진규별의 어질러진 책상

아토피성 질환의 원인

일반적으로 아토피라고 하면 피부에 주로 발생하는 피부 염증으로 생각하기 쉬우나, 아토피성 질환이 발생하는 신체 부위는 매우 다양하고 증상의 종류 또한 광범위하다. 팔 다리의 접히는 부위들이나 얼굴, 목, 등, 배, 종아리 등에 나타나는 피부염 외에도 아토피성 비염과 천식 역시 같은 계통의 질환이라고 볼 수도 있으므로 단순한 피부 질환이라기보다는 전신질환이라고 보는 것이 옳을 것이다.

아토피성 질환들을 유발시키는 원인으로 유전적 요인, 환경오염, 면역 인자들의 불균형, 집먼지 진드기, 꽃가루와 같은 알러젠들, 서구화된 식습관, 새집증후군을 일으키는 원인으로 알려져 있는 포름알데히드와 같은 유기화합물 등 많은 인자들이 학계에 알려져 있다. 지금까지 전 세계적으로 많은 연구들이 활발하게 이루어져왔고, 현재에도 연구가 계속 진행되고 있음에도 불구하고 아토피 질환의 근본적인 유발 원인이 무엇인지는 아직 확실히 밝혀내지 못하고 있다.

아토피 질환의 원인들에 대한 고찰

유전적인 원인인가?

아토피 질환들이 유전적인 요인을 가질 것이라는 추론은 증상의 발생 빈도의 가족력에 기인한다. 소위 체질이라는 것이 유사하기 때문에 질병의 발생빈도가 높다는 것이다. 우리나라의 아토피 질환 발생률을 보면, 1990년 이전의 아토피 질환의 발생 빈도는 아주 낮은데 비해 2000년대의 발생 빈도는 매우 높다. 증상의 발생 빈도가 아주 짧은 기간 동안에 갑자기 증가하여, 부모와 아이들이 동시 증상을 보이는 발생 빈도 조사만을 바탕으로 아토피 증상이 유전적인 원인에 있다고 단정하기에는 부족한 결과의 유의성을 갖는다. 가족력에서 보여지는 결과를 가지고 다른 관점으로 해석해 볼 수도 있겠다. 가족이라는 구성체는 같은 생활 방식을 갖고, 같은 생활 환경에서 살며, 같은 식습관을 갖고 있으므로 아토피 증상을 유발하는 요인들을 많이 공유하기 때문이라고 해석될 수도 있다. 몇 가지 자연면역(innate immunity)에 관련된 항균 펩타이드(anti-bacterial peptides)들이 아토피 환자들에게서 적게 발현되고 있다고 보고된 결과들이 있으나, 관련 유전자가 결여되었거나 변이가 있는 예는 찾아보기 어려우므로, 현재로서는 유전적 요인 보다는 환경이나 식생활에 원인이 있다고 보는 것이 보다 합리적이라고 판단된다. 다만, 유전적인 어떤 인자들이 아토피 증상의 중경(重輕)에 영향을 줄 가능성은 있지만, 직접적인 원인이라고 말하기는 힘들다고 생각한다.

집먼지 진드기나 꽃가루 같은알러젠들이 아토피의 원인인가?

20년 전과 현재의 생활 환경을 비교하면, 주거 환경은 월등히 위생적으로 변화하였다. 넓은 유리창을 갖는 주거 환경으로 인하여 보다 많은 태양광이 집안으로 들어오고 미세필터를 장착한 진공청소기를 사용함으로써 빗자루로 청소를 하던 방식과는 비교가 되지 않을 정도로 집먼지 진드기가 서식하기에 훨씬 어려운 환경이 되었다. 그리고 살균기능이 있는 세탁기도 있고, 세제들 역시 강해져서 집먼지 진드기나 알러젠들이 상대적으로 많이 감소하였다고 볼 수 있다.

일부에서 주장하는 것처럼 집먼지 진드기가 아토피 증상을 유발하는 매우 강력한 항원이라면, 같은 침구류에서 잠을 자는 부부나 공동생활을 하는 가족 구성원 모두가 비슷한 증상을 가져야 하나, 그런 경우는 많지 않다. 재미있는 예로, 집먼지 진드기가 살아남기 힘든 매우 건조하고 높은 해발 고도의 거주지인 로스 알라모스 (Los Alamos)에서 아토피 질환을 앓고 있는 어린이들을 대상으로 연구한 결과에 따르면, 집먼지 진드기에 대하여 IgE 항체를 갖는 어린이들 보다는, 개나 고양이에 대하여 항체를 갖는 경우가 많다라는 것이다. 집먼지 진드기가 아토피 질환의 ‘직접적’인 원인이라고 보기는 힘들다는 얘기가 될 수 있다. 집먼지 진드기에 대한 항체를 가진 사람이 아토피 질환을 앓을 경우 그 증상이 더 심해질 수는 있다고 해석하는 것이 좋을 것 같다.

꽃가루와 같은 알러젠도 마찬가지이다. 꽃가루들은 도시보다는 시골에 훨씬 더 많으나, 아토피 발생의 빈도는 도시에서 훨씬 더 높다. 아토피 증상의 치료를 위하여 시골로 이사를 가는 사람도 있다. 그렇다면, 꽃가루 같은 알러젠들이 아토피의 원인이라고 단정하기는 어려울 것이다.

환경오염이 아토피를 일으키는가?

