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- 말초 신경 손상되면 영향을 받는 부위가 마비돼 촉각과 기타 자극이 뇌로 전달되지 않아
- 잠시 후 재생 시작. 인접 부위 신경이 상처 부위로 성장
- 느낌 돌아 오지만 만성 통증도 함께 뒤따른다.
- 파괴된 신경 섬유의 고르지 않은 재생이 또한 신경병증성 통증을 유발

신경병증: 과민증의 원인 규명
잘못된 신경 재생은 부상 후 만성 통증을 설명한다.

연구원들이 신경 손상 후 발생하고 가벼운 접촉으로도 고통을 주는 만성 통증인 신경병성 통증의 원인을 해명했다. 기존의 촉각 섬유 대신 통증을 전달하는 신경이 상처 부위로 자란다. 팀이 "Nature"에 보고한 것처럼 촉각 자극은 잘못해 통증을 유발한다. 

▲ 손상된 부위에 새로운 신경 섬유가 고르지 않게 성장하면 신경병증성 통증과 과민증이 발생할 수 있다. © whitehoune/게티 이미지

말초 신경이 손상되면 영향을 받는 부위가 마비돼 촉각 및 기타 자극이 더 뇌로 전달되지 않는다. 그러나 잠시 후 재생이 시작될 수 있다. 인접 부위의 신경이 상처 부위로 성장하고 느낌이 돌아 오지만 만성 통증도 함께 한다. 그 부위가 과민해지는 경우가 많고, 조금만 건드려도 심한 통증을 유발할 수 있기 때문이다.

처음에는 무감각, 그다음에는 과민성

이 신경병증성 통증의 원인은 지금까지 부분적으로만 밝혀졌다. 하이델베르그 대학의 Vijayan Gangadharan이 이끄는 팀은 신경 재생과 관련된 과정을 자세히 조사했다. 이를 위해 연구진은 먼저 마취된 쥐의 경골에 신경 손상을 입혔다. 그런 다음 다른 바이오마커와 현미경 기술을 사용해 재생 중에 일어나는 일을 관찰했다.

예상대로 영향을 받은 부위는 처음에 어떤 종류의 기계적 자극에도 둔감했다. 파괴된 피부 신경은 감각을 마비시켰다. 그러나 다음 몇 주 동안 감각이 점차 회복되었고 무감각한 부위가 점점 작아졌다. 그러나 약 20주 후 치유가 역전되었다. 이제 쥐는 가벼운 접촉에도 과민하게 반응했다. 쥐는 만성 신경병성 통증을 앓게 됐다.

▲ 신경병증의 경우 영향을 받는 부위가 종종 과민해진다. 가벼운 접촉에도 아프다. © kckate16/ 게티 이미지

신경 섬유의 고르지 못한 재성장

하지만 왜? 그 이유는 연구자들이 환부에서 새로운 신경 섬유의 성장을 관찰했을 때 명확해졌다. Gangadharan과 그의 동료들이 발견한 것처럼 촉각 자극을 담당하는 섬유는 거의 재생되지 않는다. 추가 분석으로 신경 재생에서 이러한 차이에 대한 가능한 이유를 밝혔다. 통증 전도 섬유의 미세하고 새로 돋아난 가지가 혈관을 따라 손상된 부위로 자라났다. 그들은 격자 주위에 식물처럼 정맥 주위를 엮었다. "새로 성장하는 통각수용기는 분명히 작은 혈관을 비계로 사용한다"라고 팀이 말했다. 반면에 촉각 신경 섬유는 이것을 할 수 없다. 다시 자라면 혈관과 독립적으로 그렇게 된다.

통증 섬유는 접촉 소체로 들어가

뿐만 아니라 팀이 관찰한 바와 같이 통증을 전달하는 신경 섬유는 또한 촉각 자극을 담당하는 피부의 감각 유두인 마이스너 소체로 성장했다. 그 결과, 촉각 센서는 이제 촉각 센서 대신 통증을 전달하는 신경 종말에 연결되었다. 추가 분석은 또한 새로 발아하는 섬유에 대한 자극 임계값이 정상보다 현저히 낮은 것으로 나타났다.

이러한 과정은 모든 촉각 자극이 영향을 받는 사람들에게 통증 자극처럼 작용하는 이유와 피부를 부드럽게 쓰다듬거나 옷을 입는 느낌이 통증을 유발할 수 있는 이유를 설명할 수 있다. 수석 저자인 하이델베르그 대학의 로히니 쿠너(Rohini Kuner)는 "우리 결과는 예를 들어 신경 압박 후 환자의 복잡한 신경병성 통증이 어떻게 발생하는지에 대한 오랜 질문에 대한 답"이라고 말했다. "그들은 치유 과정에서 신경 세포 이상이 중요하다는 것을 보여준다.“

완전히 새로운 메커니즘

연구팀은 신경병성 통증의 완전히 새로운 원인을 발견했다. 손상되지 않은 상태로 남아 있는 촉각 신경 섬유의 이상에 더해, 파괴된 신경 섬유의 고르지 않은 재생이 또한 신경병증성 통증을 유발할 수 있음을 보여준다. "이것은 클리닉에서 관찰되는 역설적 지각 장애에 대한 설명 메커니즘을 제공한다"라고 Gangadharan과 그의 동료들은 말했다. 과학자들은  앞으로 촉각 섬유가 재생되도록 자극하여 촉각과 통증 인식 사이의 불균형이 애초에 발생하지 않도록 하는 방법을 조사하기를 바란다.
(Nature; doi: 10.1038/s41586-022-04777-z)
출처: 하이델베르그 대학 병원

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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