 81g이었습니다. 참고로 영국인의 유제품 섭취량은 하루 약 300g입니다.
연구팀은 평균 11년간의 추적기간 중에 수집된 건강보험기록 등에서 암진단 데이터를 입수했습니다. 또 분석에는 연령, 성별, 거주지역, 가족의 암 기왕력, 수입이나 교육 등의 사회경제 상황, 흡연이나 운동량, 알코올 섭취 등 라이프 스타일 요인, 비만도, 간암에 영향을 주는 B형 간염 바이러스의 감염 상황, 유방암에 영향을 주는 여성의 출산력 등 암의 위험에 영향을 주는 다양한 요인도 고려했습니다.
연구팀이 이러한 데이터를 분석한 결과 유제품을 주 1회 이상 정기적으로 섭취하고 있는 사람은 간암과 유방암 발병위험이 유의하게 높다는 사실을 알았습니다. 구체적으로는 1일당 유제품의 섭취량이 50g 증가할 때마다 간암은 12%, 유방암은 17% 증가했다는 것. 또 그다지 유의하지는 않지만 림프종의 위험상승과의 관련성도 관찰되었습니다. 한편 간암과 유방암 이외에 분석대상으로 한 암 중에서 유제품과의 관련성은 없었습니다.
간암과 유방암은 모두 중국에서 가장 흔한 암 중 하나이며 각각 매년 약 39만 명과 약 36만 8000명의 중국인이 이러한 암에 걸립니다. 또한 이번 연구에서는 유제품 섭취와 암 위험 사이에 관계가 있음을 알았을 뿐 유제품을 먹으면 암이 된다는 인과관계가 증명된 것은 아닙니다.
다만 유제품과 암의 관련성에 대한 가설은 몇 가지 있습니다. 예를 들어 유제품 섭취량이 많으면 IGF-1의 농도가 상승할 수 있습니다. IGF-1은 세포증식을 촉진하는 물질로 몇 종류의 암 리스크 상승과도 관련되어 있다는 것. 또한 유제품에 함유된 포화지방산이나 트랜스지방산이 간암의 위험을 높일 가능성이 있으며 유당을 분해하는 락타아제가 불충분한 사람이 유제품을 섭취하면 암 발생에 영향을 미치는 물질이 발생한다는 가설도 있습니다.
이번 연구는 유제품 섭취와 암 위험 사이의 관계를 밝혀냈지만 유제품을 피해야 하는지에 대해서는 신중한 모습를 보였습니다. 논문의 주요 저자 중 한 명인 옥스포드대학 Nuffield 인구보건국의 Huaidong Du 준교수는 “이번 결과는 정기적인 유제품 소비와 특정 암 사이의 직접적인 관계 가능성이 있음을 시사하지만 유제품이 단백질, 비타민, 미네랄의 공급원이라는 점도 확실합니다. 단백질이나 비타민, 미네랄의 섭취량이 충분하지 않은데 유제품 섭취를 삼가는 것은 좋은 방법이 아닐 것"이라고 보았습니다.
담수에 서식하는 아메바의 일종인 네글레리아 파울러리(Naegleria fowleri)는 인간의 뇌에 침입해 원발성 아메바성 수막뇌염(수막염)을 일으켜 환자를 죽음에 이르게 하기 때문에 "살인 아메바"라고도 불립니다. 그런 네글레리아 파울러리의 위험성과 인간의 뇌에 치명적인 데미지를 주는 메커니즘에 대해 과학 YouTube 채널 Kurzgesagt가 설명했습니다.
대부분의 미생물은 인간에게 무해한 생물이지만 그 중에는 인간에게 병원성을 나타내는 예외도 존재합니다. 네글레리아 파울러리는 인간의 뇌를 먹고 죽음에 이르게 하는데 인간의 면역계에도 잘 대처할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 그런 네글레리아 파울러리는 매우 작아 크기는 불과 10~35㎛.
세포 및 기타 미생물을 포식하여 성장하는 네글레리아 파울러리는 호수, 강, 온천 등의 담수에 서식하고 있습니다. 때로는 수도관이나 수영장, 분수 등 인간과 친밀한 장소에서 번식하는 경우도 있습니다. 네글레리아 파울러리는 수온이 높을수록 번식하기 쉽기 때문에 수영장과 호수에서 머무는 여름은 특히 접촉하기 쉽습니다. 인간이 네글레리아 파울러리와의 접촉을 완전히 피하는 것은 어렵고 온난한 지역에서는 수백만 명의 사람이 정기적으로 접촉하고 있으며 항체를 가진 사람이 대다수라고 생각되고 있습니다.
기본적으로 네글레리아 파울러리를 포함한 물을 삼켜도 큰 문제는 일어나지 않습니다. 그러나 네글레리아 파울러리에 오염된 물 속에서 수영하거나 잠수하는 과정에서 물이 코에 들어가면 치명적인 사태로 발전할 위험이 있습니다.
인간의 몸에는 병원체를 배제하는 면역계가 존재하지만 네글레리아 파울러리는 면역계를 회피하는 능력이 뛰어난 것으로 추정됩니다. 네글레리아 파울러리가 비강내를 맴도는 것만으로는 큰 문제는 아니지만 비강내의 후각신경세포에 도달하면 위험합니다. 후각신경세포는 비강내로 들어온 분자를 잡아 뇌내에서 후각정보를 처리하는 후각구에 정보를 전달합니다.
신경세포는 신호를 전달하기 위해 다양한 신경전달물질을 방출하고 특정 수용체가 이러한 물질을 인식함으로써 정보교환을 하고 있습니다. 그 중에서도 중요한 신경전달물질이 아세틸콜린인데 네글레리아 파울러리는 아세틸콜린 수용체를 가지고 있어 후각신경세포가 방출하는 아세틸콜린에 이끌려 조직에 침입해 버린다는 것.
물론 백혈구의 일종인 호중구 등은 조직에 침입한 네글레리아 파울러리를 죽이려고 합니다. 일부 네글레리아 파울러리는 호중구에 의해 죽지만 대량의 네글레리아 파울러리가 침입하면 최종 목적지인 후각구 즉 인간의 뇌에 도달하는 네글레리아 파울러리도 나옵니다.
이 과정에는 1~9일 정도 걸리고 그 사이에는 자각증상은 없습니다. 그러나 후각구에 네글레리아 파울러리가 도달하면 다양한 증상이 나타납니다. 네글레리아 파울러리는 세포를 공격하는 분자를 방출하고 파편이 된 세포를 먹기 시작합니다. 그대로 뇌내에서 증식하면 입과 같은 빨판이 10개 이상 생겨 살아있는 뇌세포를 그대로 먹기 시작합니다.
그러면 호중구, 호산구, 마이크로글리아 등도 응전을 위해서 뇌 조직에 들어와 대규모의 싸움이 펼칩니다. 문제는 면역세포는 인체를 배려해 신중하게 싸우는 것이 아니라서 뇌조직에도 데미지가 미친다는 점.
Kurzgesagt는 “이것은 숲 속에 있는 늑대를 죽이기 위해 숲을 태우는 것과 같다.”고 표현합니다. 또 네글레리아 파울러리는 면역계의 공격을 회피하는 능력이 뛰어나고 고온상태에서도 잘 번식합니다.
네글레리아 파울러리는 뇌를 먹고 계속 망가뜨리고 면역세포가 염증을 일으키면 뇌에 많은 양의 체액이 흘러들어 가게 됩니다. 이 즈음에서 자각증상이 나타나고 두통, 발열, 메스꺼움 등으로 시작됩니다. 이윽고 착란, 집중력의 부족, 피로, 발작, 환각증상으로 발전합니다.
또 뇌의 팽창이 두개골로 인해 저해되는데 결과적으로 호흡 등을 제어하는 뇌간이 압박됩니다. 이러한 증상으로 인해 네글레리아 파울러리 감염으로부터 1주일 이내에 많은 환자가 사망하는데 치사율은 97%에 달합니다.
대부분의 경우 환자가 증상을 자각했을 때는 늦었고 효과적인 치료법도 없습니다. 또 담수에서 서식하는 네글레리아 파울러리가 인간의 면역계에 잘 대처할 수 있는 메카니즘도 불분명합니다.
그러나 1937년 이후의 사례 수는 불과 381건으로 감염은 매우 드뭅니다. 전세계에서는 2019년에만 26만 3000명 가량의 사람이 익사한 것을 고려하면 네글레리아 파울러리 감염보다 익사할 가능성이 훨씬 높다고 말할 수 있습니다.
따라서 네글레리아 파울러리가 중대한 공중위생 위협이 될 가능성은 낮아 어디까지나 운이 나쁜 소수의 사람들에게만 위협적인 아메바라고 보는 것이 타당합니다.
몸에 필요한 영양소를 간편하게 취할 수 있는 보충제를 비롯한 건강식품에 관한 조사에서 2007년부터 2021년에 걸쳐 판매된 1068종의 건강식품에 부적절한 성분이 포함되어 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 조사팀은 앞으로도 이 같은 제품이 등장할 우려가 있다고 경고했습니다.
Continued Risk of Dietary Supplements Adulterated With Approved and Unapproved Drugs: Assessment of the US Food and Drug Administration's Tainted Supplements Database 2007 Through 2021 - White - - The Journal of Clinical Pharmacology - Wiley Online Library https://accp1.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jcph.2046
코네티컷대학의 마이클 화이트 씨 등이 미 식품의약국(FDA)의 사기적 건강식품 데이터베이스에 근거하여 조사를 실시한 결과 2007년부터 2021년에 걸쳐 판매된 1068종의 건강식품에 본래 포함되지 않아야 할 처방약(의료용 의약품)의 성분이나 인체에 위험이라고 생각되는 성분이 발견되었다고 밝혔습니다.
공통적으로 많이 발견된 성분은 의약품 성분인 Sibutramine 유사체로 이 물질은 한때 식욕억제제로서 다이어트 식품에 사용되었지만 심장발작이나 뇌졸중 리스크를 높인다는 연구결과가 나타났기 때문에 FDA가 미국시장에서 배제시켰습니다. 또 암의 리스크를 높인다고 FDA에 의해 간주된 페놀프탈레인이나 본래 처방약으로만 사용이 승인되고 있는 실데나필이나 타다라필 등 발기부전약에 사용되는 성분도 시판 중인 건강식품에서 발견되었습니다. 게다가 지금까지 안전성이 입증되어 있지 않은 성분의 조합도 많이 보였습니다.
조사에서 문제가 있던 건강식품 중 54%는 성기능장애, 35%는 체중 감량에 유효하다고 홍보하고 있었습니다.
건강식품 메이커는 미국에서 제품을 판매할 때 제품에 신규 영양성분을 포함할 경우 반드시 FDA에 통지하여 적정 제조규범의 인정을 받아야 하지만 신규 영양성분이 포함되지 않을 경우에는 제품의 안전보증 책임은 제조자에게 일임됩니다. 또 제조사는 FDA에 사전통지 없이 성분을 변경할 수 있다고 화이트 씨는 설명합니다.
FDA는 건강식품이 안전하지 않다는 것을 증명하지 않으면 행동을 일으킬 수 없지만 미국에서 판매되고 있는 건강식품은 2만 9000종 이상이므로 FDA가 모든 제품의 안전성을 보증하기 어려운 실정입니다. FDA의 검증에서는 중금속이나 곰팡이 오염과 같은 성분이 아니라 제조공정에서 발생한 문제도 다루기 때문에 검증에 수고와 비용이 많이 듭니다. 자금 부족에 FDA는 단순히 소비자에게 경고하는 선에서 해당 제품을 시장에서 배제하려고 시도하고 있습니다.
화이트 씨는 “문제가 있는 제품은 FDA에 탐지되면 시장에서 제거되지만 문제가 있는 다른 제품이 대신 시장에 활발히 나돌기도 합니다. 사기제품 데이터베이스에 있는 경우는 사용을 피해야 하지만 제품이 데이터베이스에 없다고 해서 안전을 보장한다고는 할 수 없고 단순히 FDA에 의해 검출되지 않는 것도 있다"고 주의를 당부했습니다.
고도가 사람에게 미치는 영향은 꽤 크다. 지구의 대기권 내에서는 고지로의 이동 등 고도가 올라감에 따라 기압이나 기온이 저하되어 사람의 호흡에 필요한 산소를 포함한 공기가 희박해지기 때문이다. 헤모글로빈의 산소포화도는 혈액 중의 산소의 양을 결정한다. 인체가 해발고도 2,100m에 이르면 산소로 포화된 헤모글로빈의 비율은 급락하기 시작한다.
그러나 인체는 단기적으로나 장기적으로 고도로 적응하여 산소 부족을 어느 정도 극복할 수 있다. 등산가는 이 적응을 이용하여 능률를 향상시킨다. 그러나 적응에는 한계가 있고 등산가는 8,000m를 넘는 고도를 '데스존'이라고 부르는데 여기에서는 인체가 적응할 수 없다.