도시에서의 아토피 발생이 많은 이유를 대기 오염으로 보는 견해들이 있다. 자동차와 공장 매연에 함유된 고리 화합물들이 피부와 호흡기를 자극하여 아토피가 발생한다는 것이다. 특히 고리화합물, 벤젠이나 페놀 등은 표피에서 혈액 단백질 삼출을 일으켜 아토피와 유사한 증상을 갖는다는 결과가 동물실험을 통하여 입증된 바가 있다. 동물실험에서는 다량의 용제를 동물 귓바퀴나 제모 된 등에 발라서 아토피와 유사한 증상을 유발하여 모델로 사용 한다. 하지만, 공기에 함유된 유기용제의 농도가 피부에 아토피를 발생시킬 정도로 높다면, 호흡기는 더 민감하게 반응을 보여야 한다. 아이들뿐만 아니라 어른들도 유기용제에 의해 폐표 및 기관지가 자극되어 심한 기침과 진폐증 같은 증상을 우선 보여야 할 것이다. 급성호흡기 질환의 유발 없이 만성의 아토피성 피부질환이 관찰되므로, 대기오염이 아토피의 직접적인 원인이라기보다는 아토피의 증상을 악화시키는 한 요인이라고 추론된다.

이와 유사한 경우가 새집증후군이라고 하겠다. 새집증후군의 주된 원인은 포름알데히드(formaldehyde)로 알려져 있다. 이 물질은 현미경 관찰할 때, 주로 시료를 고착하거나 단단하게 만들기 위해 많이 사용한다. 이 물질 자체의 특성이 물에 잘 녹으며 다른 물질과 결합하는 반응을 잘 일으키기 때문이다. 폐와 피부를 비교하였을 때, 상대적으로 습도가 높고, 접촉하는 표면적이 넓은 폐가 이 물질에 대해 우선적으로 민감하게 반응을 보여야 한다. 아토피성 피부염으로 상처에서 진물이 나고 습할 경우, 포름알데히드가 민감하게 작용을 할 수 있을 것으로 생각되나 아토피성 피부염의 직접적인 유발 원인으로 보기는 힘들다고 생각된다.

위생가설과 아토피란?

현대화와 도시화에 따른 아토피 증상의 빈번한 발생을 위생 가설(hygiene theory)로 설명하는 연구들도 있다. 핵가족화와 깔끔한 주거환경으로 인하여 어린아이들이 다양한 균들과 접촉할 기회가 없었기 때문에 면역시스템이 불완전하게 작동한다는 것이다. 쉽게 말하면, 면역시스템이 알러지를 일으키는 물질에 너무 민감하게 혹은 과도하게 반응하여 아토피 질환의 증상을 일으킨다는 것이다. 그 예로, 생후 6개월 ~ 12개월에 보육시설에 맡겨진 아이들은 그렇지 않은 아이들보다 천식이나 알러지를 앓을 확률이 1/2 이상 낮아진다는 연구결과가 있다. 이러한 결과는 보육시설에 맡겨진 아이들의 경우 집단 보육환경으로부터 바이러스나 박테리아에 감염될 확률이 높고 이로 인하여 초기에 알러지 반응이 덜 생기는 방향으로 면역이 발달된다는 것이다. 하지만, 이것은 집단 보육환경에서 이루어지는 식이 방식이 가정에서 부모에 의해 행해지는 식이 방식보다 훨씬 더 절제되어 있고, 과도한 칼로리의 공급을 차단함으로써 천식발생이 낮아졌다고 설명될 수도 있다. 지금까지 위생가설은 반론도 많고 연구자들 스스로 더 많은 연구가 필요하다고 언급하고 있는데, 그 이유는 거의 같은 위생 환경에서 자란 어린이들이 아토피성 증상을 유사하게 고루 보여야 함에도 그 결과가 이를 뒷받침하기에는 부족하기 때문이다. 더불어 면역적인 측면 이외에도 고려해야 할 변수들이 많기 때문일 것이다. 극진한 보살핌을 받는 생후 6개월 미만의 유아들이 아토피 피부염의 증상을 갖는 현상을 병원균과의 획득면역 기작으로 설명하기에는 충분하지 못한 점이 있다.

특정 음식에 대한 거부반응이 아토피를 유발하는가?

일부 사람들은 사먹는 음식에 조미료가 많이 들어 있기 때문에 아토피 피부염이 발생한다고 믿기도 한다. 조미료의 대표적인 성분은 글루탐산나트륨 (L-Glutamate, sodium salt)인데 분자량 169Da 정도로 작은 물질이다. 인체는 분자량이 1000달톤 (Da, 수소원자의 질량은 1Da 이다.) 이하인 물질들에 대해서는 항체를 잘 만들지 못한다. 항원으로 인식하기 보다는 화학독성으로 인식하기 때문이다. 따라서 조미료로 인하여 아토피 환자에서 관찰되는 면역글로불린들의 양이 증가하고 체내에서 과도한 면역 반응들이 일어난다고 하기에는 이론상 맞지 않는 점들이 있다고 하겠다. 더구나 이 글루탐산은 단백질을 이루는 20개 아미노산의 중의 하나로 원래부터 몸에 존재하고 있는 물질이기도 하며, 또한 신경전달 물질로 사용되기도 한다. 글루탐산의 과다섭취로 인해 신경전달물질의 농도가 높아짐으로써 환자들의 가려움증이나 짜증이 증가될 수는 있겠으나 직접적으로 아토피 피부염을 일으키는 원인이라고 생각되지는 않는다.

현대사회에 들어와 물류 시스템이 잘 발달되면서 우리는 이전에 먹어보지 못한 음식들을 먹어볼 기회가 많아졌다. 대표적인 예가 키위 같은 과일이다. 우리 몸은 처음 경험해보는 물질에 대해서 항체를 만들 수 있다. 대부분의 사람들은 면역학습(immune tolerance)기작을 통하여 음식물에 섞여 몸으로 들어오는 낯선 물질에 대하여 면역반응을 하지 않고 무시해 버리는 방법을 택한다. 하지만, 일부 사람들은 이런 성분들에 대하여 항체를 만들고, 특정 음식에 대하여 알러지 반응을 보이기도 한다. 특정 음식을 먹으면 입술이 부어 오르거나 전신에 두드러기가 나는 등의 면역반응이 일어나는 것이다. 이런 물질들이 일상생활에서 꾸준히 소량씩 체내로 들어오고, 면역학습 기작이 안 된다면, 만성적인 면역반응들로 인하여 아토피성 피부염과 같은 증상을 유발할 수도 있겠다. 그러나 이런 물질은 분자량이 커야 하고, 인간이 갖고 있는 효소들에 의해 잘 분해되지 않으며 또한 일정 농도 이상이어야 한다.

