3'10" 읽기
- 세 가지 다른 종의 좌초된 돌고래에서 전형적인 알츠하이머 마커를 발견
- 스코틀랜드 연안 해역에 좌초된 18마리의 나이든 이빨 고래의 뇌 조사
- 신경원섬유 엉킴 발달의 초기 단계를 나타내는 대뇌 피질의 뉴런 클러스터 내의 세포질 과립
- 돌고래의 두뇌 변화가 스코틀랜드 해안에 좌초된 것과 관련이 있다는 추측

좌초된 돌고래의 알츠하이머 징후
큰돌고래 종류의 두뇌는 치매 연구를 발전시킬 수 있다.

치매 돌고래:
연구원들이 세 가지 다른 종의 좌초된 돌고래에서 전형적인 알츠하이머 마커를 발견했다. 동물은 증가된 아밀로이드 베타 플라크와 타우 피브릴의 전구체를 모두 보여주었다. 이러한 뇌의 변화가 인간의 치매와 유사한 방식으로 나타나는지는 아직 확실하지 않다. 그러나 이것이 사실이라면 해양 포유류가 때때로 얕은 물에 들어가 좌초되는 이유를 설명할 수 있을 것이다. 

▲ 늙은 돌고래의 뇌는 알츠하이머 환자의 뇌와 비슷하게 변할 수 있다.

알츠하이머 치매는 노인들이 치료를 받아야 하는 주된 이유 중 하나다. 이 신경퇴행성 질환이 정확히 어떻게 발생하는지는 아직 완전히 명확하지 않다. 알려진 것은 잘못 접힌 아밀로이드 베타 단백질이 뇌에서 서로 뭉치고 타우 단백질의 피브릴이 신경 세포 내부에서 형성된다는 것이다. 결과적으로 뇌세포가 죽고 환자는 기억, 의사소통 및 일상 업무에 문제가 있다. 동물도 나이가 들면 치매에 걸릴 수 있다.

돌고래 뇌 내부

알츠하이머병에 걸린 동물에는 분명히 돌고래도 포함되어 있는 것으로 네덜란드 라이덴 대학의 마리사 바처가 이끄는 연구원이 이제 발견했다. 이전 연구에서 해양 포유동물도 치매에 걸릴 수 있다는 최초의 징후를 이미 제시한 후 Vacher와 그녀의 동료들은 최근 이 현상을 더 자세히 조사했다.

이를 위해 그들은 스코틀랜드 연안 해역에 좌초된 18마리의 나이든 이빨 고래의 뇌를 조사했다. 연구원들은 특히 아밀로이드 베타 플라크, 과인산화된 타우 단백질(타우 원섬유의 전구체) 및 신경 세포의 병리학적 감소와 같은 다양한 알츠하이머 마커를 찾았다. 이 연구에는 리소돌고래, 흰부리돌고래, 흰부리돌고래, 큰돌고래 ​​등 총 5종의 이빨고래가 포함되었다.

플라크 또는 타우 단백질의 증가된 값이 한 종의 개체에서 결정되면 Vacher와 그녀의 팀은 이러한 변화가 연령 또는 종과 관련된 것인지 알아보기 위해 동일한 종의 더 어린 좌초 동물과 비교했다.

인간과 유사한 알츠하이머 마커

그 결과 모든 늙은 이빨 고래의 뇌에서 아밀로이드 베타 플라크가 발견되었다. 특히 흰부리돌고래, 흰돌고래, 큰돌고래 ​​등 3종의 동물에서 이러한 덩어리진 단백질 침전물은 매우 많았다. 같은 3마리의 이빨 고래도 비정상적인 타우 단백질의 수에 있어 가장 많았다. 연구원들은 "인간에서 신경원섬유 엉킴 발달의 초기 단계를 나타내는 대뇌 피질의 뉴런 클러스터 내의 세포질 과립"을 관찰할 수 있었다.

Vacher와 그녀의 동료들에 따르면, 늙은 동물들에게서 나타나는 수많은 현상은 그들의 뇌에서 알츠하이머와 유사한 변화를 나타낸다. 플라크와 타우 단백질도 알츠하이머 환자와 유사한 뇌 영역에 국한되었다. 연구원들이 조사한 어린 돌고래 4마리 중 3마리에서 아밀로이드 베타 플라크를 발견했다는 사실도 매우 적은 양이지만 치매에 유리하게 작용할 수 있다. 상황은 타우 단백질과 비슷했다.

치매 때문에 좌초?

그러나 연구팀은 조사한 어떤 동물에서도 뇌의 기억 중추인 해마에 접근할 수 없었다. 이 영역의 손상은 기억 상실을 포함하여 다양한 알츠하이머 증상 발생의 핵심이다. 따라서 영향을 받은 돌고래가 치매 환자와 마찬가지로 일생 동안 인지 장애를 겪었는지 여부는 여전히 불분명하다.

이것은 조직 샘플 뿐만 아니라 행동 연구도 필요하다. Vacher의 동료인 Mark Dagleish는 "이 시점에서 추측하고 싶은 유혹이 있지만 이 동물들에게 무슨 일이 일어나고 있는지 더 잘 이해하려면 더 많은 연구가 필요하다"고 말했다.

똑같이 유혹적인 것은 돌고래의 두뇌 변화가 스코틀랜드 해안에 좌초된 것과 관련이 있다는 추측이다. 그러나 과학자들은 뇌 조직만으로는 이에 대해 대답할 수 없다. 향후 연결이 확인된다면 고래 좌초에 대한 일반적인 이론을 뒷받침하게 될 것이다. 방향 감각을 잃고 혼란스러워하는 지도자가 우연히 전체 그룹을 얕은 바다로 안내한다. 그곳에서 동물들은 좌초되어 더 이상 스스로 넓은 바다로 돌아갈 수 없다.

알츠하이머 연구에도 도움이 됨

이빨고래와 그들의 뇌에 대한 추가 연구는 대량 좌초의 원인에 대한 새로운 관점을 제공할 뿐만 아니라 인간 알츠하이머 연구에도 도움이 될 수 있다. 수년에 걸쳐 행동을 관찰할 수 있는 사육 동물에 대한 연구가 특히 도움이 될 것이다. Vacher와 그녀의 팀은 이러한 연구를 통해 "알츠하이머병의 진행 과정, 위험 요인 및 근본적인 메커니즘을 더 잘 이해할 수 있게 될 것"이라고 말했다.
(European Journal of Neuroscience, 2022; doi: 10.1111/ejn.15900)
출처: University of Glasgow, European Journal of Neuroscience
글래스고 대학교, 유럽 신경과학 저널

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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