우리나라에는 꽤 오래 전부터 ‘머리를 때리는 것’을 거의 금기에 가깝게 여기는 경향이 있었다. 아마 “머리 때리지 마세요. 뇌 세포가 죽는다고요.”라는 말이 익숙하게 다가오는 사람이 많을 것이다. 물론 이유 여하를 불문하고 머리를 때리는 행위는 불쾌감과 모욕감을 준다. 세게 때리는 것은 물론, 툭툭 건드리듯 때리는 것까지 포함된다.
실제로 뇌진탕을 비롯해 머리에 발생하는 외상이 신경 퇴행을 초래할 수 있다는 연구 결과가 제기됐다. 머리 부분의 외상이 잠복해 있는 바이러스를 활성화시키고, 그 결과 신경 퇴행으로 이어질 수 있다는 것이다.
머리 부상, 잠복 바이러스 활성화시켜
영국 옥스퍼드 대학과 미국 터프츠 대학의 연구팀은 스포츠 경기에서 흔히 발생할 수 있는 머리 부분 외상이 신경 퇴행성 질환과 연관된다는 메커니즘을 밝혀냈다. 일반적으로 인간의 뇌에 잠복해 있는 바이러스가 충격으로 인해 활성화되고 염증을 일으켜, 장기간에 걸친 손상을 유발하고 축적시킨다는 설명이다.
대표적인 것이 바로 ‘제1형 단순포진 바이러스(HSV-1)’과 ‘수두 대상포진 바이러스(VZV)’다. 통계적으로 HSV-1은 80% 이상의 사람들에게서 발견되며, VZV는 95%의 사람들에게 잠복해 있다. 이들은 뇌로 침투하여 신경 세포 및 신경교세포 안에 잠복하는 종류로 알려져 있다.
이들 바이러스는 평상시 잠복 상태로 있다가 신체의 면역력이 약해졌을 때 활성화된다. HSV-1은 입술이나 얼굴에 발생하는 수포(물집)의 원인이 되며, 비교적 드물지만 뇌염을 유발하기도 하는 바이러스다. 또한, 신경통을 유발해 만성 통증으로 이어지는 원인이 되기도 한다. VZV는 익히 알려진 대상포진의 원인 바이러스이며, 마찬가지로 만성 신경통으로 이어질 수 있다.
이러한 연구 결과는 어떤 이유로든 머리에 부상을 입었을 때, 잠재적 위험을 예방하기 위해서라도 반드시 항바이러스 약물을 사용할 필요가 있음을 보여준다.
뇌진탕 시 HSV-1 활성화될 수 있어
터프스 대학의 생체공학 연구팀은 뇌 조직 모델을 활용해 HSV-1가 활성화됐을 때 나타나는 현상을 연구한 바 있다. 당시 연구팀은 HSV-1가 활성화됐을 때, 아밀로이드 플라크를 비롯해 알츠하이머에서 나타나는 특징적 증상들이 발현된다는 연구 결과를 발표한 바 있다.
연구팀은 이를 토대로 뇌진탕과 같은 두부 외상이 발생했을 때 HSV-1가 활성화되는지를 확인하고자 했다. 먼저 콜라겐 단백질 등의 소재를 활용해 뇌와 유사하게 구축된 조직 모델을 여러 개 만들었다. 그런 다음 만들어진 모델들을 실린더에 넣고 피스톤을 사용해 갑작스러운 충격을 가함으로써 뇌진탕과 같은 상황을 연출했다.
시간을 두고 어떤 현상이 나타나는지를 관찰한 결과, 일부 모델에서는 HSV-1가 활성화됐으며, 다른 모델에서는 바이러스가 활성화되지 않는다는 것을 확인했다. HSV-1가 활성화된 모델의 경우, 아밀로이드 플라크와 타우 단백질, 신경 세포 손상 및 염증 등 알츠하이머 발병 시 나타나는 특징적 현상들이 관찰됐다.
머리 부상 잦으면 알츠하이머 위험 대폭 증가
한편, 연구팀은 ‘반복적인 두부 손상’에 대해서도 검증하고자 했다. 머리 부상을 여러 번 당할 경우 위험이 더 크게 나타나는지를 확인하기 위해서다. 이전과 동일한 방식으로 뇌 조직 모델을 구축한 다음, 시간 간격을 두고 여러 차례의 피스톤 타격을 가했다.
HSV-1가 잠복된 모델은 여러 차례 타격을 가함에 따라 더욱 심각한 반응을 나타냈다. HSV-1가 없는 모델의 경우, 약간의 신경 세포 손상 및 신경교증을 보였지만 알츠하이머의 특징적 증상은 나타나지 않았다.
이러한 연구 결과를 종합했을 때, 머리 부상과 신경 퇴행성 질환 사이에는 뚜렷한 연관성이 있다는 결론을 내릴 수 있다. HSV-1는 통계상 약 80%의 사람들에게 잠복해있는 바이러스다. 즉, 대부분의 사람들은 머리 부상으로 인해 신경 퇴행성 질환의 위험에 노출될 수 있다는 것이다.
특히 격투기나 축구를 비롯해 격렬한 몸싸움을 동반하는 스포츠 종목에 종사하는 프로 선수들의 경우, 머리 부상 횟수에 따라 신경 퇴행성 질환을 겪게 될 위험이 더 높아질 수 있다.
이번 연구를 주도한 터프츠 대학 생체공학과 연구원 다나 케언스는 “HSV-1 활성화를 중단하기 위해 항바이러스 약물이나 항염증제를 사용할 수 있겠지만, 문제는 그것이 정말 알츠하이머 발병 위험을 낮출 수 있는 조기 예방치료로 적절할 것인가다”라고 말했다. 그녀는 “이번 연구를 통해 확인한 조직 모델의 변화는 새로운 약물을 개발하고 테스트하기 위한 시작점이 될 것”이라고 전했다.
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