아토피 환자들을 연구한 논문 중에 흥미로운 것은, 소의 알부민을 인식하는 항체를 갖는 사람들이 있다고 보고한 논문이다. 우유나 소고기를 통하여 들어온 소의 알부민 분자가 항원으로 역할을 하여 면역반응이 일어난다는 것이다. 하지만 소의 알부민은 일종의 단백질로서 사람이 갖고 있는 단백질 가수분해 효소들에 의해 완전 분해가 가능한 물질이다. 특이 항체를 가지고 있어 체내에 면역반응이 일어난다고 하더라도 더 이상의 섭취가 없다면, 아미노산으로 구성된 알부민은 쉽게 분해되므로 급격한 면역반응은 2~3일 이내에 없어져야 할 것이다. 즉 지속적인 면역 반응을 보이는 아토피성 질환의 증상과는 다르다고 말할 수 있겠다.

달맞이 꽃 종자 추출오일 (evening prime rose oil)은 아토피성 질환에 효과가 있는가?

달맞이 꽃 종자 오일은 감마-리놀렌산 (-linolenic acid)을 약 8~12% 함유하는 오일로 한때 아토피 피부염의 치료제로서 대대적으로 광고 되었고, 많은 환자들에게 적용되어 왔다. 지금도 감마-리놀렌산(-linolenic acid)이 아토피 질환에 효과가 있다고 선전하는 광고를 대중매체의 광고란이나 웹 페이지에서 쉽게 볼 수 있다.

미국 원주민들이 달맞이꽃 종자나 줄기 또는 뿌리를 통째로 갈아서 사용했다는 것이 달맞이꽃이 약용으로 사용되어진 초기 근거일 것이다. 후에 이 식물이 다른 식물에 비하여 보다 많은 양의 감마-리놀렌산을 함유하고 있으며, 이 성분이 혈중 콜레스테롤을 낮춰준다는 사실도 알게 되었다. 이 성분이 콜레스테롤을 낮춰주고 혈행을 좋게 하는 효과가 있다는 것은 누구도 부인하지는 않을 것이다. 하지만, 어떤 과학적 근거를 갖고 아토피성 질환에 사용되었는지는 불확실하다. 스테로이드제의 오용이나 남용의 결과로 발생하는 부작용에 대한 공포가 해가 없는 식물성이라는 점이 강조된 달맞이꽃 종자 오일을 아토피성 질환에 사용하도록 사회적 분위기를 조성했고, ‘먹어보니 좋더라’ 하는 식으로 사용을 부추겼을 수가 있다는 것이다. 필자의 생각으로는 달맞이꽃 종자의 오일성분이 단기적으로 보습효과를 줌으로써 환자들에게 증상이 개선되는 느낌을 갖게 한 것은 아닐까 한다.

달맞이꽃 종자 오일을 이용하여 아토피 질환 환자에게 공정하게- 위약군과 대조하여- 실험하여 효과가 분명히 있다 라고 대중에게 출판된 (public domain) 예는 찾아보기 힘들다고 한다. 위약효과와 별 차이가 없다라는 것이다. 2002년 영국의 Medicines Control Agency는 달맞이 꽃 종자 추출오일을 아토피 피부염에 적용할 수 있게 한 라이센스를 취소했다.

감마-리놀렌산(-linolenic acid)은 섭취된 후, 세포의 대사과정을 거쳐 아라키돈산(arachidonic acid (20:3n-6))으로 변환되고, 이 물질은 염증반응의 시작물질로 사용되어 진다. 단기적으로는 도움을 주는 것처럼 느껴질지는 몰라도, 장기적으로 사용할 경우 오히려 아토피성 피부염에서 보이는 염증을 더 악화시킬 우려가 있다. 불포화지방산은 공기 중에 오랫동안 노출되면 산패(lipid peroxidation)되어 결과적으로 singlet oxygen(1O2)을 방출함으로써 표피세포 및 주변 조직에 좋지 않은 영향(oxidative stress)을 줄 가능성이 있다. 필자는 달맞이꽃 종자 추출 오일을 아토피성 피부염에 적용하는 것에 대하여 부정적인 견해를 갖고 있음을 밝힌다.

서구화된 식습관이 아토피를 일으키는가?