지표의 최고점을 넘는 고공을 비행하는 항공기의 조종사나 승객은 여압조정이나 산소마스크 착용, 가온 등으로 기체 외부의 가혹한 환경으로부터 보호받는다. 항공사고 등으로 공기누출이 일어나면 조종사가 의식을 잃어 추락으로 이어질 수도 있다.
◆ 고도에 따른 영향
인체는 기압 1013.25hPa의 해면고도에서 가장 좋은 능력을 발휘한다. 해면고도에서의 산소농도는 20.9%이고 산소분압은 21.136kPa이다. 건강한 사람은 이 분압에서 헤모글로빈이 포화되어 적혈구 내에서 산소에 결합된 붉은 색소가 된다.
기압은 고도에 따라 지수함수적으로 감소하지만 산소의 비율은 고도 약 100km까지 거의 일정하기 때문에 산소분압도 고도에 따라 지수함수적으로 감소한다. 에베레스트 등산의 베이스캠프가 위치하는 고도 약 5,000m에서는 산소분압이 약 절반이 되고 에베레스트의 정상인 고도 8,848m에서는 불과 3분의 1이 된다. 산소분압이 떨어지면 인체는 고지순응 반응을 나타낸다.
산악의학에서는 대기 중의 산소량의 저하를 반영하여 고도를 3가지의 영역으로 분류하고 있다.
이런 고도에서는 비교적 온화한 고산병부터 죽음으로 이어질 수 있는 고지폐수종과 고지뇌부종에 이르기까지 여러 의학적 문제가 발생한다. 고도가 높을수록 위험도 커진다. 또한 극고도에서는 영구적인 뇌 손상의 위험도 상승하는 것으로 연구에서 나타났다. 탐험대의 동행의는 보통 이러한 증상에 대처할 때에 이용하는 덱사메타손을 항상 가지고 있다.
고도 5,950m에서 2년간 생존한 기록이 있지만 이것은 정주를 견딜 수 있는 극한의 고도에 가까운 것으로 생각되고 있다. 알려진 정착지의 최고 고도는 5,100m이다. 7,500m를 넘는 극고도에서는 수면이 매우 어려워지고 음식의 소화가 거의 불가능하게 되어 고지폐수종이나 고지뇌부종의 리스크가 크게 높아진다.
◆ 데스존
에베레스트의 정상은 데스존이다. 등산가는 산소의 양이 인간의 생명을 유지할 수 없게 되는 고도를 데스존이라고 부른다. 일반적으로 8,000m로 데스존이라는 용어는 스위스의 의사가 1952년에 저술한 'The Mountain World'에서 유래한다.
고지에서의 등산가 사망의 대부분은 직접적(생명 유지 기능의 상실)으로도 간접적( 스트레스 하에서의 판단의 잘못, 체력의 저하에 의한 사고)으로도 데스존이 영향을 주고 있다. 데스존에서 인체는 적응할 수 없다. 산소 보급 없이 데스존에 장기체류하면 신체 기능의 저하, 의식의 상실 그리고 결국 죽음으로 이어진다.
남미 볼리비아의 고지 병리학 연구소의 과학자들은 모두 에베레스트 정상에 가까운 산소분압 수준인 만성 고산병의 저산소증 환자와 자궁 내 태아의 관측에서 데스존의 존재를 의문시한다.
◆ 장기적인 영향
고도 2,500m 이상에는 약 1억 4,000만 명이 생활하고 있다. 연구 결과에서 이 사람들, 특히 안데스 산맥과 히말라야 산맥에 사는 사람들은 해수면 높이에 사는 사람들과 다른 저산소 농도에 대한 적응방법을 가지고 있음이 분명해졌다. 최근에 들어 와 적응한 사람과 비교하면 원래 살았던 사람들은 태어날 때부터 산소공급이 좋다. 폐활량은 전 연령대에서 크고 운동능력도 높다. 티베트인은 다른 고지민족보다 뇌혈류가 많아 헤모글로빈의 농도가 적고 만성 고산병의 영향이 적다. 이러한 적응은 그들의 고지에서의 삶의 오랜 역사를 반영하는 것으로 생각된다.
고지의 정주자는 전체 사망률이 상당히 낮다. 이 추세의 한 가지 예외는 고지대 사람들이 통계적으로 자살률이 상당히 높다는 것이다. 같은 경향은 권총 자살(자살의 59%)에서도, 권총 이외의 자살에서도 보인다. 고도와 자살위험의 상관관계는 잘 알려진 자살위험인자인 연령, 성, 인종, 수입 등의 가능성을 조정해도 남아 있다. 또 연구에서 수면무호흡 증후군이나 헤비 스모커인 사람의 고지에서의 기분장애의 증가는 보이지 않는 것을 생각하면 산소농도는 요인이 아닌 것으로 생각되고 있다. 자살위험 증가의 원인은 지금까지 알려지지 않고 있다.
◆ 고도에 적응
인체는 단기 및 장기의 적응으로 고지에 적응할 수 있다. 고지에서의 단기적 산소부족은 경동맥 소체에서 감지되어 호흡증가(과환기증후군)를 유발한다. 그러나 과환기증후군은 호흡성 알칼로시스라는 부작용도 일으키고 호흡중추가 필요한 만큼 호흡률을 상승시키는 것을 저해한다. 호흡률이 상승하지 않는 원인은 경동맥 소체의 부적절한 반응이나 폐 또는 신장의 질병일 가능성도 있다.
또 고지에서는 빈맥이 되어 1회 박출량은 감소하고 심폐기능에 비해 불필요한 신체기능이 억제되기 때문에 음식의 소화효율은 저하된다.
완전한 적응에는 며칠부터 몇 주가 걸린다. 신체는 점차적으로 중탄산염을 신장배설함으로써 호흡성 알칼로시스를 완화하고 알칼로시스의 위험 없이 적절한 호흡을 할 수 있게 된다. 이것은 어떠한 고도에서도 약 4일간 걸리고 아세타졸라미드 등의 약품으로 촉진할 수 있다. 궁극적으로 포도당의 분해량이 줄어들기 때문에 몸의 젖산생성이 적어지고 혈장의 부피가 줄어들고 헤마토크릿 값과 적혈구의 질량이 증가하고 골격근 조직의 모세혈관 밀도가 높아지고 미오글로빈, 미토콘드리아, 호기효소 농도, 2~3 비스포스포글리세린산 등이 증가한다. 혈액에 산소를 많이 포함하기 때문에 폐동맥압이 증가한다.
고지에 대한 혈액학적으로 완전한 적응은 적혈구 수가 두드려지고 증가가 멈추면 완성된다. 필요로 하는 기간은 대략 km 단위의 고도에 11.4일을 곱한 일수다. 예를 들어 4,000m의 고도에 적응하려면 45.6일이 걸린다. 이 선형관계의 상한고도는 완전히 알려지지 않았다.
◆ 고도와 등산가의 능률
등산가의 능률에 대해 고지는 두 가지 상반된 영향을 미친다. 순발력이 필요한 경기(400m까지의 경주, 삼단 점프 등)에서는 기압의 감소는 대기의 저항이 감소하는 것을 의미하고 능률은 일반적으로 향상된다. 지구력이 필요한 경기(5,000m 이상의 경주 등)에서는 산소의 부족으로 인해 일반적으로 능률이 저하된다. 스포츠의 통괄조직도 능률에 미치는 고지의 영향을 인식해 국제육상경기연맹은 표고 1,000m를 넘는 장소에서의 기록은 '고지기록'으로 뒤에 'A'를 표기하고 있다.
선수는 고지순응을 능률향상에 활용할 수도 있다. 인체가 고지에서 일으키는 변화는 해수면 고도에서의 능률향상에 공헌한다. 그러나 운동선수는 고지에서 해면고도와 같은 강도의 트레이닝을 할 수 있는 것은 아니기 때문에 항상 좋은 효과가 나는 것은 아니다.
이러한 문제에서 'Live-High, Train-Low'로 알려진 훈련법이 고안되었다. 선수는 하루 중 휴식시간과 야간을 고지에서 보내고 저지에서 훈련을 실시한다. 1990년대 미국 유타대학에서 Ben Levine, Jim Stray-Gundersen 등이 실시한 일련의 연구에서 'Live-High, Train-Low' 트레이닝을 몇 주간 계속한 선수는 꽤 좋은 능률을 얻을 수 있음을 보여 주었다. 또 다른 연구는 저지대에 살면서 고지에서 여러 번 훈련을 함으로써 좋은 성능을 얻을 수 있음을 보여주었다.
고지훈련의 성능향상 효과는 적혈구 수의 증가, 더 효율적인 훈련 또는 근육의 생리적 변화에 인한 것일 수 있다.
출처 참조 번역 - 高度が人に与える影響 https://ja.m.wikipedia.org/wiki/%E9%AB%98%E5%BA%A6%E3%81%8C%E4%BA%BA%E3%81%AB%E4%B8%8E%E3%81%88%E3%82%8B%E5%BD%B1%E9%9F%BF
위운동장애는 식사 후에 위가 무겁게 느껴지는 증상을 말한다. 폭식, 노화, 스트레스, 임신 등의 영향을 받아 위운동이나 소화기능이 저하되면서 일어나기 쉽다.
◆ 과식
육류와 튀김은 소화에 시간이 걸린다. 위는 먹은 것을 일정 시간 저장하고 소화하기 쉬운 형태로 바꾸어 소장으로 보낸다. 과식하면 위에 머무는 시간이 길어져 증상이 나타나기 쉬워진다. 음식에는 소화하기 쉽고 소화하기 어려운 것이 있다. 고기나 튀김 등의 기름진 식사는 밥이나 빵 등의 탄수화물에 비해 소화에 시간이 걸리고 위의 부담도 크기 때문에 위운동장애가 일어나기 쉽다.
◆ 과음
알코올의 약 20%는 위에서 흡수되고 나머지 80% 정도는 소장을 통해 체내로 들어간다. 알코올을 너무 많이 마시면 위산으로부터 위벽을 지키고 있는 점막의 작용이 망가지거나 점막의 혈류장애가 일어나 복통이나 구토, 각혈 등의 증상을 일으킬 수 있다. 또한 소장에서 소화와 흡수하는 능력이 저하되어 설사를 일으키기 쉬워진다. 체내에 들어간 알코올은 간에서 대사되지만 대사할 수 없는 아세트알데히드라는 물질이 남아 있으면 그 독성으로 인해 숙취나 위운동장애의 증상이 나타난다.
◆ 노화
위는 주로 연동운동(파도 같은 움직임)으로 음식을 소화하고 소장으로 송출합니다. 그런데 고령이 되어 이 기능이 쇠퇴하면, 음식의 소화에 시간이 걸려 긴 시간 위에 머물게 되어 위운동장애가 일어나기 쉬워진다. 노화로 위의 점막을 지키는 혈류가 약해지는 것도 위의 부진을 초래하는 원인이 된다.
◆ 스트레스
스트레스로 인해 위의 작용을 조절하는 자율신경의 균형이 흐트러지면 음식을 소화하거나 소장으로 보내는 작용이 약해지고 위운동장애의 원인이 된다.
◆ 임신
임신 초기에 급격한 호르몬이나 대사의 변화, 스트레스로 인해 위운동장애나 메스꺼움 등을 느끼는 사람이 많다. 또 자궁이 커지면 위가 압박되거나 연동운동이 저하되어 위운동장애를 느끼기 쉬워질 수도 있다.
이러한 위의 연동운동은 자율신경에 의해 제어됩니다. 그런데 전술한 바와 같은 과식이나 과음, 노화나 스트레스 등 위의 작용을 저하시키는 요인이 있으면 연동운동이 방해받아 음식이 긴 시간 위안에 머물게 되면서 위운동장애가 생긴다. 또한 공복시에는 위의 점막이 거칠어지면 위운동장애가 생긴다.
위의 점막이란?
위의 점막은 위가 위액으로 인한 자극을 받지 않도록 점액으로 보호합니다. 점막의 정상적인 작용은 혈류로 영양과 산소가 공급되면서 유지되고 있다.
섭취 칼로리를 억제하고 충치를 예방하는 데 도움이 되는 인공 감미료는 음료나 음식에 널리 사용되고 있지만 과거의 연구에서는 당뇨병을 일으킬 가능성이나 치사성 감염증의 급증을 일으킨다고 지적받아 왔습니다. 이에 더해 10만 명 이상을 대상으로 한 프랑스의 새로운 연구에서 인공 감미료의 섭취가 암의 발병위험 상승에 관계하는 것으로 나타났습니다.
EU에서는 식음료에 사용되는 모든 인공 감미료는 사전에 안전성 평가를 받아서 합격해야 합니다. 마찬가지로 미국에서는 단맛이 강하고 에너지가 적은 고감미도 감미료는 식품첨가물로 사용되기 전에 미 식품의약국(FDA)의 인가를 받아야 합니다. 그러나 최근 들어 인공 감미료의 안전성을 둘러싼 논의가 재차 활발해지면서 각국의 보건당국은 승인된 감미료의 재평가에 착수했습니다.
