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담즙은 세뇨관으로 흐르지 않고 멈춰 있다. 작은 관에서 더 큰 배관으로 확산.
물컵에 떨어진 잉크방울 원리.

간은 예상과 다르게 작동한다
흐름 대신 확산의 방법으로 가장 미세한 채널에 담즙 성분을 분배한다.

놀라운 발견 :
담즙이 지금까지 생각한 것과 다르게 간에서 움직인다.
연구자들이 처음으로 관찰한 것처럼 담즙은 가장 작은 세뇨관으로 흐르지 않고 그대로 서 있다. 이에 따르면 담즙 성분은 이러한 작은 간관에서 더 큰 배관으로 확산되어 퍼진다.
이 지식은 앞으로 간 질환을 더 잘 치료하는 데 도움이 될 수 있다. 

▲ 대중적인 믿음과는 달리 가장 작은 담관에는 흐름이 없다. 담즙 물질은 확산만 한다. 여기에서 쥐의 가는 관을 볼 수 있다. © Vartak / IfADo

일상생활에서 우리는 음식, 약물 또는 화학 물질을 통해 독성 이물질을 지속적으로 섭취한다.
간은 이 독성물질을 혈액에서 제거하고 분해하고 있다.
간세포는 잔여물을 담즙을 통해 채널 시스템으로 배설한다.
무수한 담관은 더 큰 담관으로 끝나고 결합하여 관을 형성하고 장으로 열린다.
담즙에서 생성된 염도 거기에 도달한다.
채널 시스템이 새면 독성 담즙이 조직으로 들어간다. 이것은 심각한 염증을 유발할 수 있다.

일반적인 가정은 '흐름'

담즙이 전달되는 방식을 이해하는 것은 이러한 유형의 질병을 치료하는 데 중요하다.
기존의 의료 방법으로는 담도 관에서와 같은 과정을 거의 검사 할 수 없다.
1950년대 후반부터 담즙이 세뇨관으로 흐른다는 추측이 있었다.
이에 따르면 담즙 염은 간세포의 물을 담관 방향으로만 열려있는 담관으로 삼투적으로 끌어들인다. 이것이 흐름이 만들어지는 방법이다. 그러나 이 흐름은 직접 측정된 적이 없다.

도르트문트 공대(TU Dortmund)의 나히케트 바르탁(Nachiket Vartak)이 이끄는 연구원은 최근 담즙이 실제로 채널에 흐르는지 확인했다.
복잡한 현미경 방법과 수학적 계산의 도움으로 그들은 담관과 같은 매우 작은 조직 영역에 대한 형광 신호를 캡처하고 분석하는 데 성공했다.
이를 통해 담관에서 분자가 어떻게 움직이는지 정확히 결정할 수 있었다.

▲  아래 동영상 캡쳐

흐름 대신 확산

대중적인 믿음과는 달리 가장 작은 간관에는 측정 가능한 흐름이 전혀 없다는 것이 밝혀졌다. 대신 담즙 분자는 세관에서 더 큰 배관으로 확산된다.
그들은 물 한잔에 떨어진 잉크 방울처럼 퍼졌다. 더 큰 통로에서만 물이 공급되고 흐름이 생성된다.

“강에 연결된 연못과 같은 담관을 상상할 수 있다. 연못의 물은 강을 흐르는 동안 서 있다”라고 Vartak은 설명한다. “연못에 잉크를 부으면 강물이 된다. 하지만 거기에 흐르지 않고 확산된다."

연구원들은 독립적인 두 번째 방법으로 이 결과를 확인했다.
생체 내 현미경을 사용하여 손상되지 않은 간을 촬영하고 형광 진단 물질이 간 담도를 통해 확산에 의해 어떻게 운반되는지 관찰했다. 이 물질은 고에너지 빛으로 비출 때 특정 조직 영역에서만 볼 수 있다.

            (간에서 담즙 수송이 이루어지는 방식 © Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund)

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의학에서 관점의 변화 필요

전문가들은 지방간 염증과 같은 간 질환에 대한 최상의 치료 전략을 찾기 위해서는 흐름과 확산의 차이가 적절하다고 말한다. 이전에는 질병으로 인해 관이 좁아지면 담관의 흐름이 중단되는 것으로 가정했다.
이것은 간 조직을 손상시키는 압력을 증가시킨다. 의심되는 흐름을 낮추는 약물은 또한 예상되는 손상 압력을 줄여야 한다.

현재의 연구 결과는 새로운 의학적 접근을 요구하고 있다.
"담도 누출로 이어져 질병을 유발하는 분자 메커니즘에 집중하는 것이 더 중요 할 것"이라고 Vartak은 말한다.

그의 동료 얀 헹스텔러9Jan Hengstler)는 이를 비슷하게 본다.
“우리의 새로운 발견은 간 연구에 대한 과학적 논쟁이 필요하며, 이는 새로운 관찰에 대한 가르침에 따라 적응하는 과정으로 이어질 것이다. 이것이 장기적인 간 질환 치료의 진전을 가져올 것으로 기대된다.”
(Hepatology 2020; doi : 10.1002 / hep.31422)

출처 : Leibniz-Institut für Arbeitsforschung an der TU Dortmund

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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