일부 아토피 관련 연구 논문을 살펴보면 서구화된 음식(westernized food)이 아토피 증상의 유발 원인일 것이라고 주장하는 학자들이 있다. 서구화된 음식에 대하여 막연하게 서술을 하는 경우가 많지만 특정 성분이 주된 원인이라고 판단하게 하는 근거를 제시하는 논문들도 많다. 필자는 서구화된 음식으로 들어오는 특정 성분과 더불어 환경 및 개인의 생리적 특성 때문에 아토피성 질환이 발생한다고 말하고 싶다. 아토피 발생 빈도에 대한 체계적인 연구는 서독과 동독의 아토피 질환 환자들을 대상으로 이루어진 통계 조사가 많은 도움이 된다고 할 수 있겠다. 특히 통일 전후 독일인의 음식과 환경 및 산업발달 지역들에 대한 비교연구를 통해 아토피성 질환의 발생빈도를 조사한 결과는 주목할 만한데, 관심을 끄는 것은 마아가린과 버터 섭취에 따른 아토피 질환 환자들의 발생 빈도이다. 서독은 마아가린을 주로 섭취하였고 동독은 버터(또는 라드)를 주로 섭취하였는데, 아토피성 질환의 발생 빈도는 서독에서 훨씬 높다는 것이다. 반면에, 버터를 주로 섭취한 동독에서는 심혈관계 질환의 발생 빈도가 높았다. 마아가린은 트란스(trans-) 지방을 많이 포함할 뿐만 아니라 불포화성 지질을 많이 함유한다. 특히 리놀레산(linoleic acid, C18:2)의 함량이 높다. 마아가린이 처음 시장에 나왔을 때에는 ‘식물성’으로 만들어졌다는 점과 콜레스테롤이 함유되지 않았다는 점이 장점으로 부각되었었다. 버터와는 다르게 혈액순환계에 영향이 적은 것으로 광고 되었고 많은 소비자들로부터 환영을 받았다. 트란스 지방에 대한 우리의 인식이 바뀌기 전까지 그 시장은 영향력이 상당히 있었다고 볼 수 있는데, 이것은 마아가린의 섭취가 오랜 기간 동안 상당히 많이 이루어졌다는 것을 의미한다. 또한 물류 시스템의 발달로 인해 식용유(콩기름, 포도씨유, 올리브유 등 식물성 오일)의 보급도 쉬워졌고, 기름에 튀기는 감자칩, 닭튀김 같은 서구화된 음식의 보급도 빠르게 보편화 되었다. 사회적 변화에서 아토피성 질환의 발생 빈도가 식물성 오일의 대량 보급과 연관되어 있다고 볼 수 있는 근거들이 있는데, 이 식물성 오일을 파급 시킨 매개체가 서구화된 음식이라고 볼 수 있다.

아토피성 발생빈도가 거의 없는사람들은?

지구상의 다양한 문화권과 민족들 중에서 아토피성 질환이 거의 없다고 할 수 있는 사람들이 있는데, 바로 에스키모인들 이다 (‘이누엣’이라 하는 것이 옳은 표현이나 보편화된 명칭 때문에 에스키모라 명기함). 이들의 식습관은 다른 민족에 비해 생선 유래의 오일을 월등히 많이 섭취한다. 생선에 많이 함유되어 있는 오일은 건강에 이롭다고 광고되면서 널리 알려진 오메가-3 이다. 동물성 유지임에도 실온에서 액상을 유지하며, 동물기원의 오일이라 볼 수 있음에도 혈관 장해를 일으키지 않고 혈행에 도움을 주는 형태의 오일이다. 오메가-3 오일은 섭취 후, 세포 대사에 의해서 일부는 eicosapetanoic acid로 변환되며 이 물질은 염증을 억제하는 효과를 갖고 있다. 일부 과학자들은 에스키모인들이 오메가-3를 많이 섭취함으로써 아토피성 질환의 발생이 적어졌다고 가정하고 있다. 좋은 관찰과 적절한 추론이지만 다르게 해석할 수도 있다. 과도한 식물성 오일의 섭취를 하지 않았기 때문에 아토피성 질환이 발생하지 않았다고 말해도 부정할 수는 없을 것이다. 왜냐하면, 아토피성 환자들에게 오메가-3 오일을 섭취시켜서 그 증상이 치료되거나 완화된 실험적 결과가 아직 나오지 않았기 때문이다.

식물성 오일에 많이 들어 있는 불포화지방산인 리놀레산(linoleic acid)은대사과정에서 감마-리놀렌산으로 대사되고 나중에 아라키도닉산으로 만들어진다. 이 아라키도닉산은 면역 반응의 촉발물질로 사용된다. 즉 염증반응을 더 강하게 유발시킬 수 있다고 할 수 있겠다. 더 나아가 아라키도닉산은 프로스타그란딘 E2로 변환되는데 이 물질은 아토피 질환에서 증상과 직접 관련이 있는 항체E(IgE)의 생산을 촉진시킨다. 즉 알러지성 면역반응이 더 민감하게 또는 과도하게 일어나게 할 수 있다는 뜻이다.

오메가-3(생선오일 유래)와 오메가-6(식물오일 유래)의 비율이 아토피의 빈도를 결정짓는 요인이라고 설명하는 연구 결과들은 많다. 하지만 필자는 이 두 지방산의 비율보다 포화지방산(동물성유지)과 불포화지방산(식물성유지)의 섭취의 불균형이 아토피성 질환들을 발생시키는 중요한 원인일 것이라 추론하고 있다.

아토피성 질환과 대사의 관계

우리의 주거 환경과 음식 문화가 서구식으로 급격히 변화하면서, 생리학적 또는 병의학적인 부정적인 결과들로 고혈압을 포함한 심혈관계질환들, 당뇨, 아토피성 질환들의 발생 빈도가 증가했다고 볼 수 있는데, 이런 현상들은 1970년대 후반에 들어 두드러지게 나타나기 시작했다.

우리의 신체는 급격한 환경 변화에도 항상성을 유지하며 삶을 영위하려 한다. 신체의 각 조직들, 특히 폐와 피부는 물질 대사 과정에서 고유의 기능을 유지하기 위하여 각각 독특한 물질을 축적하고 분비한다. 폐는 인체의 다른 장기에 비하여 포화지방산 함유율이 가장 많은 장기이다. 이들 포화지방산은 인지질에 결합되어 있는 형태로 존재하며 그 비율은 전체 인지질의 약 54% 정도이다. 특히, 폐의 겉 표면(공기와 닿는 표면)은 거의 100% 순도의 DPPC (dipalmitoylphosphatidylcholine)라는 인지질로 코팅되어 있다. 폐표에 포화지방산이 많은 이유는 소위 표면장력이라는 것을 감소시키기 위해서다. 쉽게 설명하면, 유리판 두 장 사이에 물을 뿌려 붙이면 잘 떨어지지 않지만, 오일을 이용하여 유리판 두 장을 붙이면 물을 이용했을 때보다 쉽게 떨어지는 것과 같다. 폐는 이런 독특한 지방으로 폐 표면을 코팅하여 숨을 내 쉴 때 허파 꽈리의 표면이 서로 달라붙지 않게 하며, 숨을 들이 마실 때 표면장력을 낮춰줘서 쉽게 숨을 들이 마시게 한다. 따라서, 폐는 이런 포화인지질을 계속해서 만들고 분비해야 하는데, 이 인지질의 재료가 되는 지방산을 폐에서 스스로 합성하기에는 생산 속도와 양이 턱없이 부족하다. 그래서 대부분의 지방산은 혈액을 통해서 공급 받아야 한다. 만일, 섭취한 음식에 불포화지방산이 대부분이고 포화지방산이 너무 부족하게 되면 폐는 포화지방산으로만 구성된 고유의 인지질을 못 만들게 됨으로 폐 기능에 많은 저해를 받게된다.

