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백혈구는 유전자 활동과 메신저 물질 생산을 변화시킨다

감미료는 우리의 면역 세포에 영향을 미친다.
백혈구는 유전자 활동과 메신저 물질 생산을 변화시킨다.

실험 결과에 따르면 다이어트 음료 몇 잔만으로도 면역 세포의 활동에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 그러한 음료의 전형적인 감미료 칵테일을 섭취하면 백혈구의 행동이 바뀔 수 있다. 백혈구는 유전자 활동과 특정 면역 전달자의 생산을 조절한다. 감미료는 이러한 면역 세포의 병원균에 대한 반응에 영향을 미칠 수 있지만, 내인성 자극에도 영향을 미칠 수 있다. 

▲ 감미료는 칼로리가 거의 없지만 신체에 생의학 효과를 줄 수도 있다. © bit245/ 게티 이미지

감미료는 칼로리가 낮아 오랫동안 설탕에 대한 건강한 대안으로 여겨져 왔다. 그러나 현재 스테비아, 아스파탐 및 사카린도 중요하다는 징후가 증가하고 있다. 설탕 대체물은 당뇨병을 촉진하고 식욕을 자극하며 장내 세균총의 균형을 깨뜨릴 수 있다. 감미료인 에리스리톨도 혈전을 일으켜 심장 마비와 뇌졸중의 위험을 증가시키는 것으로 의심된다.

유전자 활동 및 메신저 물질 생산 변경

뮌헨 공과 대학의 Thomas Skurk와 그의 동료들은 최근 일반적인 감미료가 면역 체계에 미치는 영향을 조사했다. 이를 위해 그들은 먼저 사카린의 첨가가 배양된 인간 백혈구에 어떤 영향을 미치는지 시험관 내에서 테스트했다. 호중구는 감미료에 반응하여 적어도 14개의 유전자 판독값을 크게 증가시키는 것으로 나타났다.

면역 메신저를 암호화하는 일부 유전자도 영향을 받았다. "CCL26, CCL2 및 CXCL1의 세 가지 케모카인에서 가장 강력한 전사 증가가 나타났다"며 "이 메신저는 호중구를 포함한 광범위한 백혈구에 대한 화학적 유인 물질이다"고 연구팀은 보고했다. 세포 표면의 일부 감미 및 면역 수용체에 대한 유전자도 감미료의 영향으로 상향 조절되었다. 호중구가 일반적인 감미료 혼합에 노출되었을 때 유사한 효과가 나타났다.

▲ 연구 개요도 (출처: 관련논 Sweetener System Intervention Shifted Neutrophils from Homeostasis to Priming / MDPI)

술에서 피까지

그러나 중요한 질문은 사람이 음식이나 음료와 함께 감미료를 섭취할 때도 그러한 영향이 발생하는지 여부다. Skurk와 그의 동료들도 이것을 테스트했다. 이를 위해 5명의 피험자는 리터당 약 76mg의 사카린, 228mg의 시클라메이트 및 53mg의 아세설팜-K가 함유된 감미료 용액을 마셨다. 4분의 3리터의 라이트 레모네이드를 마실 때 이 양을 흡수하게 된다.

이 테스트 음료를 마신 후 4시간, 8시간, 14시간 간격으로 연구원들은 피험자로부터 혈액을 채취하여 유전자 활동과 백혈구의 행동을 분석했다.

그 결과, 테스트 용액을 마신 후 약 4시간 후에 혈중 감미료 농도가 상당히 증가한 것으로 나타났다. 그 결과 백혈구의 전사가 실험실 실험에서와 유사한 방식으로 변화됐다. "감미료 실험의 초기 단계에서 이것은 주로 사이토카인에서 분명했다"고 팀은 보고했다. 무엇보다도 이러한 면역 메신저는 병원균과 염증에 대한 방어 역할을 한다. 그러나 감미료를 섭취한 지 24시간 후에 다양한 호중구 수용체에서 변경된 유전자 조절이 분명해졌다.

▲ 건강한 지원자에서 감미료의 개입 유도 혈장 동역학. 10명의 지원자들은 광천수에 용해된 아세설팜-K, 시클라메이트 및 사카린의 전형적인 청량음료 농도를 함유한 대리 음료를 섭취했다. 혈장 내 감미료의 출현은 X축의 시간 간격으로 표시된 바와 같이 24시간 동안 HPLC-MS/MS로 모니터링했다. (출처; 관련논문 Fig 3)

박테리아 및 면역 자극에 대한 더 강한 반응 가능

"우리의 결과는 평균적인 감미료 섭취도 혈액의 면역 세포에 영향을 미칠 수 있음을 나타냈다. "물론 이것이 우리 건강에 좋은지 나쁜지는 현재로서는 말할 수 없습니다." 어쨌든 결과는 백혈구가 수용체를 통해 혈액에 들어간 감미료에도 반응한다는 것을 시사합니다.

분석에 따르면, 조절된 전사 프로필은 적어도 연구된 세 가지 감미료가 있을 때 면역 세포가 박테리아 및 기타 면역 자극에 더 강하게 반응하도록 유도할 수 있다. Krautwurst는 "우리의 데이터는 이러한 조절이 면역 세포를 면역 자극에 더 민감하게 만드는 상태로 만든다고 가정하게 한다. 이에 대해 더 많은 연구가 필요하다"고 말했다.
(Nutrients, 2023; doi:10.3390/nu15051260)
출처: 라이프니츠 식품 시스템 생물학 연구소

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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