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- 네덜란드 건강 연구에 참여한 6만6천명 이상의 참가자로부터 데이터를 분석
- 소량의 미세먼지 오염이라도 사고 능력을 손상시킨다. 젊은 성인과 어린이에게도 적용
- 집에서 PM2.5 입자에 더 노출된 사람들은 덜 흡입자들보다 인지 처리시간이 더 길어져
- 대기 오염에 대한 반응: 염증은 뇌의 면역 기능을 방해하여 인지 건강에 간접적으로 영향

미세먼지는 여러 면에서 치매를 촉진한다
대기 오염은 신체의 전신 염증을 유발할 수 있다.

두 배로 해로움:
미세먼지는 폐에 나쁠 뿐만 아니라 공기 입자도 뇌 건강에 영향을 미치고 치매를 유발할 수 있다. 현재 의사들이 발견한 바와 같이, 입자상 물질은 뇌의 국소 염증을 일으키고 또한 특정 백혈구의 수를 증가시킨다. 후자는 신체의 전신 염증을 유발해 인지 능력에도 영향을 미치고 신경퇴행성 질환을 촉진한다. 

▲ 의사들은 미세먼지가 뇌에 영향을 미치는 직간접적인 경로를 밝혀냈다. pixabay

대기 오염은 종종 호흡기 시스템에 대한 건강 위협으로 간주된다. 미세 먼지(최대 직경 2.5마이크로미터(PM2.5))의 미세 입자로 공기 중에 발생하는 많은 화학 물질의 복잡한 혼합물은 흡입 시 폐로 들어가고 거기에서 혈류로 들어갈 만큼 작다. 이는 무엇보다도 폐의 조직 손상과 염증을 유발할 수 있다.

미세먼지는 정신적 쇠퇴에도 작용한다. 대기 오염에 장기간 노출되면 알츠하이머병이나 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환이 발생할 위험이 더 높은 것으로 나타났다. 소량의 미세먼지 오염이라도 사고 능력을 손상시킨다. 최근 연구에 따르면 이는 젊은 성인과 어린이에게도 적용된다.

미세먼지가 뇌를 손상시키는 이유는?

왜 그럴까? 한 가지 이유는 작은 오염 물질 입자가 혈액뇌관문을 통과해 뇌의 국소 염증을 유발할 수 있다는 것이다. 그러나 미세먼지 입자가 다양한 연령대의 인지 기능에 어떤 영향을 미치는지는 아직까지 잘 알려져 있지 않다.

본 대학 병원의 벤저민 아레츠(Benjamin Aretz)가 이끄는 팀은 이제 더 광범위한 테스트 대상 그룹의 도움을 받아 이를 조사했다. 의사들은 네덜란드 건강 연구에 참여한 6만6천명 이상의 참가자로부터 데이터를 분석했다. 연구진은 2006년부터 2015년까지 피험자를 대상으로 실시한 혈액 분석 및 인지 테스트 결과를 이들이 거주하는 공기질 데이터와 비교했다.

▲ 미세먼지는 혈류를 통해 우리 몸에 들어온 뒤 혈액뇌관문을 넘어 뇌에 국소적인 염증을 일으킬 수 있다. 가정에 따르면 미세먼지가 후각신경을 거쳐 뇌에 들어갈 때도 마찬가지다. 또한 미세먼지는 전신 염증을 유발할 수도 있으며 이는 뇌에도 영향을 미친다. © B. Aretz, G. Doblhammer, M. T. Heneka, Alzheimer’s & Dementia, 2024

면역체계와의 연관성 입증

결과:
집에서 PM2.5 입자에 더 많이 노출된 사람들은 입자상 물질을 덜 흡입한 사람들보다 인지 처리 시간(CPT)이 더 길었다. 이 측정은 뇌가 자극에 얼마나 빨리 반응할 수 있는지를 측정하는 것이다. 미세먼지로 인해 피험자들의 정신력이 느려졌다는 뜻이다.

이 효과는 또 다른 측정치인 혈액 내 단핵구* 수와도 상관관계가 있었다. 이 백혈구는 면역체계의 일부다. 미세먼지 오염도가 높고 정신적 쇠퇴가 심한 사람일수록 단핵구가 더 많았다. 이는 이들 사람의 면역체계가 신체의 염증과 싸우고 있다는 신호다.
*단핵구(單核球, 영어: monocyte)는 혈액 내에 존재하는 식세포의 일종으로 대식세포나 수지상 세포로 분화할 수 있다. 통상 혈액 내 1% 미만을 차지하는 백혈구의 가장 큰 유형.

“우리는 오염 물질에 반응하여 백혈구 수가 증가하는 것으로 의심된다”고 공동 저자인 Rostock 대학의 Gabriele Doblhammer가 설명했다. 연구팀은 특히 40세 이상의 남성과 참가자에게서 단핵구와의 연관성을 발견했다. 따라서 이러한 반응은 생애 전반기보다 후반기에 더 큰 역할을 하는 것으로 보인다.

염증은 정신건강을 위협한다

연구진은 대기 오염이 전신 염증을 유발하고 이는 정신 능력에도 영향을 미친다고 결론지었다. Aretz는 "전신 염증은 PM2.5 노출과 인지 기능 장애를 연결하는 중요한 중재자 역할을 할 수 있다"고 말했다.

“염증이 신경퇴행성 질환 발병에 중요한 역할을 한다는 것은 이미 밝혀졌다. 따라서 대기 오염에 대한 반응으로 우리가 보는 염증은 뇌의 면역 기능을 방해하여 인지 건강에 간접적으로 영향을 미칠 수 있다”고 Doblhammer는 덧붙였다. 이러한 뇌 손상으로 인해 발생할 수 있는 결과는 알츠하이머성 치매일 수 있다.

범인은 아직 밝혀지지 않았다

이 연구는 입자상 물질의 영향으로 뇌가 분해되는 두 가지 다른 방식, 즉 직접적으로는 국소 염증을 통해, 간접적으로는 단핵구에 의해 매개되는 전신 염증을 통해 보여준다. 인구 노령화 추세를 고려할 때, 이러한 연구 결과는 특히 미세먼지를 줄이고 이로 인한 건강 위험을 줄이기 위해 중요하다.

그러나 추가 데이터는 아직 부족하다. "대기 오염과 인지 장애 사이의 강력한 상관관계를 고려할 때 어떤 오염 물질과 세포 메커니즘이 이 효과를 중재하는지 알아내기 위한 추가 연구가 필수적이다"고 수석 저자인 룩셈부르크 대학의 Michael Heneka는 말했다.
(Alzheimer's & Dementia, 2024; doi: 10.1002/alz.14320)
출처: 룩셈부르크 대학교

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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