1970년대 - 한국의 경우는 1980년대 - 들어 서구화된 음식에 대한 사람들의 선호도가 높아지고 더불어 포화지방산이 갖고 있는 심혈관계질환의 유발에 대한 우려가 증가하면서 필요 이상의 불포화지방산을 섭취하게 된 것 같다. 폐의 기능을 건강하게 유지하기 위해 절대적으로 필요한 특정 포화지방산의 양을 충족시키기에는 섭취량이 부족하게 되었다고 볼 수 있겠다.

피부 역시 마찬가지라고 생각된다. 피부에 중요한 필수 지방 성분 중의 하나는 세라마이드인데 이 물질은 포화지방산인 팔미트산(palmitic acid, C16:0)으로부터 합성된다. 과도한 불포화지방산의 섭취는 이 세라마이드의 합성을 더디게 할 수 있다. 현대사회에서 아토피성 질환들인 천식(폐)과 아토피성 피부염 및 습진(피부) 등이 빈번하게 나타나는 이유는 이런 맥락에서 해석할 수 있겠다. 이에 대한 증거 중의 하나는 식물성 오일의 주성분인 리놀레산(linoleic acid)의 체내 축적량이다. 60년대의 미국의 리놀레산의 체내 축적량은 전체 지질의 9% 정도 였으나, 70년대에 약 12%, 90년대에는 15%를 넘고 있다.  식물성 지질의 섭취량이 급격히 증가했다는 것을 알 수 있다. 결과적으로 식물성 오일의 섭취량 증가에 상응하여 아토피 환자가 증가한다고 결론 지을 수 있다.

서구화된 식습관이 아토피 질환발생의 모든 원인인가?

문명이 발달하면서 다양해진 생활의 편리성은 아토피 증상의 발생 빈도에 영향을 주었을 것으로 추론 되는데, 직접적으로는 운동량과 관련되어 있다고 할 수 있다. 서구화된 음식문화가 불포화지방산의 과량 섭취를 유도하였고, 도시화로 인한 개개인의 운동량 부족으로 섭취한 불포화지방산 함유 지질들이 원활하게 에너지로 전환되어 소모되지 못하여 체내에 축적을 일으킨 것이라고 추론하게 한다. 더구나 트란스 지방(마아가린 및 경화유)은 일반 지방이 에너지로 변환되는 대사과정을 늦추는 것으로 알려져 있다. 트란스 지방의 섭취는 식물성 불포화지방산이 에너지로 전환되는 것은 늦추고, 폐나 피부를 포함한 각 신체의 장기들로 불포화지방산들이 전달될 기회를 높였다고 볼 수 있다. 불포화지방산이 폐나 피부로 다량 전달되면 폐와 피부의 고유한 기능을 저하시키는 결과를 유발할 것이라는 것은 아주 쉽게 예상할 수 있다.

생활의 편리성 중에 간과할 수 없는 또 다른 인자는 생활 온도이다. 이전의 주거 환경에 비하여 - 특히 도시의 경우 - 난방 시스템의 발달로 실내 생활온도는 상당히 높아졌다고 판단된다. 생활 온도의 상승은 포화지방산들의 구조를 변화시킬 수 있다. 지질들이 가져야 할 방향성(orientation)을 혼란시키고 유동성을 증가시켜 혈관과 피부의 물질 barrier 기능을 약하게 한다. 쉽게 말하면, 피부가 약해져서 짓무르면서 진물(삼출액)이 나오게 된다는 것이다. 지질막이 갖고 있는 액상-젤-결정 임계온도 (liquid-gel-crystalline transition temperature)는 구성하는 지질의 포화도에 의해 영향을 크게 받는다. 쉽게 설명하면, 불포화지방산이 많이 함유된 지질인 올리브유는 실온(섭씨25도)에서 액상이며, 이 올리브오일을 냉장고에 오래 넣어두면 일부가 굳으면서 뿌옇게 흐려지거나 고형물이 생긴다. 반면에 소기름이나 돼지기름은 상온에서 굳은 상태로 버터보다 좀더 단단하게 되는 현상이다. 불포화지방산의 비율이 높아지면 세포막 및 지질막의 유동성이 온도에 민감하게 된다. 주변 온도가 상승하면 세포막이 흐물흐물 해진다고 표현하면 쉽게 이해된다. 그러므로 서구화된 음식문화로 인하여 불포화 지방산을 과량 섭취 하게 되고, 생활의 편리성의 발달로 운동량 부족으로 지방의 에너지화가 줄어들고, 게다가 생활온도의 상승으로 세포막이 약해지면서 아토피성 질환이 발생된다고 볼 수 있겠다.