프랑스에 위치한 소르본느•파리•노르대학의 영양학자인 Charlotte Debras 씨 연구팀은 프랑스 성인 10만 2865명을 대상으로 식사와 발암위험의 관계를 조사하는 실험을 했습니다. 참가자의 평균 연령은 42.2세였고 78.5%가 여성이었습니다.
참가자로부터 제출된 식사기록을 바탕으로 각 개인의 인공 감미료의 소비량을 추측했는데, 인공 감미료의 섭취원으로서 가장 많았던 것은 설탕 무첨가 청량음료로 참가자가 기간 중에 섭취한 인공 감미료의 53%가 청량음료였습니다. 그 다음으로 많았던 것은 탁상 조미료가 29%, 요구르트와 코티지 치즈의 8%였습니다.
인공 감미료의 종류별로 보면 아스파탐이 총 섭취량의 58%를 차지했으며 아세설팜 K가 29%, 수크랄로스가 10%였습니다.
연구팀이 참가자의 인공 감미료 소비량과 암검진 정보를 비교해 분석한 결과를 살펴보면 인공 감미료 특히 아스파탐과 아세설팜 K를 대량으로 섭취하고 있는 참가자는 섭취하지 않은 사람보다 암의 위험이 전체적으로 높았다는 것. 그 중에서도 아스파탐은 특히 유방암과 비만 관련 암과의 관계가 유의했다고 연구팀은 지적했습니다.
이 결과에 대해 논문의 필두저자인 데브라스 씨는 “아스파탐과 아세설팜 K는 압도적으로 소비량이 많은 인공감미료입니다. 아스파탐과 아세설팜 K가 가장 많이 사용되었다는 사실을 반영할 뿐이라는 가능성도 있으므로 그 점에 주의할 필요가 있다”고 말했습니다.
연구팀은 논문에서 “이번 연구의 결과는 전세계 보건기구가 인공 감미료의 안전성을 재평가하는 데 중요하고 새로운 관점을 제공할 것"이라고 전망했습니다.
검찰에 따르면 위스콘신주 잭슨카운티에서 잭슨패밀리 치과진료소를 경영하고 있던 Scott Charmoli라는 61세의 치과의사는 일부러 환자의 치아를 손상시킨 후 치료함으로써 부당하게 치료비를 청구하고 있었다는 것. Charmoli는 이 방법을 사용해 2014년에 434건의 크라운 치료로 140만 달러(약 16억 7000만 원), 2015년에는 1000건 이상의 크라운 치료로 250만 달러(약 30억 원)를 벌었다고 합니다.
Charmoli의 수법은 우선 건강한 환자의 치아를 X선으로 촬영해 그 사진을 환자에게 보여주면서 적당한 선을 치아의 균열 등이라고 거짓으로 설명해 크라운을 씌우는 치료를 권하는 수법으로 환자의 승낙을 얻으면 '치료'를 시작했습니다. 시술 도중에 일부러 환자의 치아를 손상시킨 후 다시 X선 촬영을 실시했고 보험회사에 처음 촬영한 사진을 치료 전의 사진이라고 거짓 제출했다고 합니다. 일반적으로 크라운을 씌우는 치료는 보험의 일부만 적용되기 때문에 환자는 엄청난 치료비를 부담해야 했습니다.
2016년~2019년 사이에 Charmoli가 크라운 치료로 벌어들인 금액은 420만 달러(약 50억 원)에 달해 2020년 말까지 680만 달러(약 80억 원) 이상의 자산을 소유했고 위스콘신주와 애리조나주에 별장이 가지고 있었습니다. 보험회사 임원에 따르면 위스콘신주의 의사가 평균 시술하는 크라운 치료 건수는 환자 100명당 6건 미만인 반면 Charmoli가 크라운 치료를 하는 비율은 100명당 32건을 넘었다는 것.
또 Charmoli 아래에서 조수를 맡고 있던 Baily Bayer 씨에 따르면 잭슨패밀리 치과진료소가 넓은 건물에 이전한 계기로 치료가 증가했다고 증언했습니다. Bayer 씨는 마케팅전문가가 Charmoli에게 더 많은 치료비를 환자로부터 받도록 조언했다며 수익을 추구하는 방침을 불쾌하게 생각해 치과의원을 그만뒀다고 밝혔습니다.
Charmoli의 범죄는 경영하고 있던 잭슨패밀리 치과진료소를 2019년에 매각 후 치과의원을 구입한 새로운 소유자인 Pako Major 씨가 이어받아 진료파일을 확인한 결과 비정상적으로 크라운 치료의 건수가 많다는 점을 의심했고 당국에 신고하면서 발각되었습니다.
법집행기관이 고발에 근거하여 조사를 진행했고 그 결과 Charmoli는 2020년 12월에 의료사기와 허위청구 혐의로 기소되었으며 2021년 2월에는 치과의사 면허가 정지되었습니다. 그리고 2022년 3월 10일 Charmoli는 총 7건의 죄로 유죄판결을 받았습니다. 형벌 등을 포함한 최종적인 판결은 2022년 6월에 선고될 예정이라고 합니다.
미국의 국방고등연구계획국(DARPA)이 행동이나 정신건강에 관련된 위험인자를 조기에 발견하는 방법으로서 자기신고나 스크리닝 앙케이트가 아니라 무의식적인 뇌신호를 이용하여 위기인 사람들을 특정하는 'Neural Evidence Aggregation Tool(NEAT)' 프로그램을 발표했습니다.
DARPA에 따르면 2001년 9월 11일의 미국을 대상으로 한 동시 다발 테러 이후 3만 명 이상의 현역병과 퇴역병이 스스로 생명을 끊었다는 것. 이 숫자는 911 이후의 군사작전으로 사망한 인원의 4배에 해당합니다.
이 때문에 행동이나 정신건강에 관련된 위험인자를 조기에 발견하는 것이 과제가 되었는데 지금까지의 대응은 자기신고나 스크리닝 앙케이트에 의존했고 자살을 확실히 예측할 수 없었습니다.
전 육군 외과의사인 DARPA 방어과학사무 프로그램 매니저인 그렉 위트콥 씨는 “NEAT는 정신과 행동의 건강검진을 위한 새로운 도구를 개발하려고 하는 개념실증의 대처로 이를 활용하면 우울증, 불안신경증, 자살 염려의 징후를 이전보다 빠르고 확실하게 감지할 수 있을 것으로 기대됩니다. 성공하면 NEAT는 행동의학 스크리닝을 크게 강화할 뿐만 아니라 궁극적인 치료효과를 평가하는 새로운 방법이 될 수 있다"고 전망했습니다.
NEAT는 24개월의 개념실증과 18개월의 운영설정 그리고 3년 반의 시험이 예정되어 있습니다.
치주질환은 한국인이 치아를 잃는 원인으로 가장 많은 질병이며 충치는 어린이부터 어른까지 괴롭히는 괴로운 질병입니다.
◆ 발병 요인의 차이 둘 다 플라크 안에 숨어있는 세균이 요인이 되는 점은 동일하지만 세균의 종류는 완전히 별개입니다. 치주질환의 경우는 치주질환균에 감염하는 것으로 시작되고 치주질환균에는 몇 가지 종류가 있습니다.
그 중에는 여성호르몬을 에너지원으로 활동하는 치주질환균도 있어서 남성보다 여성이 치주질환이 되기 쉽습니다.
한편 충치는 주로 뮤탄스균이라고 불리는 세균이 요인이며 이러한 충치균이 내는 산에 의해 치아가 녹으면서 충치가 진행됩니다.
이와 같이 치주질환과 충치의 원인균은 모두 플라크안에 존재하고 있지만 발병의 요인이 되는 세균의 종류는 다릅니다. 이 때문에 치주질환과 충치 중 어느 한쪽만 발병하기도 합니다.
◆ 증상의 차이 치주질환과 충치는 모두 입안의 질병이지만 발생하는 증상은 다릅니다. 치주질환은 잇몸의 질병입니다. 발병하면 잇몸이 염증을 일으키고 그 영향으로 잇몸이 변색되거나 부어오릅니다.
이윽고 진행되면 치조골이 녹는데 이 치조골은 치아를 지지하고 있는 턱의 뼈입니다. 즉 치조골이 녹으면 치아는 지지를 잃게 되어 흔들리다 빠져버립니다.
한편 충치는 치아의 질병으로 충치균이 생성해내는 산으로 인해 치아가 녹으면서는 발생합니다. 증상으로는 치아에 구멍이 뚫리고 점점 깊어집니다. 상아질, 신경 순으로 도달하고 그에 따라 심한 통증을 느낍니다.
그리고 궁극적으로 치아가 망가집니다. 이와 같이 치주질환과 충치에서 일어나는 증상이 완전히 다르지만 궁극적으로 치아를 잃는다는 점은 같습니다.
◆ 치료법의 차이 치주질환은 치은의 질병으로 충치는 치아의 병입니다. 발병하는 부위가 다른 이상 당연히 치료법도 다릅니다.
치주질환의 치료법의 기본은 치석의 제거와 플라크 컨트롤입니다. 치아에 부착된 치석은 물론 치주질환으로 인해 홈이 깊어진 치주포켓 내의 치석도 제거합니다. 덧붙여서 치석은 플라크가 석회화한 것으로 치석이 있으면 치주질환의 악화를 초래합니다.
그 다음은 플라크 컨트롤인데 이것은 환자 자신이 효율적으로 플라크를 제거해야 합니다. 이를 닦는 것뿐만 아니라 치실 등을 사용한 정밀한 관리가 요구됩니다.
한편 충치의 치료법의 기본은 치아를 깎아 채우기입니다. 충치가 진행될수록 깎는 범위는 넓고 깊어집니다. 진행도에 따라서는 그 이상의 치료를 실시합니다.
치주질환의 경우는 잇몸을 절개하는 플랩수술, 충치의 경우는 근관치료인데 어느 쪽도 말기단계까지 진행해 버리면 발치하는 경우도 있습니다.
◆ 자각증상 치주질환의 경우는 잇몸의 붓기나 변색, 작은 자극에도 잇몸에서 출혈이 발생합니다. 중기단계가 되면 잇몸이 내려가기 때문에 그 영향으로 치아가 길어진 것처럼 보이고 일정 이상 치조골이 녹아버리면 치아가 흔들리고 치아에 닿으면 움직이는 등 자각증상이 있습니다.
한편 충치의 경우는 통증이라고 하는 알기 쉬운 자각증상이 있습니다. 정확하게는 충치가 상아질까지 진행하면 통증을 느끼고 완전한 초기단계의 충치는 통증을 발생시키지 않습니다.
치주질환은 눈에 띄는 자각증상이 없기 때문에 눈치채기 어렵고 조용히 진행하는 질병입니다. 치주질환은 통증을 느끼지 않기 때문에 경시하는 사람도 있지만 결국 치아를 잃게 하는 무서운 질병입니다. 충치도 괴로운 통증을 발생시키는 점에서 힘들고 역시 궁극적으로 치아를 잃게 합니다. 즉, 치아를 지키기 위해서는 둘 다 예방과 조기치료를 해야 합니다.
출처 참조 번역 - Wikipedia - 歯周病と虫歯との違いって何ですか？ https://nerima-otsukashika.com/column/20180116/
코로나19(COVID-19)는 기침이나 호흡 곤란, 발열, 몸의 통증과 같은 증상 이외에 후각장애나 인지능력의 저하 등 뇌와 신경계에 관련된 증상도 있는 것으로 알려져 있습니다. 새롭게 과학지 Nature에 게재된 논문에서는 COVID-19의 발병 전과 발병 후의 뇌 스캔영상을 비교한 결과에서 경미한 COVID-19 감염이 뇌에 데미지를 주어 회백질을 축소시키는 것으로 나타났습니다.
COVID-19가 후각장애와 인지능력의 저하 등의 증상을 일으킨다는 사실은 이전부터 지적되어 왔습니다. COVID-19가 인지기능에 미치는 영향을 조사한 연구에서는 인공호흡기를 장착할 정도로 중증의 COVID-19를 앓은 사람은 뇌졸중을 앓은 사람보다 인지능력이 떨어졌다는 결과가 보고되었습니다.
그러나 COVID-19가 뇌 관련 이상을 일으키는 것은 이전부터 시사되었지만 많은 연구는 중증환자에 초점을 맞추고 있었으며 뇌의 MRI 이미지는 감염 후 데이터로 제한적이었다는 것. 그래서 옥스포드대학의 신경과학자인 Gwenaëlle Douaud 씨 연구팀은 COVID-19가 뇌에 미치는 영향을 발병 전후로 비교하기 위해 영국의 중장년과 노년층의 건강상태를 장기적으로 추적하는 UK바이오뱅크에 등록된 'COVID-19의 감염 전과 감염 후에 촬영된 뇌의 MRI 화상' 데이터를 분석했습니다.
