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그런데 최근 미국 하버드대 연구진이 발표한 연구결과가 화제가 되고 있다. 스마트폰이나 전기자동차의 배터리 등, 우리가 흔히 사용하는 2차전지의 핵심 소재가 치매를 예방하거나 치료하는 데 쓰일 수 있다는 것이다. 금속을 섭취하면 치매를 예방할 수 있다니, 그 원리는 무엇인가?
신용회복자격 ◇알츠하이머 환자는 뇌에 리튬 적어= 브루스 얀크너 미 하버드 의대 교수 연구팀은 지난 6일 국제 학술지 ‘네이처’지에 리튬 부족이 알츠하이머병의 원인이 될 수 있으며, 리튬 화합물을 투여할 경우 알츠하이머 치매 치료에 큰 영향을 줄 수 있다는 내용의 논문을 발표했다. 연구팀은 사람의 뇌 조직을 분석하고 생쥐를 대상으로 실험해 이 같은 사실을 확인했다고 한부모가정혜택 밝혔다.
연구팀은 정상인, 알츠하이머병 이전의 경증 인지장애 환자, 중증 알츠하이머병 환자 등 285명의 뇌와 혈액을 분석했다. 그 결과, 뇌와 혈액에 포함된 금속 27종 중 리튬의 농도만이 인지기능 단계에 따라 유의미하게 달라진다는 사실을 발견했다. 인지기능이 저하될수록 뇌 속 리튬 농도 역시 크게 낮았던 것이다. 예컨대 뇌의 전전두엽 workplace 피질은 기억과 의사 결정에서 중요한 역할을 하는데, 알츠하이머병 환자의 전전두엽 피질 리튬 수치는 정상인에 비해 평균 36% 낮은 것으로 나타났다.
생쥐 실험에선 보다 유의미한 결과가 나타났다. 연구팀은 건강한 생쥐에게 리튬 섭취량을 92%까지 줄인 식단을 제공했다. 뇌 속 리튬 수치가 낮아지면서 알츠하이머병의 원인인 ‘아밀로이드 베타 플 광주개인급전 라크’가 빠르게 증가하는 것을 확인했다. 또 아밀로이드 베타를 분해하는 뇌 속 면역 세포인 ‘미세아교세포’의 기능도 떨어지고, 뇌 신경이 손상을 입으며 인지기능과 기억력이 저하됐다.
이는 아밀로이드 베타가 리튬을 끌어당기기 때문이다. 알츠하이머병 환자 뇌에서 줄어든 리튬은 아밀로이드 베타 플라크에 포집돼 있었는데, 이곳엔 뇌의 다른 곳보다 상장된기업 3배나 많은 리튬이 모여 있었다. 아밀로이드 베타는 정상인의 뇌에서도 발견되는 단백질이지만, 비정상적으로 뭉쳐져 침적물(플라크)을 형성할 경우 독성을 띠며 알츠하이머병의 원인으로 지목되고 있다. 뇌에 쌓인 아밀로이드 베타는 음전하를 띠는 반면 뇌 속 리튬은 양전하를 띠기 때문에, 둘 사이에 정전기 반응이 일어나 리튬이 아밀로이드 베타와 결합하는 것이다.



◇값싼 리튬 화합물로 치매증상 개선= 나아가 부족한 리튬을 보충할 경우 아밀로이드 베타 플라크가 줄어들고 기억력이 회복되는 등 치매 증상이 개선되는 것으로 나타났다. 알츠하이머 생쥐의 뇌에 리튬 화합물의 일종인 ‘리튬 오로테이트’를 투여하자, 알츠하이머병이 상당히 진행된 늙은 생쥐에서도 기억력을 포함한 여러 증상이 개선된 것이다. 특히 어린 시절부터 리튬 수치를 안정적으로 유지하는 것이 알츠하이머 예방에 도움이 된다는 사실도 확인됐다.
알칼리계 금속인 리튬은 금속 상태에서 물과 닿을 경우 폭발하기 때문에 이온화된 염 상태로 만들어 섭취한다. 리튬과 ‘오로트산’의 화합물인 리튬 오로테이트는 리튬 이온이 세포막을 통과해 뇌에 도달하는 데 용이할 뿐더러, 아밀로이드 베타와 결합하지 않기 때문에 뇌의 리튬 수치를 효과적으로 보충할 수 있다. 리튬이 의료목적으로 사용되는 것은 처음이 아니다. 탄산리튬은 세계보건기구(WHO)가 지정한 필수 의약품 목록에 양극성 장애(조울증) 치료제로 당당히 이름을 올리고 있다. 그러나 탄산리튬은 농도가 높아 신장이나 갑상선 기능 저하 등의 독성을 유발할 수 있고, 뇌에 작용하기 전에 아밀로이드 베타와 결합하기 때문에 알츠하이머 병증 개선에 사용되기엔 무리가 있다.
◇대규모 임상은 아직…향후 기대= 리튬 오로테이트나 비슷한 화합물이 대규모 임상을 통해 검증된다면 알츠하이머병 치료 판도가 바뀔 것이라는 낙관도 나온다. 비록 이번 연구는 기초연구에 불과하지만, 후속 연구에서 리튬의 알츠하이머병 예방·개선 효과가 재차 검증될 경우 알츠하이머 치매 치료의 패러다임이 ‘증상 완화’가 아닌 ‘완치’로 바뀔 수도 있다는 기대다. 얀크너 교수는 “인체 대상 임상시험이 필요하지만 뇌의 리튬 수치 측정이 초기 알츠하이머병 진단에 도움이 된다고 볼 수 있다”며 “또 기존 치료제보다 훨씬 근본적인 수준에서 알츠하이머병을 치료 또는 예방하는 치료제를 개발할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
연구팀은 인지장애가 없는 사람 가운데 리튬 수치가 가장 높은 사람들이 특정 기억력 검사에서 다른 사람들보다 더 높은 점수를 기록했다는 걸 발견하기도 했다. 뇌 내 리튬 수치 조절이 인지기능과 높은 연관이 있다는 것이다. 아울러 리튬은 특허가 없는 원소이기 때문에, 상용화될 경우 저렴한 가격에 쉽게 공급할 수 있다는 점 역시 큰 장점이다. 그러나 이는 동시에 제약회사들이 대규모 임상시험에 투자할 만한 유인이 부족하다는 얘기도 된다. 토마스 하예크 캐나다 달하우지대학 정신과 교수는 “리튬은 엄청나게 저렴하다”며 “리튬으로는 어떤 제약회사도 이익을 얻을 수 없다”고 말했다.
다만, 이번 결과는 사후 뇌 조직 분석과 생쥐실험을 바탕에 두고 있을 뿐, 인체 대상 임상이 아니기 때문에 맹신하기엔 이르다. 얀크너 교수는 인체 임상시험이 필요하다며 “아직 리튬 복용을 권장하지 않는다”고 말했다. 리튬을 과다복용할 경우 떨림이나 어지럼증, 구토, 설사, 균형감각 저하 등 다양한 부작용이 발생할 수 있어 주의가 필요하다.
구혁 기자