 결론적으로 아토피 질환의 발생은 서구화된 음식문화 외에도 생활 습관 및 생활 환경과 매우 밀접하게 연관되어 있다고 하겠다. 식물성 불포화 오일을 같은 양 섭취하더라도 체내의 지질-에너지 대사의 속도, 지질의 합성 및 축적율, 운동량, 주거 온도, 샤워물의 온도, 침실의 온도 및 주택이나 건물에서 오는 화학적, 물리적 자극 등의 많은 인자들에 의해 발병 빈도와 증상의 증감이 결정된다고 할 수 있겠다.

아토피성 질환들에서 나타나는 공통적인 현상

 아토피성 질환을 앓고 있는 사람들에서 면역반응이 과도하게 일어나고 있다는 것은 일반인들도 신문이나 인터넷 매체를 통하여 잘 알고 있는 사실이다. 면역학적인 측면에서 보면, Th1 세포들보다는 Th2 세포들의 수와 활동이 증가된 것을 알 수 있다. 아토피 질환 치료는 Th2 세포들을 조절하고 억제하는데 중점을 두고 있다. 하지만 왜 Th2 세포들의 활성이 높아졌는지 그 근본적인 원인을 찾으려는 시도는 찾아보기 힘들다. 물론 지속적인 항원에 노출되면 이를 조절하려는 과정에서 Th2 세포들이 활성화 된다고 면역학 교과서에 알려져 있다. 하지만, 지속적인 면역반응을 일으키는 항원이 무엇인지는 아직도 분명하지 않다.

면역화학적 또는 세포 면역학적인 측면 외에 다른 거시적인 시각에서 보면 아토피성 질환들이 갖고 있는 공통적인 특징은 혈관 안에 있어야 할 알부민 등의 단백질들이 외부로 스며나오는 현상(micro-vesicular leakage), 혈액 단백질의 삼출(진물이 나는 현상)일 것이다. 이런 현상은 혈액 단백질의 크기와 관련이 있는데, 200KDa이하의 분자량을 갖는 작은 혈액단백질들이 피부, 점막 등으로 스며 나온다는 것이다 (참고로 항체 단백질은 150KDa, 혈액 알부민은 66KDa의 크기를 갖고 있다). 혈액 알부민의 삼출 현상은 아토피성 피부염의 환부에서 공통적으로 나타나며, 심할 경우에는 장막에서도 일어나는 것으로 알려져 있다. 이런 환자들은 혈액내의 알부민의 농도가 낮아지는 저알부민증(hypoalbuminemia) 현상을 보이는 것으로도 보고되어 있다. 아토피성 피부염뿐만 아니라 천식 환자의 가래에서도 알부민이 다량 검출된다. 그러므로 아토피성 질환의 특징은 면역학적 이상 이외에 알부민 삼출의 특징이 있다고 볼 수 있을 것이다.

피부에서 일어나는 알부민을 포함한 혈액 단백질의 삼출은, 피부가 갖는 고유의 기능을 저해한다. 피부는 고유의 지질들을 분비하여 습도를 유지해야 하는데, 단백질들이 삼출 되면 이들 지질의 농도가 표피에서 급격히 낮아진다. 게다가 이들 단백질들이 오랫동안 공기에 노출되어 건조하게 되면 단백질들이 변성된다. 표피 고유의 지질의 농도가 낮아지고 단백질들이 변성되고 표피세포 사이사이에 누적되면 가려움증이 유발된다. 가려움 때문에 긁기 시작하면 혈관은 더 확장되고 증상의 악화가 가속화된다. 표피세포 사이에 누적된 변성된 단백질은 세포 내로 흡수되던가 분해되어 청소되어야 하는데, 삼출 양이 많으면 혈액단백질의 누적도 점점 더 많아지고 주변세포 및 면역 세포들에 의한 청소기능도 한계에 도달

하게 된다. 필자는 아토피성 환자들에서 보여지는 지속적인 면역반응의 원인(Th2세포의 활성을 증가시키는 지속적인 항원 제공)이 이들 변성된 단백질들이 아닐까 의심하고 있다. 또한 단백질의 삼출은 피부에 있는 균주들, 특히 포도상구균(Staphylococcus aureus) 등에 좋은 환경과 영양분을 제공하는 것으로 보인다. 아토피성 피부염 환자의 90%가 이들 균에 감염되어 있는 현상을 설명할 수 있을 것으로 판단된다. 참고로 말하자면, 포도상구균은 균체 밖으로 단백질 가수분해 효소들과 지질 분해 효소들을 분비하여 영양분을 섭취하는 능력이 탁월한 균주로 알려져 있다.

아토피성 질환 치료를 위한 새로운 접근

아토피성 질환의 발생 원인으로 필자는 식물성 오일의 과다 섭취와 트란스 오일의 섭취가 주된 원인이라 생각하고 있다. 식물성 오일에 다량 함유된 불포화지방산이 체내에 축적되면서 이들이 포화지방산을 필요로 하는 생체 조직(폐와 피부 등)에까지 과량 전달되어 특정 부위의 고유 대사 기능을 저하시키기 때문에 일어나는 것이 아닐까 하는 것이다. 불포화지방산이 다량 함유된 지질의 과량 섭취로 나타나는 신체적인 현상은 혈액 단백질들의 삼출 현상이고, 삼출된 혈액단백질의 누적 및 변성 그리고 세포들의 청소(clearance) 기작에 의해 지속적인 면역 반응들이 나타나는 것이라고 가정하고 있다.