연구팀이 분석한 뇌의 MRI 영상은 총 785명의 피실험자를 2회로 나누어 스캔한 것으로 1회째와 2회째의 스캔의 평균 간격은 38개월이었고 평균연령은 51세~81세이었으며 그 중 401명은 2회째의 MRI 스캔 전인 2020년 3월~2021년 4월 사이에 COVID-19를 발병해 15명(약 4%)이 입원할 정도로 중증이었다고 합니다. 한편 384명의 피실험자는 2회째의 스캔 전에 COVID-19를 발병하지 않았지만 연령·성별·생활 습관·기왕력이라는 점에서 COVID-19를 발병한 401명과 유사한 대조그룹으로 선택되었습니다. 덧붙여 COVID-19를 발병한 피실험자의 2회째 스캔은 발병으로부터 평균 141일(약 4.5개월) 후에 이루어졌다고 합니다.
COVID-19의 발병 전과 발병 후 및 발병자와 유사한 요소를 가진 비발병자에 대한 뇌 MRI 이미지를 분석하여 COVID-19의 발병 전에 존재하는 뇌에 대한 손상을 제외하면 뇌에 대한 COVID-19의 영향을 더 정확하게 알 수 있습니다. 뉴욕대학교 그로스만 의학부의 제니퍼 프론테라 교수는 “UK바이오뱅크의 정말 강력한 점은 감염 전과 감염 후의 이미지가 있다는 것”이라고 말합니다.
연구팀이 뇌의 MRI 영상을 분석한 결과를 살펴보면 COVID-19를 발병한 사람은 대뇌피질의 특정 영역에서 회백질의 감소가 확인되었습니다. 구체적으로는 의사결정에 중요한 역할을 하는 안와전두피질이나 이벤트에 관한 후각과 기억에 있어서 중요한 해마방회에서 특히 현저한 회백질의 감소가 있었고 후각이나 기억에 관련된 이상피질, 후각결절, 전후핵과 같은 영역에서도 조직손상이 보였다고 연구팀은 보고했습니다.
일반적으로 회백질은 COVID-19 등의 질병에 걸리지 않아도 노화와 함께 감소해 나가는 것으로 알려져 있지만 COVID-19에 감염된 사람들은 특정 영역에서 0.7% 정도 회백질이 감소했고 통상의 감소량인 0.2%보다 현저하게 많았다는 것. 멜버른대학의 치매연구자인 Ashley Bush 씨는 이번 연구결과에 대해 "COVID-19 감염 전후의 뇌 스캔 이미지를 이용한 이 뛰어난 연구는 비록 경증의 경우에도 뇌가 COVID-19에 의해 손상을 입는다는 것을 밝혀냈습니다. 뇌는 약간의 질량을 잃었고 알츠하이머병이나 파킨슨병에서 변화가 보이는 영역에서 축소가 일어났다"고 설명했습니다.
또 UK 바이오뱅크의 참가자는 각각의 스캔시에 인지기능 테스트도 받았는데 인지기능에 관련된 소뇌의 회백질 감소가 보인 COVID-19 발병자는 발병 전보다 미묘하게 인지기능이 떨어젔다는 사실도 알게 되었다고 합니다.
연구팀은 뇌의 변화가 COVID-19로 인한 것임을 확인하기 위해 COVID-19와는 관계없는 폐렴을 앓은 11명의 피실험자에 대해서도 제어분석을 실시해 폐렴환자는 COVID-19 환자에서 확인된 뇌의 영향이 없었다고 밝혀냈습니다.
이번 연구에 포함된 중증환자는 불과 15명으로 이 15명을 제외한 경증환자에서도 뇌에서 데미지가 확인되었습니다. 커틴대학의 신경과학자인 Sarah Hellewell 씨는 “연구팀은 평균 5개월 전에 가벼운 COVID-19를 발병한 사람은 행동이나 감정과 관련된 부위나 코와 밀접하게 관련된 부위 등 여러 중요한 뇌영역에서 조직이 축소하고 있음을 밝혀냈다”고 평가했습니다.
이번 연구의 한계는 경증의 피실험자가 얼마나 증상을 경험했는지는 정확히 알 수 없고 실제로 후각장애를 경험했는지 산소농도의 저하가 있었는지를 알 수 없고 피실험자가 COVID-19를 발병한 기간이 2020년 3월~2021년 4월이기 때문에 델타나 오미크론 변이의 뇌에 대한 영향이 다를 가능성도 있다고 합니다.
연구팀은 COVID-19가 뇌에 영향을 미치는 메카니즘으로 '뇌내의 후내야에 코로나19 바이러스가 감염되어 변화를 일으킨다'거나 '코로나바이러스가 초래하는 신경계의 염증이 간접적으로 뇌의 변화를 일으킨다', '후각장애로 인해 감각자극의 입력상실이 관련이 있는 뇌 조직을 축소시킨다'라는 3가지의 가설을 제시했습니다.
이번 연구에서는 COVID-19로 인한 뇌 손상이 노화로 인한 변화를 가속하여 평소보다 빨리 인지기능의 저하를 일으킬 가능성이 시사되었습니다. 그러나 COVID-19로 인한 뇌의 구조적 변화는 시간이 지남에 따라 완화되어 인지기능의 저하가 해소된다는 시나리오도 제시되는 등 일상생활에 대한 영향이나 저하된 인지기능의 회복 여부는 알 수 없습니다. 텍사스· A&M대학의 신경과학자인 Jessica Bernard 준교수는 과학계 미디어 Live Science와의 인터뷰에서 COVID-19로 인한 장기적인 뇌에 대한 영향을 판단하는 것은 시기상조라고 지적했습니다.
많은 사람은 아침식사로 간단하고 쉽게 준비할 수 있는 것을 선택하고 토스트와 계란후라이, 시리얼과 우유, 밥과 된장국 등 결정된 조합을 선택하기 쉽습니다. 네덜란드의 엘라스무스· 로테르담대학에서 인간의 행동에 대해 연구하는 Romain Cadario 씨는 "나는 프랑스인이고 먹는 것에 다양성을 추구합니다. 이 점은 프랑스의 미식사회에서도 평가되고 있지만 나는 항상 같은 아침식사를 먹고 있다”고 말합니다. 덧붙여 Cadario 씨의 아침식사는 커피와 토스트인 경우가 많다고 합니다.
그래서 Cadario 씨는 미국의 보스턴대학에서 인간의 인지와 판단에 대해 연구하는 Carey Morewedge 교수와 "왜 사람은 매일 같은 아침식사를 먹는가?"라는 의문에 대해 이야기하기 시작했다는 것. 덧붙여 Morewedge 씨는 약 2년 동안 커피, 토스트, 아몬드버터, 아보카도, 시금치, 단백질파우더, 바나나 스무디 등으로 아침식사를 계속했다고 합니다.
아침에 같은 것을 먹는 사람들이 많은 이유 중 하나는 인간의 다양한 행동과 생리현상을 지배하는 생리적 리듬의 영향입니다. 생리적 리듬은 아침이 되면 일어나고 밤이 되면 잠이 오는 등의 생리현상에 영향을 미치는 것 외에도 정신적인 면에도 영향을 주는 것으로 알려져 있습니다. 그래서 두 사람은 “생리적 리듬에 기초한 심리적 요인이 식사의 변형과 관련이 있을 것이라고 생각해 조사를 실시했습니다.
두 사람은 먼저 1,275명의 미국인과 2,624명의 프랑스인을 대상으로 한 과거의 조사데이터로부터 식사의 내용과 그 패턴을 분석했습니다. 분석 결과 두 그룹을 평균 68%의 사람들이 적어도 일주일에 두 번 이상은 아침식사에 같은 것을 먹었고 그 비율은 미국인이 52%, 프랑스인이 73%로 나타나 나라에 따라 차이가 보였다고 합니다. 대조적으로 저녁식사로 1주일에 2회 이상 같은 것을 먹은 사람의 비율은 미국인이 16%였지만 프랑스인은 불과 6%였다고 합니다.
아침식사에서 같은 것을 먹는 사람이 많은 점에 대해서는 "자본주의적인 노동관행으로 인해 많은 사람은 점심이나 저녁식사보다 아침식사에서 선택·준비·소비하는 시간이 짧다"며 그 외에도 일반적인 생리적 리듬에 있어서 사람들은 아침 일어난 직후에 주의를 기울여야 할 일이 많아 가능한 한 사고가 흐트러지지 않도록 간단한 식사를 선택할 가능성이 있다는 것.
게다가 연구팀은 생리적 리듬에 따른 심리적 상태의 변화가 아침식사에 같은 것을 먹기 쉬운 경향과 관련이 있을 것으로 추정해 온라인으로 모집한 199명을 대상으로 앙케이트를 실시했습니다. 앙케이트의 결과를 살펴보면 식사에 행복을 요구하는 정도가 아침식사＜점심식사＜저녁식사의 순서로 커지는 것으로 나타나 아침식사에서 행복을 요구하는 정도는 비교적 작다는 사실도 알게 되었습니다.
과학미디어의 Live Science는 에너지가 넘치는 하루의 초기단계에서는 사람들이 보다 실용적인 목표를 추구하고 선택하는 경향이 있어 아침식사를 먹을 때 행복보다 실용성의 커짐에 따라 기분이 좋아지고 좋아하는 아침식사를 하나 발견하면 같은 것을 여러 번 먹을 가능성이 높아집니다. 반대로 저녁은 에너지가 저하되면서 행복이 중요시되어 맛이나 식감의 다양성을 요구하는 경향이 강해지는 것이라고 정리했습니다.
연구팀은 휴일의 아침식사는 평일보다 메뉴의 다양성이 높다며 평일의 아침식사에서도 의식적으로 메뉴의 다양성을 늘리면 아침식사가 보다 즐거운 것이 되고 하루를 보다 긍정적으로 보낼 수 있게 된다고 주장합니다. Cadario 씨는 “아침의 행복이 하루를 기분 좋게 만든다”고 말합니다.
방 안을 가득 채울 정도로 물건을 사더라도 언젠가 사용할지도 모른다고 생각해 물건을 차마 버릴 수 없다는 사람이 있는데 이러한 행동은 수집장애나 저장강박증 등으로 불리는 정신질환으로 이어질 가능성이 있습니다. 새로운 연구에서 ADHD인 사람들은 이와 같이 저장하려는 경향이 강한 것으로 밝혀졌습니다.
저장강박증은 물건의 가치에 관계없이 물건을 버리는 행위가 어려워지는 것이 특징입니다. 그 결과 소유물이 과도하게 축적되어 거주공간이 물건으로 넘쳐버리는 일도 흔히 생깁니다. 그리고 이러한 경향은 강박성 장애와의 연관성을 보입니다.
앵글리아러스킨대학교(Anglia Ruskin University)의 샤론 모레인 씨는 구매장애 환자가 강박성 장애와는 별도로 ADHD를 연상시키는 주의결함 증상을 나타내는 것에 주목해 ADHD 클리닉에 다니는 환자 88명을 대상으로 조사를 했습니다.
여러 질문에 대한 답변을 분석한 결과에서 ADHD인 사람들은 그렇지 않은 사람들에 비해 구매장애의 경향이 더 강하게 나타났고 대조군이 2%인데 비교해 약 20%가 구매장애 증상을 보였습니다. 이 경향에 남녀의 차이는 거의 없고 평균적으로 30대가 가장 많았다는 것. 또 구매장애는 삶의 질 저하와 우울증, 불안의 증가와 관련이 있었습니다.
모레인 씨는 “ADHD인 사람들은 정기적으로 구매장애에 대해 평가할 필요가 있다고 생각됩니다. 해당 연구결과를 알리자 클리닉 환자 대부분이 구매장애를 인식하게 되었다”고 말합니다.
인간에게는 연령, 인종, 성별 등에 근거하는 다양한 바이어스가 존재하고 있어 본인조차도 모르게 영향을 미치고 있는 경우가 있습니다. 캐나다에서 행해진 외과수술에 대한 조사결과에서 '여성 환자를 남성 외과의가 수술했을 경우, 여성 외과의가 수술했을 때보다 사망할 가능성이 높다'는 결과가 나타났습니다.
플로리다대학 의학부의 외과의사인 Amalia Cochran 씨 연구팀은 2007년부터 2019년까지 캐나다 온타리오주에서 외과수술을 받은 130만 명 이상의 환자 데이터로 수술을 담당한 외과의사의 성별과 환자의 사망률, 합병증, 입원기간 등을 분석했습니다.
분석 결과 남성 외과의사가 여성 환자를 수술한 경우는 여성 외과의사가 여성 환자를 수술한 경우와 비교하여 환자가 합병증을 일으킬 가능성이 16%, 입원기간이 길어질 가능성이 20%, 사망할 가능성이 32% 높다는 결과가 나왔습니다. 한편 여성 외과의사가 남성 환자를 수술한 경우는 남성 외과의가 여성 환자를 수술한 경우와 비교하여 합병증을 일으킬 가능성이 2% 높았지만 사망률은 13% 낮았다고 합니다.
