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과학

노화하지 않는 뇌

과정 2017. 10. 28. 11:34

http://wired.jp/2013/10/09/brain-aging/2/

피부나 근육, 뼈와 달리 뇌세포는 노화되지 않는다. 그러나 알츠하이머병같은 질병의 예방은 매우 중요하다.  




 장수와 뇌 사이에는 어떠한 관계가 있을까? 나이를 먹으면 뉴런에서는 어떠한 일이 일어날까? 인지능력의 쇠퇴는 피할 수 없는 일일까? 최근들어 이러한 의문을 해명할 수 있는 연구가 펼쳐지고 있다.  


예를 들어 뇌의 크기와 장수에는 상관관계가 있음이 발견되었다. 특히 포유동물류에서는 박쥐를 제외하고는 이 관련성은 명백하다. 몸과 비교해서 큰 뇌를 가진 종은 장수를 기대할 수 있다. 베네치아에서 9월 21일까지 개최된 「과학의 미래(The Future of Science)」제 9회 세계대회의 게스트로서 뉴멕시코대학의 진화인류학자인 힐러드 캐플런이 설명한 바와 같이 뇌의 능력이 보다 높은 동물은 환경에 더욱 잘 적응하는 혜택을 누릴 수 있다.  


그러나 가장 놀라운 발견은 뇌세포가 노화되지 않는다는 점이다. 더 정확히 말하자면 노화되지 않을 가능성이 있다. 「몸의 다른 세포는 어쩔 수 없이 노화됩니다. 그 이유는 증식함에 따라서 DNA에 데미지가 축적되어 마침내는 세포사에 이르기 때문이죠. 그에 비해 뉴런은 한 번 분화되어도 그대로 남습니다」라고 밀라노대학의 약학자・정신생물학자인 미켈라 마테올리는 설명한다. 그녀는 라구사에서 열린 회의인  「과학의 미래」에서 장수의 비밀에 대한 세션을 담당했다. 


「그 결과 특정한 질병이 발생하지 않는다면 뇌는 항상 젊은 상태를 그대로 유지할 수 있습니다」. 오히려 나이를 먹으면서도 학습 덕분에 시냅스의 결합이 증가된다. 또한 상실된 뉴런을 70〜80세에서도 재생할 수 있는 신경 간세포가 존재한다(특히 후 신경구나 해마에서).「이것은 뇌가 평생 동안 회복할 수 있음을 의미합니다」.

따라서 몸과 뇌는 노화라는 측면에서 본다면 각자 다른 길을 걷고 있다. 그러나 뉴런에 장수의 한계란 존재하는 것일까? 아니면 불사로도 연결될 수 있을 것인가? 로차노의 우마니스타 의료연구소(Istituto Clinico Humanitas)의 신경과학 프로그램의 수장이기도 한 이 연구자는 답한다.「그러나 최근 연구가 시사하고 있는 것 처럼 신경세포는 자신이 소속된 몸보다도 오래 살아남을 수 있습니다」.


이것은 파비아 대학과 토리노 대학의 이탈리아인 그룹이 「PNAS」에서 발표한 놀라운 결과다. 연구자들은 마우스(Mouse)의 배아에서 신경전구세포를 채취하여 이것을 평균수명이 약 2배인 래트(Rat)의 배아의 신경시스템에 이식했다. 그러자 뉴런은 수명이 긴 숙주가 죽을 때까지도 완벽하게 살아 있었다. 이것은 무엇을 의미할까?  수명이 더욱 길어져도 뇌가 반드시 퇴화하는 것은 아니라는 것이다. 


그러나 신경세포를 손상시킬 가능성이 있는 환경적, 생물적, 분자적 요인이 다양하게 존재함은 사실이다. 그리고 이러한 리스크 요인에 노출되는 시간이 길어진다면 손상될 가능성이 높아지는 것은 분명하다. 알츠하이머병을 필두로 하는 노년기의 신경변이질환은 (9월 21일은 세계 알츠하이머의 날이다)질병의 진행을 멈출 수 있는 치료법이 존재하지 않고 세계의 건강, 사회, 경제의 위기가 되고 있다. 이 때문에 예방이 중요하다. 


어떻게 하면 뉴런을 오래 살게 할 수 있을까?  「예를 들어 운동을 하는 것도 좋은 방법입니다.  운동이 뇌 내의 프로틴, BDNF(Brain-Derived Neurotrophic Factor:뇌유래신경영양인자)의 레벨을 증가시킨다는 것은 증명된 일입니다. 이것은 새로운 뉴런의 형성을 촉진시킵니다」라고 마테올리는 설명한다. 「그리고 세포를 손상시키는 활성산소를 방지하기 위해서 항산화물질이나 오메가3 지방산이 풍부한 식사를 하는 것도 좋겠죠.  더 중요한 것은 나이를 먹어서도 뇌를 단련하는 것입니다. 학습은 뇌의 유연함을 유지하고 시냅스의 형성을 촉진하기 때문이니까요」

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