식물성오일의 과다 섭취로 인하여 아토피성 질환이 발생한다면, 당연히 식물성 오일의 섭취를 줄이고 동물성 지방의 섭취를 높이는 것이 그 치료법이라고 쉽게 생각할 수 있다. 하지만, 단지 동물성 지질을 많이 섭취한다고 아토피성 질환들이 즉시 개선되기를 기대하기는 어려울 것이다. 생체 내의 지질들은 중성지방(콜레스테롤, 트리아실글리세롤 및 지방산 등), 인지질들, 스핑고지질 등 다양한 형태로 존재하고 각 장기의 기능에 맞게 독특한 비율로 구성되어 있다. 지질들은 섭취된 후 각각의 구조 및 구성에 따라 다르게 이용되며, 각 장기는 혈액으로부터 공급 받은 지질들을 장기가 필요로 하는 구조로 변환시키거나 에너지로 변환시켜 버린다. 지질의 섭취 과정에서 생체는 섭취한 지질들을 소장 벽에서 분해하였다가 혈액으로 이동될 때 새롭게 재구성한 후에 각 장기로 전달하는 독특한 대사과정을 갖고 있다. 단순히 동물성 지질의 섭취를 높인다는 것은 그야말로 무지한 발상이며, 과도한 동물성 지질의 섭취는 오히려 또 다른 문제, 즉 심혈관계 질환을 유발할 가능성을 내포하게 된다. 

아토피성 질환의 치료에 있어서 가장 좋은 방법은 각 조직들(폐나 피부)이 필요로 하는 지질의 형태를 직접 공급하는 것이 가장 바람직하다고 보고 있다. 포화지방산을 공급하기 위하여 세포로 전달이 용이한 인지질(phospholipids)을 이용하는데, 이 때 인지질은 포화지방산을 함유하는 구조를 선택하여 조직에 공급하게 된다. 포화지방산을 인지질 형태나 다른 지질 형태로 주지 않고 직접 특정 장기에 바로 공급한다면, 지방산은 비누와 같은 역할을 하기 때문에 오히려 생체 장기나 조직을 구성하는 세포들의 막 구조에 부정적인 영향을 줄 가능성이 매우 높다. 즉, 포화지방산을 특정 장기나 조직에 공급하려면, 포화지방산이 결합되어 만들어진 지질들(예, 인지질, 스핑고지질)로 공급해야 안전하며, 세포들이 받아들이기도 쉽다.

물론 인지질을 공급하는 것만으로는 충분하지 않다. 세포가 외부로부터 지질들을 공급받으면 상황에 따라 세포 내의 에너지 생산공장인 미토콘드리아를 이용하여 모두 에너지로 사용하고 없애 버리는 경우도 있다. 그러므로, 세포가 공급된 지질들을 소비하는 것 보다는 공급받은 지질들을 필요한 지질성분으로 재구성(재조립)하여 분비하도록 유도해주는 것도 매우 중요하다.

세포의 대사를 조절할 경우에는 한가지 더 고려해야 할 점이 있다. 예를 들자면, 피부에 필수적인 지질 중의 한 가지는 세라마이드(ceramide) 라는 지질이 있다. 아토피성 피부염 환자들의 피부 보호 기능(barrier function)을 높이고 보습효과를 주기 위하여 세라마이드 성분을 함유한 보습제들이 시중에 많이 나와 있고 많은 사람들이 애용하고 있다. 하지만, 필자가 제안하는 새로운 방식은 세라마이드를 직접 피부에 공급하는 방식 보다는, 표피 세포가 세라마이드를 합성하고 많이 분비할 수 있도록 세포에게 그 재료를 제공하는 방식을 택하자는 것이다 [소위 end-product에 의한feedback inhibition을 조성하기 보다는 기질(substrate)의 공급을 증가시켜서 대사과정을 촉진하는 방식이라 함]. 세포 내에서 세라마이드가 합성되기 위해서는 지방산의 일종인 팔미트산 (palmitic acid)이란 성분과 아미노산의 일종인 세린(serine)이라는 것이 필요한데, 팔미트산은 비누와 같은 성분으로 표피세포의 막에 손상을 줄 수 있어 피부에 직접 공급할 수 없다. 그러므로 팔미트산을 함유한 인지질을 공급하여 표피 세포가 팔미트산이 함유된 인지질을 분해한 후, 팔미트산을 얻어 세라마이드 합성 경로의 시작물질로 사용하도록 하자는 것이다.

아토피 치료제, KTNG101의 성분과 작동원리

KT&G101 [KT&G101: ㈜바이오피드가 개발하였고, KT&G가 현재 임상 3상을 종료한 아토피성 피부질환 적용 외용제]은 건강한 동물의 폐 조직에서 추출한 인지질(phospholipids)들을 주성분으로 하고 있다. 특히 DPPC (dipalmitoylphosphatidylcholine)외에 DPPI 등의 포화인지질들을 함유하고 있다. 이들 인지질들은 생체가 갖고 있는 유일한 분비형(secretory phospholipid) 인지질이다. 일반적으로 인지질들은 생체 내에서 세포막(membrane)을 구성하는 성분으로 사용되나, DPPC는 막 구성성분으로 사용되는 것 보다 폐 표면에 1겹(monolayer)으로 나열되어 호흡을 힘들이지 않고 쉽게 하도록 도와주며, 호흡으로 인한 수분 손실도 막아주는 역할을 하는 독특한 인지질이다. 이 인지질은 폐의 표면에 주로 존재하며 신체의 다른 장기에도 있으나 그 양이 극히 적다. 예를 들어 사람의 간 조직에 있는 전체 인지질의 약 4% 함유되어 있으며, 계란에는 겨우 1% 미만이 들어 있다. 허파 조직이 갖고 있는 전체 인지질 중에는 54% 차지하는 지방으로 이 지질을 유일하게 얻을 수 있는 장기는 건강한 동물의 허파이다. KT&G101은 이 성분을 주성분으로 하여 인체의 피부에 적용하며, 아토피성 피부염에서 보이는 혈액단백질의 삼출 현상을 억제시킴으로써 증상의 완화 및 치료를 꾀하는 것이다.