집도의나 환자의 성별에서 수술결과에 차이가 생기는 이유에 대해서는 불분명하지만 의사의 성별로 인해 환자의 건강상태에 영향이 미칠 가능성은 이전부터 지적되어 왔고 심장발작 환자의 치료에 있어서도 여성 환자를 남성 의사가 치료하면 사망할 가능성이 높아진다는 결과가 나타났습니다. 덧붙여 이 연구에서는 과거에 여성의 심장발작 환자를 치료한 경험이 많은 남성 의사일수록 여성 환자의 생존율이 높아진다는 연구결과도 보고되었습니다.
2008년의 연구에서는 의사의 성별에 따라 환자와의 커뮤니케이션이나 진단 프로세스, 치료 등에 차이가 나온다고 보고했습니다. 여성 의사는 남성 의사와 비교해 후속 검사나 약의 처방 스타일에 차이가 있고 환자의 이야기를 경청하는 특징도 있는데 어느 요인이 수술결과에 차이를 만들어내는지에 대해서는 추가 연구가 필요하다고 합니다.
Cochran 씨 연구팀은 논문에서 "외과의사는 스스로가 환자의 정체성에 관계없이 동일한 품질의 케어를 제공하고 있다고 믿을 가능성이 높다"며 "이러한 데이터는 별로 평가되지 않는 현상을 강조해 암묵적인 편견이 초래하는 측정 가능한 영향을 돋보이게 한다"고 주장합니다. 그러며 환자의 정체성에 대한 외과의사의 능력을 평가하는 메커니즘을 개발해야 한다고 보았습니다.
일부 연구는 남성 의사보다 여성 의사가 더 나은 치료결과를 초래할 가능성을 시사하지만 캐나다에서는 여성 외과의사의 비율이 27% 정도에 머무르고 있어 여성 환자가 손쉽게 여성 의사를 선택할 수는 없습니다. 또 구체적인 데이터는 부족하고 있지만 트랜스젠더 환자 등에서는 더욱 현저한 영향이 나올 가능성도 있습니다.
연구팀은 의료전문가가 자신과는 다른 정체성을 가진 환자에 대한 치료와 커뮤니케이션을 개선하기 위해 더욱 개선된 훈련을 받아야 한다고 주장합니다.
영어권에서는 사물의 분별이 하는 시기에 자라나는 점에서 'wisdom teeth(지혜의 치아)'라고 불립니다. 대부분의 경우 자라나면서 통증이 동반되기 때문에 현대에는 발치로 제거하는 조치가 일반적입니다.
사랑니가 아이일 때 자라나지 않는 수수께끼에 대해서는 2021년 10월에 발표된 영장류의 생활사에 대한 연구에서 '턱의 길이'가 원인이라고 보았습니다. 이 연구에 따르면 아이에게서 사랑니가 자라지 않는 이유는 턱 속에 사랑니가 성장하기 위한 공간이 존재하지 않기 때문이고 현대인이 사랑니를 뺄 수밖에 없게 된 이유는 나무의 열매나 야채, 야생동물의 고기 등 딱딱한 음식을 먹지 않게 된 결과로 인해 턱이 짧아져 사랑니를 문제없이 저장해 둘 공간이 없어졌기 때문이라는 것.
By Ixitixel. https://commons.wikimedia.org/wiki/User:Ixitixel
이와 같이 공간부족이 원인이라는 가설 외에도 사랑니가 백업으로 사용되는 치아라는 가설도 존재합니다. 로스앤젤레스에 있는 시더스시나이 메디컬센터에 근무하는 치과의사인 스티븐 켐프먼 씨에 따르면 고대인은 어떠한 사정으로 치아를 잃거나 마모된 경우에는 사랑니를 사용하고 있었으며, 메인 치아를 잃을 시기가 주로 20세 무렵이었다는 것. 켐프먼 씨에 따르면 12세경에 자라나는 상악 제2대구치에도 충치로 치아를 상실했을 때의 백업으로서의 역할이 있다고 합니다.
모든 사람이 사랑니를 발치하는 것은 아니고 방치하는 사람도 있지만 나이가 들면서 잇몸이 후퇴해 나가기 때문에 어렸을 때는 숨어 있던 사랑니가 노출되면서 문제가 발생할 가능성도 있습니다. 켐프먼 씨는 “치과의사가 사랑니를 빼려고 하면 돈벌이 목적이라고 비판하는 사람이 있습니다만, 10대 젊은이의 엑스레이를 몇 장이라도 보면 이해할 수 있을 것"이라고 설명합니다.
현대에는 밤이 되면 침대에 들어가서 아침까지 푹 잔다는 패턴이 당연한 라이프스타일입니다. 그러나 이런 방식의 수면을 취하게 된 시기는 산업혁명 이후의 일이며, 그 전에는 도중에 깨어나 2회로 나누어 수면을 취하는 '이상수면(二相睡眠)'이 일반적이었다고 합니다. 그런 이상수면에 대해서 미국의 월간지 The Atlantic이 설명했습니다.
역사가 Roger Ekirch 씨는 산업혁명 이전의 수면습관에 대해 연구하고 있습니다. Ekirch 씨는 1600년대에 쓰여진 영국의 범죄보고서에서 'first sleep(제1 수면)', 'second sleep(제2 수면)'라는 단어를 발견했습니다. 게다가 그 후의 조사에서도 'primo somno(라틴어)', 'primo sonno(이탈리아어)', 'premier sommeil(프랑스어)'라는 용어가 타국의 문헌에서도 발견되어 중세 유럽에서는 2회로 나누어 수면을 취하는 이상수면 습관이 있었을 가능성이 떠올랐습니다.
첫 번째 수면과 두 번째 수면 사이에 깨어있는 시간대는 프랑스어로 'dorveille(수면과 각성 사이)'라고 불렸습니다. 사람은 dorveille에서 화장실을 가거나 난방을 조정하고 기도를 하거나 반려동물과 스킨쉽을 나누었다고 합니다. 16세기에 종교개혁의 주역이 된 신학자인 마르틴 루터는 “저는 매일 밤 일어나면 흔히 방귀를 뀌어 악마를 쫓아낸다”고 일기에 적었습니다.
Ekirch 씨는 이상수면의 습관이 사라진 시기는 근대로 18세기 산업혁명 이후는 생산성이 미덕이 되어 일에 효율성이 요구되었고 시간에 따라 하루의 행동을 결정하게 되었기 때문에 사람들의 생활리듬이 크게 바뀌어 이상수면의 습관이 사라졌다고 Ekirch 씨는 생각합니다. 특히 영국이나 미국에서는 19세기 중반에 사회 전체에서 일찍 일어나는 생활습관이 권장되었다고 합니다.
게다가 19세기 말에는 전기조명이 등장했기 때문에 인간의 체내시계는 크게 영향을 받게 됩니다. 1990년대에 미국 국립정신위생연구소에서 행해진 연구에서 피실험자에게 야간 시간대에 조명을 금지했는데 실험개시로부터 몇 주일 만에 1일의 수면이 복수회로 분절화된 것으로 밝혀졌습니다. 하버드대학에서 수면을 연구하는 찰스 체슬러 씨는 “우리는 조명을 켤 때마다 자신의 수면에 영향을 주는 약을 실수로 복용하고 있다고 말할 수 있다”고 표현했습니다.
Ekirch 씨의 연구를 근거로 '인간은 본래 이상수면이 당연했는데 한번 자면 아침까지 일어나지 않는 단상수면은 비교적 새로운 것이고 잘못된 것'이라고 주장하는 연구자도 있습니다. 하지만 Eklirch 씨는 단상수면이 잘못되었고 이상수면이 옳다는 주장은 결코 사물의 전용을 포착한 것이 아니라고 말합니다.
Ekirch 씨는 산업혁명 이전의 수면습관은 낭만적이지 않다며 과거에는 심야에 범죄가 횡행했고 강도에 생명을 빼앗길 가능성은 지금보다 훨씬 높았으며 건축기술도 미숙했기 때문에 집은 비가 새기 쉬웠고 내화·내서·내한 성능이 낮았으며 벼룩이나 이 등의 해충에 시달리는 경우도 자주 있었습니다.
또 프랑스에서는 dorveille의 시간대에 가사를 해내는 것이 당연하다고 여겨졌기 때문에, 여성에게는 실질적으로 노동시간일 수밖에 없었습니다. 게다가 이 dorveille 이후 수면을 취하기 위해 아편 등의 마약을 섭취하는 경우도 많아서 약물과다로 죽음에 이르는 경우도 있었다고 합니다.
2021년에 실시된 연구에서는 수면을 2회 이상으로 나누는 다상수면은 전체적으로 수면의 질이 낮고 얕은 수면을 길게 유지하게 되는 것으로 나타났습니다. 즉 중세유럽에서의 이상수면은 결코 현대의 단상수면보다 좋은 것이었다고는 말할 수 없다는 것입니다.
Ekirch 씨는 “역사적으로 인간의 수면이 오늘보다 좋지 않았습니다. 수면의 목적이 정신적, 육체적 행복이라고 한다면 밤부터 아침까지 잠드는 것이 더 나은 결과를 가져올 수 있다"고 말합니다.
2004년에 인간게놈(인간의 전유전 정보)의 염기서열의 해독이 완료되어 인간은 약 3만 개의 유전자를 가지고 있는 것으로 밝혀졌다. 다만 각각의 유전자가 어떤 작용을 하는지에 관해서는 일부만을 알거나 거의 알지 못하고 있습니다.
방대한 데이터가 필요하고 감정에 관련된 부분 등은 동물실험이 어려워 모든 것을 분석하는 데 많은 시간이 걸립니다.
유전자정보를 알면 투약방법이 바뀐다
유전자를 알면 의료분야에서 큰 변화를 기대할 수 있습니다. 예를 들어 약을 대사하는 기능이 약한 사람에게 정상인과 같은 양의 약을 처방하면 부작용을 일으킬 가능성이 높아집니다. 그러나 유전자정보를 통해 사전에 알면 투여하는 양을 줄이거나 약물을 변경하여 몸에 대한 부담을 줄일 수 있습니다. 현재 맞춤형 의료라는 환자 한 사람 한 사람에 최적화한 의료의 제공을 목표로 하는 움직임이 있는데 유전자정보가 규명되면 큰 한 걸음이 될 것 같습니다.
가까운 미래의 보험증에는 유전자정보가 기록된 IC칩이 부착되어 약사는 이러한 정보와 그에 기초한 AI의 판단을 참고로 약을 짓게 될 것입니다.
난치병의 원인을 밝혀 치료에 연결
유전자정보로 난치병이라는 질병의 규명이 진행될 것으로 기대됩니다. 난치병 환자의 게놈과 건강한 사람의 게놈을 비교하여 원인유전자를 확인할 수 있습니다. 사실 근이영양증과 같은 하나의 유전자가 손상되어 발생하는 질병은 원인유전자가 거의 밝혀졌습니다. 여러 유전자가 영향을 받고 있다고 추정되는 정신분열증이나 나르코렙시(과면증의 하나) 등도 밝혀졌습니다. 관여하는 유전자가 많은 질환일수록 필요한 데이터가 늘어나 규명이 힘들지만 성공한다면 치료나 진행을 늦출 수 있습니다.
출처 참조 번역 - Wikipedia - ヒトの遺伝子がわかれば、投薬方法が変わり難病治療が可能に https://yumenavi.info/lecture_sp.aspx?%241&GNKCD=g009285&OraSeq=5160335&ProId=WNA002&SerKbn=3&SearchMod=3&University=V&Page=1&KeyWord=%E6%A8%AA%E6%B5%9C%E8%96%AC%E7%A7%91%E5%A4%A7%E5%AD%A6
중국인, 호주, 독일 국적으로 구성된 국제연구팀이 사람의 눈을 스캔하여 그 사람이 단명할지를 예측하는 심층 학습모델을 개발했습니다. 새롭게 개발된 알고리즘은 망막에서 예측되는 생물학적 연령과 실연령의 갭을 바탕으로 단명할 위험을 높은 정밀도로 예측할 수 있다고 합니다. Retinal age gap as a predictive biomarker for mortality risk | British Journal of Ophthalmology https://bjo.bmj.com/content/early/2021/11/17/bjophthalmol-2021-319807
연구팀은 UK 바이오뱅크에 등록한 4만 6969명을 촬영한 총 8만 169장의 안저화상을 바탕으로, 이 중 사전병력이 없는 1만 1052명의 안저화상 1만 9200장을 이용하여 심층 학습모델의 학습과 검증을 실시했습니다. 연구팀이 개발한 심층 학습모델은 시각정보를 신경신호로 변환하는 망막을 스캔해 그 사람의 생물학적 연령을 예측하도록 훈련되었다고 합니다.
그 후 개발한 심층 학습모델을 이용하여 남은 3만 5917명을 포함한 안저화상 데이터를 스캔하여 예측된 연령과 피실험자의 실제 연령을 비교했고 심층 학습모델은 피실험자의 실제 연령을 평균 3.55년 이내의 오차로 예측할 수 있었다고 연구팀은 보고했습니다.
또 안저화상이 촬영되고 나서 약 11년 후까지 1871명의 피실험자가 사망했는데 망막스캔으로 산출한 생물학적 연령과 실연령의 갭을 이 사망률 데이터와 비교하는 분석도 했습니다. 그 결과 망막스캔으로 예측된 생물학적 연령이 실연령보다 고령인 사람일수록 단명할 위험이 높은 것으로 나타났습니다. 예를 들어 심층 학습모델이 예측한 연령이 실연령보다 1세 연상이었을 경우 그 후 11년에 있어서의 사망위험이 2% 상승했습니다. 한편 심혈관계 질환이나 암으로 인한 사망은 망막스캔으로 산출한 생물학적 연령과 실연령의 갭과 관련이 없었다고 합니다.
이번 연구결과는 어디까지나 관찰에 근거한 것으로 망막스캔으로 산출한 연령과 사망률의 상승을 링크시키는 생물학적 요인은 불분명합니다만 '망막이 노화에 매우 민감한 조직'이라고 추정한 과거의 연구를 뒷받침하는 것이라고 할 수 있습니다. 망막에는 혈관과 신경이 모두 포함되어 있어 혈관이나 뇌의 건강에 관한 중요한 정보를 전달해 줄 가능성이 있다는 것.
지금까지도 망막스캔에서 심혈관질환이나 신장병, 노화의 징후를 검출하는 연구는 행해지고 있었지만 '망막스캔으로 산출한 생물학적 연령과 실연령의 갭'을 사망률 예측에 사용할 수 있다는 가능성을 보여준 연구는 이번이 처음이라고 합니다. 연구팀은 “망막과 실제 연령의 갭과 심혈관질환과 암 이외의 요인에 의한 사망률의 중요한 연관성은 뇌와 눈에서의 링크를 나타내는 증거의 증대와 함께 망막이 신경학적 질병의 '창'이라는 개념을 지지할 가능성이 있다"고 말합니다.
과거의 연구에서는 안저화상으로 심혈관질환의 위험을 예측할 수 있음을 보여주었지만 최근에는 의학의 발전으로 심혈관질환과 관련된 사망이 감소하고 있기 때문에 망막의 생물학적 연령과 심혈관계 질환으로 인한 사망률의 관련이 낮아졌을 가능성도 있다고 합니다. 또 치매를 앓고 사망한 피실험자는 전체적으로 불과 20명이었기 때문에 연구팀은 망막에서 예상되는 생물학적 연령과 치매의 발생 리스크를 연결할 수 없었다고 합니다.
신체의 생물학적 연령을 조사하는 다른 방법으로는 DNA메틸화나 Transcriptome의 측정 등이 있습니다만, 이러한 방법은 망막스캔보다 정확하지 않고 비용이나 신체적 부담도 큽니다. 한편 망막스캔은 5분 이내에 쉽게 완료될 수 있기 때문에 망막과 신체의 생물학적 관련에 대한 연구가 더욱 진행되면 임상의가 환자의 사망위험을 측정할 수 있는 우수한 의료기기가 개발될 가능성도 있습니다.
코로나19의 새로운 변이주인 오미크론은 전세계에서 급속하게 감염이 확대되고 있습니다. 그런 오미크론이 설치류의 체내에서 진화한 것이라는 지적이 있었는데, 중국과학원대학의 연구팀이 “오미크론 변이는 인간으로부터 감염된 쥐에서 돌연변이한 후 다시 인간이 감염된 것”이라고 주장하는 논문을 발표했습니다.
오미크론은 2021년 11월 24일 남아프리카에서 처음 보고되어 같은 달 26일에는 세계보건기구(WHO)가 '감염 증가가 우려되는 변이주'로 지정했습니다. 오미크론의 특징은 예외적으로 돌연변이의 수가 많다는 것으로 지금까지 보고된 데이터에 따르면 오미크론은 종래의 변이주보다 폐에 주는 데미지가 적고 중증화 위험이 낮다고 생각되지만 백신에 대한 내성이 높고 매우 높은 감염력을 가진다고 여겨집니다.
그런 오미크론은 인간 사이에서 감염이 확대되는 가운데 돌연변이된 것이 아니라 설치류 등 다른 동물종 사이에서 진화한 것일 가능성이 지적되고 있었습니다.
중국과학원대학의 연구팀에 따르면 오미크론이 가진 스파이크 단백질에 관한 유전자 서열은 인간에서 진화한 돌연변이와는 크게 달랐지만 쥐의 세포환경에서 진화한 돌연변이와 비슷했다는 것. 또 오미크론의 스파이크 단백질의 돌연변이는 쥐의 세포 표면에 있는 수용체에 대한 친화성이 높은 것으로 나타났습니다.
또한 연구팀은 오미크론의 돌연변이 부분을 분석한 결과 코로나19 바이러스 감염이 2020년 중반에 인간에서 쥐로 확대되었고 쥐 사이에서 감염이 퍼지면서 돌연변이를 획득했고 2021년 후반에 오미크론이 되어 인간 사이에서 다시 감염이 확대되었다고 보고 있습니다.
연구팀은 “신종 코로나바이러스가 다양한 종을 뛰어넘어 감염하는 능력을 가지고 있다면 대유행이 충분히 제어될 때까지 동물 유래의 변이가 등장할 가능성이 있다”고 보고하며 이번 연구결과는 “야생동물에 퍼져 있는 다른 변이가 인간 사이에서 대유행하는 것을 막기 위한 전략에 도움이 된다”고 평가했습니다.
최근 인간의 장내세균의 생태계(장내세균총)가 건강이나 정신에 영향을 준다고 보고하는 연구가 주목받고 있으며 일부 연구자들은 '장내세균이 자폐증을 일으킨다'는 가설을 주창하고 있습니다. 그런 가운데 호주의 연구팀은 “장내세균총이 자폐증을 일으키는 것이 아니라 자폐증의 아이에게 보이는 성질이 장내세균의 변화를 일으키고 있을 가능성이 있다”고 반박했습니다.
자폐증, 아스퍼거 증후군, 광범성 발달장애 등을 포함한 자폐 스펙트럼증(ASD)의 사람들은 변비나 설사 등 장 문제를 경험할 가능성이 높다”는 관찰결과에 장내세균총과 자폐증의 관계에 대해 주목이 모였습니다. 지금까지 'ASD인 사람의 장내세균총을 마우스에게 이식하면 자폐증과 같은 행동을 취한다'나 '장내세균총을 이용한 치료법이 자폐증의 증상을 완화한다', ' ASD인 아이들과 그렇지 않은 사람들은 장내세균총에 차이가 있다'는 등의 연구결과가 보고되었습니다.
이러한 연구결과에 일부 연구자들은 '장내세균총이 자폐증을 일으키고 있다'는 가설을 주장했는데 이에 퀸즐랜드대학의 Chloe Yap 박사 연구팀은 모든 연구결과를 비교 검토하면 장내세균총과 자폐증을 연결시키는 증거에는 모순이 있고 많은 연구는 과학적 설계에 중대한 문제를 안고 있다고 지적합니다.
과학적인 불확실성에도 불구하고 자폐증과 장내세균총을 연결하는 과대선전은 기세를 키워 자폐증의 치료를 내세우는 근거가 없는 '장내세균 테라피'나 식이요법도 등장했다고 합니다. Yap 박사는 이러한 치료법이 효능과 안전성이 부족한 데다 건강에도 악영향을 미칠 수 있다고 경고합니다.
그리고 연구팀은 ASD인 아이나 그 가족에 관한 광범위한 임상학·생물학적 데이터를 수집하는 호주 자폐증 바이오뱅크나 쌍둥이의 뇌의 발달이나 정신건강, 행동, 생물학적 샘플 등에 대한 데이터를 수집하는 '퀸즐랜드 쌍둥이 사춘기 뇌 프로젝트'와 협력하여 ASD인 어린이와 장내세균총과의 연관성을 분석했습니다.
연구에서는 ASD인 아이 99명으로부터 수집한 분변샘플과 자폐증의 형제를 가지지만 본인은 자폐증이 아닌 51명의 아이와 자폐증인 형제를 가지지 않는 97명의 아이로부터 채취한 분변샘플에 포함된 미생물의 DNA에 대해 비교했습니다. 또 아이의 임상적인 데이터나 가족 구성, 생활 스타일, 식사 등 장내세균총에 영향을 미치는 광범위한 요인에 대해서도 조사했다고 합니다.
분석 결과, 자폐증과 장내세균총 전체의 구성이나 다양성 사이의 관련은 발견되지 않았고 600종 이상의 장내세균 중 자폐증과의 관련이 나타난 것은 1종밖에 없었습니다. 과거의 연구에서 자폐증과의 관련이 지적되었던 여러 세균군에 관해서는 이번 연구에서는 자폐증과의 관련이 발견되지 않았다고 연구팀은 보고했습니다.
대신 ASD인 아이들은 과거의 연구에서도 지적된 대로 편식을 할 가능성이 높은 것으로 확인되었습니다. 이 경향은 관심과 감수성의 범위가 한정되어 있는 자폐증의 성질과 관련이 있는 것 외에도 편식을 하는 아이는 장내세균총의 다양성이 부족한 경향이 있고 대변이 설사처럼 되기 쉬운 점도 밝혀졌습니다.
게다가 유전적 데이터를 고려한 분석에서도 자폐증이나 한정된 흥미와 관심은 편식과 관련되었지만 장내세균총과 직접 대응하지는 않았다고 합니다. “전체적으로 우리의 연구결과는 장내세균총이 자폐증을 일으킨다는 일반적인 견해를 지지하지 않습니다. 자폐증상과 관련된 형질과 선호도는 다양하지 않은 식생활과 관련이 있으며 이는 다양성이 부족한 장내세균총과 설사같은 배설을 초래한다”고 Yap 박사는 설명합니다.
연구팀은 이번 연구결과에서 자폐증을 가진 사람들에 대한 장내세균의 이식 등의 개입에는 신중해야 한다며 유해해질 수 있는 치료법에 관심을 가지는 것보다 편식하기 쉬운 자폐증 아이의 식생활에 대한 지원을 해야 한다고 권고합니다.
인간의 면역계는 복수의 방어시스템으로 구성되어 있어 이것이 바이러스 감염으로부터 몸을 지켜 줍니다. 이 방어시스템 중 '바이러스를 체내에서 제거하는 데 필요한 면역세포'가 세포독성T세포입니다. 세포독성T세포는 바이러스 항원을 발견하여 바이러스에 감염된 세포를 발견하고 파괴하여 바이러스의 증식을 방지합니다.
면역세포가 바이러스 항원을 찾을 수 있게 하려면 MHC클래스I라는 분자가 필요한데, 고바야시 교수 연구팀은 SARS-CoV-2 감염자의 폐나 인후의 세포에서는 감염의 방어에 필요한 MHC클래스I의 양이 적다는 것을 발견합니다. 또 조사를 진행한 결과에서 MHC클래스I의 양을 늘리는데 필요한 면역계의 NLRC5라는 단백질의 양과 기능도 SARS-CoV-2에 의해 억제되고 있다는 것이 밝혀졌습니다.
즉 SARS-CoV-2는 NLRC5의 양과 기능을 모두 저하시킴으로써 MHC클래스I의 발현 장애를 일으켜 세포독성T세포에 의한 면역반응에서 벗어나고 있다는 것입니다.
게다가 연구팀은 SARS-CoV-2의 어느 유전자가 면역계 억제작용을 가지고 있는지 그 메커니즘도 규명하는 데 성공해 SARS-CoV-2가 면역계로부터 벗어나 일정 기간 인체에 잠복후 증식한 뒤 타인에게 감염시키는 메카니즘을 설명할 수 있게 되었습니다. 고바야시 교수는 "SARS-CoV-2가 인체에서 매우 쉽게 증식하는 이유는 바이러스의 특정 유전자가 NLRC5의 기능을 억제하도록 작용하는 ORF6이라는 억제유전자를 가지고 있기 때문에 MHC클래스I 역시 저해하기 때문”이라고 설명합니다.
연구팀이 SARS-CoV-2의 특정 유전자가 면역억제작용을 가진다는 것을 밝혀냈기 때문에 이 유전자를 표적으로 한 새로운 치료법의 개발을 기대할 수 있다고 합니다. 고바야시 교수와 공동으로 연구를 진행한 텍사스A&M대학 의학부의 폴 데 피게일레드 부교수는 “이 새로운 발견으로 SARS-CoV-2의 특정 유전자를 차단할 수 있는 신약을 개발 가능하게 되어 면역계가 SARS-CoV-2와 영구적으로 싸울 수 있기를 바란다”고 기대를 나타냈습니다.