위에서 언급하였듯이, 혈액 단백질이 삼출되는 원인이 불포화지방산에 있다고 판단되기 때문에 포화지방산을 갖고 있는 인지질을 피부에 직접 공급하여 불포화지방산을 함유하는 지질의 농도를 낮추는 동시에 표피 세포에게 팔미트산을 공급하여 세라마이드를 합성하도록 유도해주는 목적을 갖고 있다. 물론 표피로 공급되는 포화 지방산을 함유하는 인지질들이 세포 안으로 전달된 후, 에너지로 전부 변환되는 것을 방지하며 세포에 의해 재구성되어 세포막 성분으로 사용되던가 세포 밖으로 분비하도록 대사를 조절하는 성분도 포함되어 있다.

최근에 DPPC가 염증반응을 감소시킨다는 연구 결과도 발표된 바 있다. 이 성분들은 표피 세포의 대사를 복원하는 기능도 있지만, 물질의 물리적 특성상 폐의 표면에서처럼 표면장력(surface tension)을 줄여주는 보호막 형태 (monolayer in the air-water interface)도 형성 가능하므로 외부의 화학적 및 물리적 자극으로부터 표피를 보호해주는 역할을 기대할 수 있다. 또한, 수분 증발을 막아줌으로써 보습작용도 기대할 수 있어 표피세포의 지질대사 촉진 및 조절, 항염 및 보습의 기능까지 기대할 수 있다.

이 외용제의 더 중요한 특징은 안전성이다. 신체가 갖고 있는 고유의 물질을 사용한다는 것 뿐만 아니라 생체 밖으로 분비되는 특징이 있어 안전성에서 매우 탁월하다고 하겠다. 이런 분비형 포화인지질이 피부에 적합한 이유는 지방산 산화에 대하여 내성을 가질 수 있기 때문이다. 지질에 함유된 불포화지방산들은 공기 접촉에 노출되어 산소와 반응을 일으키는 지질 산패(lipid peroxidation) 과정을 거치게 되며 반응성이 높은 산소 라디칼 (singlet oxygen, 1O2)이 발생되고 이는 표피세포들에게 치명적일 수 있다.  따라서 KT&G101은 불포화지방산을 다량 함유한 식물성 오일을 이용한 보습제 또는 아토피 증상 완화용 제품들에 비하여 탁월한 안전성(safety)과 안정성(stability)을 모두 갖추고 있다고 할 수 있다.

또한 항스트레스 호르몬이나 유도체들(스테로이드 등) 면역조절의 기작을 사용하는 치료제들의 사용으로 인한 감염에 취약해지거나 발암 가능성 같은 부작용에 대한 우려 없이 아토피성 질환에 적용 가능하다고 할 수 있겠다.

물론 약간의 주의해야 할 사항은 있다. KT&G101의 포화인지질을 아무리 외부에서 공급하더라도 아토피성 질환을 갖고 있는 환자가 불포화지방산이 다량 함유된 식물성 오일(튀김 류 및 유탕 음식)과 트란스 지방이 다량 함유된 마아가린 등을 계속 섭취한다면 좋은 치료 효과를 기대하기는 어렵다. 표피로 적용되는 KT&G101의 함량 만으로는 혈액으로부터 계속 공급 받아 발생하는 불포화지방산의 대사를 변환하거나 조절하기 어렵기 때문이다. 적절한 식이 조절이 같이 이루어진다면, 보다 빠르고 좋은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

아토피 치료를 위한 식이 권장

1980년대 들어 우리의 식단은 ‘식물성’이란 말에 너무 집착한 것이 아닌가 싶다. 물론 식물성 재료들로 만들어진 음식물을 섭취함으로써 우리가 얻는 영양소들, 탄수화물(쌀, 밀가루, 감자 등)은 말할 것도 없고 식물 고유의 식이섬유와 미네랄 등은 인체를 유지해나가는데 절대적으로 필요한 성분들이다. 하지만 식물성 오일의 경우는 식품산업의 발달로 저렴하게 대량 공급되면서 갑자기 지나치게 많은 양을 섭취하게 된 것 같다. 식물성 오일을 사용하는 음식들로 - 빵과 감자칩 등의 제과류, 닭튀김, 탕수육 같은 튀김류 - 편향된 식습관의 변화가 과도한 불포화지방산의 섭취를 유발하고, 더불어 조리기구의 발달로 고온 및 고압 요리를 가정에서도 쉽게 할 수 있게 되면서 아토피 질환의 발생 조건들이 잘 갖추어졌다고 볼 수 있겠다. 식물성 오일 시장이 급격히 커진 데 반해, 생선 가공품 시장은 오일 가공품 시장의 확장에 비하면 너무 미미하여 생선오일의 섭취는 상대적으로 감소하였다. 사람마다 활동량도 다르고 지방-에너지 대사율도 다르기 때문에, 얼마나 적게 혹은 많은 양의 식물성 오일을 혹은 동물성 오일을 섭취하라고 기준을 정하기는 힘들다. 또한 심혈관계 질환의 우려 때문에 식물성 오일의 섭취가 필요한 것도 사실이다.

따라서 식용유(콩기름, 포도씨유, 올리브유, 면실유 등등)와 마아가린이 대중화 되기 이전의 식습관으로 돌아가는 것이 아토피성 질환을 줄일 수 있는 좋은 방법이라 할 수 있겠다. 바삭하고 고소하게 튀겨진 음식이나 유탕된 스넥류, 효모를 넣고 숙성시켜 제빵을 하는 전통 방식이 아닌 식물성 오일을 첨가해 부드럽게 만들어진 제빵류 및 오일을 함유하면서 섭씨 130도 이상으로 오랫동안 구운 음식(트란스 지방이 형성 되거나 함유된 음식)들을 멀리하고 적당한 육류섭취와 채소를 균형 있게 섭취하는 것이 바람직하다고 하겠다. 더불어 생활 온도를 낮추어 생활하는 것도 아토피 발생을 줄이거나 치료에 많은 도움이 될 것으로 판단된다.


-출처 바이오피드