노화로 인해 머리카락이 적어지는 현상은 인류에게 주어진 숙명이지만, 한편으로는 남성 중에는 나이가 들수록 눈썹이 풍성해지는 사람이 있습니다. 나이가 들어감에 따라 눈썹, 귀털, 코털이 풍성해지는 현상이 남성에서만 생기는 수수께끼에 대해 피부과 의사인 다니로 델 캄포 씨와 마리 진 씨가 설명했습니다.
델 캄포 씨는 나이에 있어서의 얼굴 털의 남녀 차이는 대표적 남성호르몬인 테스토스테론이 원인이라고 설명합니다. 2020년 폴란드의 바르샤바대학과 포즈난의과대학의 연구팀이 발표한 논문에 따르면, 모근을 감싸는 조직인 모낭에 대한 테스토스테론의 영향은 나이가 들면서 증가하지만, 폐경 후 여성에 한해서는 감소한다는 결과를 얻었다고 합니다.
모든 체모의 뿌리인 모근은 아나겐이라 불리는 성장기와 카타겐이라 불리는 휴지기, 테로겐이라고 불리는 휴면기라는 3단계의 시기를 거친 후 최종적으로 빠집니다. 그리고 몸의 부위에 따라 머리카락의 태어나는 방법이 다른 이유는 성장기·휴지기·휴면기라는 기간의 길이가 부위마다 다른 것이 원인이라는 것. 모근의 성장기는 두피의 경우는 2~7년이지만 눈썹의 경우는 불과 30일로 1cm 이상의 길이가 되지 않습니다.
이 기간의 길이와 관련된 것이 테스토스테론입니다. 진 씨에 따르면 모낭의 구조와 성장기·휴지기·휴면기의 길이는 다양한 호르몬의 영향을 받고 있으며, 테스토스테론으로 대표되는 남성호르몬은 체모에 대해 성장기·휴지기·휴면기의 길이를 변화시키는데 영향을 미치고 있다고 합니다.
눈썹·코털·귀털의 모낭은 남성호르몬으로 인해 성장기·휴지기·휴면기가 연장되지만 모발의 경우는 성장기·휴지기·휴면기가 짧아지는 변화가 발생합니다. 체모와 머리카락의 경우에 정반대의 반응이 생기는 이유는 불분명하지만 테스토스테론이 원인으로 남성은 머리카락이 얇아지고 동시에 얼굴의 털이 진해집니다.
남성호르몬인 테스토스테론은 당연히 남성이 많고 여성은 적지만 여성의 경우 폐경을 경계로 난소에서 테스토스테론의 분비가 멈추고 남성이 70세를 넘어도 테스토스테론을 계속해서 생성하는 반면 여성은 50세경에 폐경이 발생하기 때문에 앞서 언급한 털의 변화는 남성에게만 발생한다고 합니다.
마라톤을 달린 후 심장이 두근두근 맥박쳐 터질 것 같고 다리는 무겁고 통증이 동반하며 옷은 땀에 젖어 몸에 달라붙어 있음에도 불구하고 황홀감을 느낄 수 있습니다. 이 현상은 '러너스 하이'라고 불리는데 미국의 언론지 The Chicago Tribune에 따르면 러너스 하이라는 단어가 정착한 시기는 1970년대 미국에서 발생한 제1차 마라톤 붐의 무렵이라고 합니다.
이후 러너스 하이라는 단어는 과학 문헌에도 사용되게 되었는데, 라이크렌 씨에 의하면 러너스 하이는 '운동으로 인해 생기는 다양한 생리적 변화를 간결하게 표현한 단어'라는 것. 러너스 하이는 대략적으로 나누어 기분의 고양이나 전체적인 다행감 등의 주관적인 요소와 체내 화학물질의 변화라는 계측 가능한 요소의 2종으로 구성되는데 이 중 체내 화학물질에 관련된 연구에 있어서 주목을 끈 것이 '엔돌핀'입니다.
유산소 운동을 하면 체내에서는 엔돌핀이 생산됩니다. 엔돌핀은 모르핀과 유사한 효과를 나타내는 오피오이드의 일종이며 '뇌내 마약'이라고도 불립니다만, 그 강도는 온화하고, 2010년의 연구에서는 '몸을 릴렉스시켜 통증을 느끼기 어렵게 하는 효과가 있다'고 밝혀졌습니다.
이 엔돌핀에 대해 수십 년간 믿어져 온 '엔돌핀이야말로 러너스 하이를 일으킨다'라는 통설이 있습니다. 그러나 엔돌핀은 혈액과 뇌의 물질교환을 제한하는 기구인 혈액뇌장벽을 통과할 수 없기 때문에 엔돌핀이 뇌에 들어가 다행감을 직접 일으킬 수 없다는 반론이 존재했습니다.
이렇게 대립하는 2개의 가설이 존재했지만, 최근에는 마라톤 주자의 체내에서 흐르는 화학물질을 분석하는 연구를 통해 지금까지는 운동과 무관하다고 생각되어 온 '엔도칸나비노이드(Endocannabinoid)'라는 물질군도 러너스 하이에 관여하는 것으로 밝혀졌습니다.
엔도칸나비노이드는 엔돌핀과는 달리 혈액뇌장벽을 통과할 수 있다는 성질을 가지고 있으며, 대마초의 유효성분인 테트라하이드로칸나비놀(THC)과 유사하기 때문에 '뇌내 마리화나 유사물질'이라고도 불립니다. 그러나 엔도칸나비노이드는 체내에서 자연적으로 생산되는 물질이기 때문에 THC와는 달리 정신상태에 온화한 영향을 주는 것도 가능하기 때문에 대마초의 작용시에 보이는 '고양감'과는 다른 러너스 하이의 '다행감'을 실현하고 있다는 것.
미 국립약물남용연구소에 따르면 운동은 엔돌핀과 엔도칸나비노이드 외에도 '도파민'을 방출시킵니다. 도파민은 복권에 당첨되거나 오르가즘에 이르거나 아이스크림을 먹을 때 방출되어 뇌의 보상계를 자극하여 '쾌감'을 유발오는 물질로 2016년 연구에 따르면 러너스 하이의 감각 전체에 관련되어 있을 가능성이 있다고 합니다.
이처럼 러너스 하이 중에는 다양한 화학물질이 체내에서 분비되는데, 러너스 하이 자체는 몸에 좋지도 나쁘지도 않다고 합니다. 다만 러너스 하이가 생기면 운동이 즐겁게 느껴지기 때문에 운동 자체가 몸에 좋다는 것을 감안하면 전체적으로는 플러스 효과라고 합니다.
심방세동은 가장 빈도가 높은 부정맥의 일종으로 정맥에서 보낸 혈액을 우심실로 보내는 '심방'에 무질서한 전기신호가 생겨 심방이 미세하게 떨리고 매분 300~600회의 불규칙한 수축을 일으키는 상태를 가리킵니다. 그런 심방세동의 발작에는 몇 가지 '트리거'가 존재한다고 알려져 있는데, 캘리포니아대학 샌프란시스코교의 연구팀은 실제로 심방세동을 앓고 있는 환자를 추적해 무엇이 심방세동의 트리거인지를 조사하는 연구를 실시했습니다.
심방세동에 의해 발생하는 심방의 불규칙한 수축은 심실에도 전해져 불규칙한 맥박이 되어 가슴에 위화감이나 불쾌감이 생기는 것 외에도 두근거림, 불규칙한 호흡, 현기증, 압박감, 불안감이라는 증상이 나타납니다. 고령이 될수록 발병자 수가 늘어나기 때문에 80세 이상의 고령자에서는 10% 가량의 환자가 존재한다고 합니다.
환자 중에도 자각증상이 없이 건강진단에서 우연히 발견되는 경우도 있는 등 심방세동은 비교적 중증도가 낮은 부정맥이며 직접적인 사인이 되는 일은 별로 없습니다. 그러나 혈전의 형성에 기여하여 뇌경색이나 색전증과 같은 중대한 질병을 일으키기 때문에 미국에서는 심방세동이 기여하는 사망자 수가 연간 15만 명 이상에 달하고 있으며 그 수는 해마다 증가하는 추세에 있다고 합니다.
많은 환자의 발작은 다양한 '트리거'에 의해 일어난다고 보고되고 있는데, 트리거에는 알코올의 섭취, 카페인의 섭취, 수면 부족, 몸의 좌측을 아래(심장을 아래)로 해 눕는 자세, 운동 등이 있다고 합니다. 그래서 캘리포니아대학 샌프란시스코교의 연구팀은 실제로 각 트리거가 얼마나 심방세동을 일으키고 있는지를 조사하기 위해 실제 환자를 추적하여 트리거와 발작의 관계를 분석하는 연구를 실시했습니다.
실험에 참여한 심방세동 환자 약 450명은 58%가 남성이고 92%가 백인이었습니다. 연구팀은 환자에게 카페인의 섭취, 알코올의 섭취, 수면 부족 등을 기록하도록 요청했습니다. 또 조사 기간에 환자는 모바일 심전도 기록장치를 착용하여 심방세동이 언제 일어났는지 측정되었습니다.
이에 더하여 일부 환자는 사전에 보고한 '자신이 생각하는 심방세동의 트리거'를 바탕으로 다양한 트리거에 대해 1주일씩 무작위로 일부러 트리거에 노출하거나 트리거 회피 등의 지시를 받아 각 트리거와 심방세동의 관련성을 조사하는 랜덤화 임상실험도 실시했습니다. 환자들에 의해 선택된 트리거에는 카페인 섭취(53명) · 알코올 섭취(43명) · 수면 부족(31명) · 운동(30명) · 왼쪽을 아래로 해 눕기(17명) · 수분섭취를 억제(10명) · 과식 (7명) · 차가운 음식물을 섭취(5명) 등이 포함되어 있었다는 것.
결과를 분석한 결과, 트리거 중 심방세동과 관련되어 있었던 것은 '알코올의 섭취'뿐이었는데, 가장 자기신고가 많았던 카페인의 섭취나 그 밖의 트리거는 심방세동과 관련성이 보이지 않았다고 연구팀은 분석했습니다. 또 이 연구팀이 발표한 최근의 연구에서도 카페인의 섭취가 부정맥의 위험을 높인다는 증거는 발견되지 않았습니다.
논문의 저자인 그레고리 마커스 교수는 “카페인은 테스트에서 가장 일반적으로 선택된 트리거였지만 카페인 섭취와 심방세동 사이에 단기적인 관계의 증거를 찾지 못했습니다. 대조적으로 알코올 섭취는 심방세동의 위험이 증가한다는 것이 일관되게 나타났다”고 밝혔습니다.
빵이나 고기를 구울 때 탄다는 것은 열로 인해 아미노 화합물이나 당이 메일라드 반응(Maillard reaction)이라는 복잡한 화학반응을 일으킴으로써 발생해 갈색물질이나 향기성분의 생성이 이루어집니다. 너무 타면 쓴맛이 너무 강해져서 먹기 힘들지만 조금 갈색이 된 정도의 적당한 그을림의 풍미를 좋아하는 사람도 많고, 밥솥에 일부러 타게 만드는 기능을 가지는 타입도 있습니다.
그러나 메일라드 반응에서 생성되는 화학물질 중에는 아크릴아미드 · 헤테로사이클릭아민(복소환식 아민/HCAs) · 다환방향족 탄화수소(PAHs) 등 인체에 유해한 영향을 초래할 가능성이 있는 성분도 존재합니다.
HCAs와 PAHs는 일반적으로 고기요리 중에 발생하며 단백질, 당, 지방의 결합 또는 숯에 육즙이 떨어지면 연기의 형태로 생성됩니다. 한편 아크릴아미드는 볶은 커피, 감자튀김, 담배연기 등 모든 것에 포함되어 있습니다. 이 3가지 화학물질이 체내에 흡수되면 세포의 DNA를 파괴하여 위험한 돌연변이를 일으킬 수 있는데, 이것이 탄 음식에는 발암성 물질이 포함된다는 주장의 근거가 되고 있습니다. 실제로 2017년에는 영국식품기준청이 토스트나 감자튀김을 적당히 태우는 'Go for Gold 캠페인'을 전개했습니다.
그런데 미 국립위생연구소의 암연구소의 주임연구원인 Rashmi Sinha 씨는 탄 식품이 정말로 암의 리스크를 높이는지 여부를 판단하는 것은 생각보다 난해하고 복잡하다고 지적합니다.
확실히 HCAs와 PAHs는 원숭이를 포함한 동물실험에서 암의 발병에 관여하고 있는 것으로 나타났으며, 아크릴아미드는 설치류를 사용한 동물실험에서 발암성이 확인되었습니다. 그러나 이러한 결과를 인간을 대상으로 한 임상시험으로 확인하는 것은 윤리적으로 곤란하기 때문에 '동물에서는 암의 발생에 관련 있지만, 인간에서는 명확한 것을 말할 수 없다'는 실정이라고 합니다.
Sinha 씨는 "(인간의 탄성과 발암성 물질에 관한) 주요 연구는 건강한 피실험자에게 식품을 요리하는 방법에 대해 질문하고 10년, 15년, 20년 추적조사를 거쳐 암환자가 된 사람과 그렇지 않은 사람을 비교하여 식품조리법과 관련이 있는지 여부를 조사하는 방식"이라고 설명합니다. 즉, 어디까지나 조리법과 암과의 관련을 조사하는 것으로 특정 물질이 암을 일으킨다는 것을 증명하는 것은 아니라고 지적합니다.
물론 건강한 피실험자를 두 그룹으로 나누어 한 그룹에는 발암성 물질이 있다고 의심되는 탄 요리를, 다른 그룹에는 타지 않은 요리를 먹게 한다는 비윤리적인 연구를 할 수 없으므로 연구에서는 기껏해야 조리법과 암의 상관관계를 나타낼 수밖에 없습니다.
아크릴아미드에 대해서는 인간을 대상으로 복수의 관찰 연구가 행해지고 있습니다만, 그 결과는 제각각이라 아크릴아미드가 전혀 암에 관여하고 있지 않다고 결론짓기도 의심된다고 결론짓기도 어렵다는 것. 마찬가지로 얼마만큼의 양이라면 안전한지에 대한 기준도 식품의 종류에 따라 크게 다를 가능성이 있기 때문에 답하기 곤란하다고 합니다.
현재 상황에서는 명확한 답변을 낼 수 없지만 과학자들은 탄 음식에 포함되는 화학물질과 발암성의 관련성에 대해 새로운 접근법으로 연구를 진행하고 있습니다. 특히 인간의 혈액이나 소변에 포함되는 바이오마커를 이용하는 수법은 인체의 바이오마커를 이용함으로써 피실험자가 섭취한 아크릴아미드나 HCAs, PAHs의 양을 정확하게 측정하는 것이 가능해져, 화학물질과 암의 관련을 보다 정확하게 판별할 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.
Sinha 씨는 여전히 탄 음식과 발암성에 대해 명확하게 선을 그을 수 없다고 하더라도 극단적으로 강한 불로 고기, 야채, 빵 등을 요리하는 것을 피하면 잠재적인 위험을 피할 수 있다며 진공조리법을 사용하여 풍미를 유지하는 등의 대안을 추천합니다.
세계적으로 문제가 되고 있는 '항생물질 내성균'을 대상으로 새롭게 금의 미립자를 이용해 세균의 증식을 저해하는데 필요한 항생물질의 양을 128분의 1로까지 낮추었다는 연구결과가 발표되었습니다.
Controlling the pyridinium–zwitterionic ligand ratio on atomically precise gold nanoclusters allowing for eradicating Gram-positive drug-resistant bacteria and retaining biocompatibility - Chemical Science (RSC Publishing) https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/SC/D1SC03056F
박테리아(세균)에는 다양한 종류가 있으며, 유산균과 같이 인류에게 유익한 것도 있고 병원성 대장균과 같이 유해한 것도 존재합니다. 인류는 유해한 세균의 발육을 막는 '항생물질'을 개발했지만 세균도 그에 맞서 진화의 힘으로 항생물질에 대한 내성을 획득했습니다. 이렇게 인류와 세균은 서로의 생존을 둘러싸고 다람쥐 쳇바퀴식 경쟁을 계속하고 있습니다.
항생제 효과가 없는 박테리아를 '슈퍼버그'라 부르며 어떻게 탄생하는지 그리고 얼마나 무서운지에 대해서는 아래의 글에서 상세하게 설명하고 있습니다.
세균이 항생제에 대한 내성을 가지면 의료비가 증가하거나 치사율이 상승하는 등 중대한 위해가 발생하기 때문에 세계보건기구가 "항생제에 대한 내성은 오늘날의 삶의 향상에 대한 최대의 위협"이라고 발표할 정도로 긴급한 과제입니다. 이러한 항생물질 내성균에 대해 항균작용을 가진 금을 이용한 연구를 영국의 리즈대학과 중국의 남방과기대학·복단대학의 합동연구팀이 발표했습니다.
연구팀이 발표한 연구결과는 25개의 금원자로 구성된 나노입자로 세균의 세포벽을 파괴한다는 것으로 이전부터 특정 금 나노입자가 나타내는 항균작용이 연구자들 사이에서 주목을 받아왔는데, 기존 연구에서는 '세균에 대한 효과가 있을수록 인체에도 해를 끼친다'는 문제를 해결할 수 없었습니다. 그러나 새롭게 발표된 연구에서는 유해성을 최소화하면서 세균에 대한 효과를 발휘하는 수법이 개발되었다는 것.
연구팀이 주목한 것은 '세균의 세포벽은 포유류의 세포보다 강하게 음으로 대전한다'는 점입니다. 이 점에서 강한 양전하가 세균에 우선적으로 끌릴 수 있다고 생각한 연구팀은 금 나노입자를 양으로 대전한 '리간드'라는 물질로 덮음으로써 세균에 대한 유도효과를 달성했습니다. 그러나 이 상태에서는 건강한 숙주세포에도 양으로 대전된 리간드가 끌려버리기 때문에, 그 위에 한층 더 양음 양쪽으로 대전한 리간드를 한층 더 추가해 각각의 비율을 조절하는 방식으로 세균에 대한 효능을 확보하면서도 금 나노입자가 신장 등 건강한 기관을 통과하여 체외로 배출되기 쉬워졌습니다.
항생물질의 효과가 없는 다제 내성 유전자를 가지는 황색포도상구균의 일종인 '메티실린 내성 표피 포도상구균(MRSE)'을 이용하여 행해진 실험에서는, 개발된 금 나노입자와 항생물질을 조합한 경우에 MRSE의 증식을 억제하는데 필요한 항생제의 양을 128분의 1까지 낮출 수 있었다고 합니다.
이번 논문의 지도교관을 맡은 리즈대학의 Dejian Zhou 교수는 “세균에 유효한 나노재료에 관한 연구는 폭넓게 행해지고 있습니다만, 대부분의 연구는 생체적합성이나 안정적 체외 배출 등 규제당국의 승인을 받기 위한 요소를 경시합니다. 이번 연구는 두 종류의 리간드를 체계적으로 조절해 효율적인 항생제 사용뿐만 아니라 효과가 없어져 버린 항생제의 효과를 증폭시키는 메커니즘으로서 금 나노입자를 활용하는 방법을 확립했다”고 설명합니다.
공사 소리나 기차나 트럭이 만들어내는 소음, 동료의 소리 등 일상적으로 다양한 소음이 주변에 존재합니다. 신종 코로나바이러스 감염증(COVID-19)의 유행에 재택근무를 하는 직종도 늘었지만 집에서도 다양한 잡음에 시달립니다.
과도한 잡음이 생산성을 저하시킨다는 것은 자명한데, Öcalan 씨에 따르면 일반적인 잡음이 생산성을 해치는 진정한 이유는 '내용이 집중을 방해한다'는 점에 있다는 것. 예를 들어 동료의 수다는 처음에는 대화의 내용이 단편적으로 귀에 들어갈 뿐이지만 어느새 대화의 전체상이 형성되어 집중력이 떨어집니다. 실제로 '복잡한 일에 종사할 때는 음악을 듣지 않는 편이 퍼포먼스가 높아진다'는 연구결과가 2020년에 발표되었습니다.
By jacoblund. https://elements.envato.com/woman-studying-in-kitchen-PAZXMG6
그렇다고 해서 모든 잡음이 부정적인 것은 아닙니다. 노이즈를 섞으면 퍼포먼스에 좋은 영향이 생긴다는 현상 '확률공명'은 다양한 분야에서 확인되었으며 일례로 가재의 꼬리에 전기신호를 주면 뛰어난 회피행동을 취한다는 결과나 전기신호를 감지해 작은 물고기를 포식하는 것으로 알려진 American paddlefish에 노이즈를 포함한 전장을 가하자 포식능력이 향상되었다고 합니다.
노이즈와 관련하여 Öcalan 씨는 언어처리 관련 뇌의 화상 이미징 전문가인 신경과학자 앤드류 스마트 씨의 저작 'Autopilot: The Art and Science of Doing Nothing'을 추천합니다. 이 책에 의하면 적절한 양의 노이즈를 더함으로써 실제로 신호를 높일 수 있는 상황이 많이 있다'고 합니다.
Öcalan 씨는 주의를 끄는 내용이 없는 노이즈는 생산성을 높일 수 있다며 우리의 일상이나 직장에 존재하는 노이즈의 대부분은 생산성을 낮춘다고 강조합니다. 그러면서 가사가 없고 익숙한 리듬도 존재하지 않는 배경음악이나 문맥을 모르는 대화밖에 존재하지 않는 카페와 같은 환경은 어떠한 지적작업에서도 높은 퍼포먼스를 발휘할 수 있는 최고의 환경이라고 평가합니다.
By monkeybusiness. https://elements.envato.com/teenage-boy-listening-to-music-whilst-studying-at--P95RH64
by Patrik Nygren. https://www.flickr.com/photos/lattefarsan/
진짜 약처럼 보이지만 실제로는 유효 성분이 전혀 포함되지 않은 가짜 약을 플라시보(위약)라고 부르며 이것을 복용함으로써 증상의 개선이 나타나는 플라시보 효과가 나타나는데 이 효과가 발생하는 동안의 뇌 활동을 관찰하는 실험결과를 시드니대학 의학부의 연구팀이 발표했습니다.
Brainstem mechanisms of pain modulation: a within-subjects 7T fMRI study of Placebo Analgesic and Nocebo Hyperalgesic Responses | Journal of Neuroscience https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.0806-21.2021
플라시보 효과에 대해서는 400년 전부터 알려져 있었으며 1572년의 프랑스에서는 '약을 본 것만으로 효과를 얻는 사람이 있다'고 기록했습니다. 그러나 그 원리는 지금까지 알지 못했습니다. 또 위약으로 인해 기분이 나빠지거나 부작용이 나타나는 '노세보 효과'도 존재합니다.
플라시보 효과 또는 노세보 효과가 뇌에서 어떻게 작용하는지 조사하기 위해 연구팀은 27명의 피실험자의 팔에 '서모코드'라는 장치를 설치하여 참가자가 통증을 느끼는 온도까지 가열했습니다. 그 후 피실험자에게는 '통증을 완화시키는 크림', '통증을 유발하는 크림', '아무런 효과 없는 크림' 중 하나를 발랐다고 전했습니다. 그러나 실제로는 3가지 크림은 모두 바셀린이었습니다.
크림을 바르는 동안 연구팀은 피실험자의 뇌를 고해상도의 기능적 자기공명영상(fMRI)으로 스캔하여 뇌의 어느 부분이 가장 활발하게 활동하고 있는지를 검출했습니다.
실험 결과, 통증방지크림이라고 전해 들은 피실험자의 1/3은 '통증이 감소했다'고 답했고 통증을 유발하는 크림이라고 전해 들은 피실험자의 절반 이상이 '통증이 강해졌다'고 답했습니다.
이때 피실험자의 뇌를 체크하자 '통증이 경감했다'고 답한 피실험자는 통각정보를 전달하는 문측연수복내측부(RVM)의 활동이 활발해져 통각을 억제하는 수도주위회백질의 활동이 감소했습니다. 한편 '통증이 강해졌다'라고 답한 피실험자에게서는 반대의 변화가 생겼습니다.
통증이 감소하는 플라시보 효과가 있는 환자는 통각을 억제하는 부위의 활동이 감소하는 것에 대해 연구팀은 “이 발견은 직감에 반하는 것처럼 보이지만 통각은 뇌간의 여러 영역이 복잡하게 작용하고 있음을 보여준다"고 설명합니다.
지금까지 질병으로 인한 통증을 완화시키는 방법으로는 뇌간에 전기자극을 주는 뇌심부자극요법(DBS)이 이용되어 왔습니다. 그러나 시드니대학 의학부의 신경학자이자 논문의 필두저자인 루이스 크로포드 씨는 "뇌간의 어느 부분이 통각조절에 관여하고 있는지를 정확하게 특정할 수 없었기 때문에 DBS로 효과를 강화시키는 것은 어려웠다"며 “이번 실험결과는 향후 만성통증 치료법으로 이어질 수 있다”고 전망했습니다.
다트머스대학에서 플라시보 효과를 연구하는 신경과학자 토르 웨이저 씨는 "이번 실험은 훌륭합니다. 플라시보 효과와 노세보 효과에서 뇌의 반응에 대한 연구는 지금까지 있었지만 이번 실험은 초고해상도 fMRI로 이루어졌기 때문에 가장 상세하게 뇌활동이 밝혀졌다”고 평가했습니다.
