과식의 수수께끼를 풀다?
‘맛있게 먹으면 0칼로리’라는 우스갯소리가 있다. 적당한 양을 맛있게 먹고, 적당한 운동을 하면 맞는 말일 것이다. 하지만 음식을 먹다 보면 의지와는 상관없이 식욕을 조절하지 못해 과식을 하는 경우가 많다. 먹거리가 풍성해지는 계절이 오니 더 커지는 궁금증, 왜 과식을 하는 걸까?
워싱턴대학교 의과대학팀은 이달 초, 과식이 중독 및 감정 조절 등과 같은 메커니즘으로 작동한다는 사실을 Neuro 저널에 발표했다.
이 연구는 지난 2019년에 발표한 비만인 쥐의 특정 뇌세포가 포만감을 나타내는 신호에 반응한다는 연구결과에 대해 후속으로 진행된 것이다.
연구자들은 섭식을 포함하여 행동을 조절하는 뇌의 왼쪽 시상하부 영역에 위치한 글루타메이트 뉴런이 다른 두 개의 뇌 영역과 긴밀하게 통신한다는 것을 밝혀냈다. 다른 두 개는 우울증 등 병리생리학에서 중요한 기능을 하는 뇌 영역이고, 다른 하나는 동기부여, 보상, 중독에서 주요 역할을 하는 영역인 것으로 알려져 있다. 즉, 음식을 섭취할 때 포만감과 만족감을 느끼는 뇌의 영역이 중독 및 정신질환에 관계된 뇌 영역과 같은 메커니즘으로 작동한다는 것.
스투버(Garret D.Stuber) 워싱턴대학교 마취·통증의학과 교수는 “우리는 섭식과 관련된 이 세포가 단일 그룹이 아니며, 또한 이 세포가 감정과 중독에 관한 일을 한다는 것을 발견했다.”고 말했다.
과식으로 인한 비만, 치료 가능할까?
이를 바탕으로 최근의 연구는 섭식 장애와 관련된 뇌 회로를 분석하고, 치료법에 대한 연구로 확장하는 데 초점을 두었다.
연구진들은 생쥐에게 먹이를 줄 때 측면 줄기의 뉴런이 하부 면의 뉴런보다 더 활발하게 반응하는 것을 발견했는데, 이것은 뉴런들이 섭식에 더 큰 영향을 할 수 있음을 시사한다고 밝혔다.
또한, 포만감을 알려 식욕을 억제하는 랩톤과 공복 상태를 전달하는 그렐린, 이 두 호르몬의 상관관계를 연구한 결과도 덧붙였다.
랩톤과 그렐린은 모두 뇌의 보상 경로의 핵심 구성요소인 도파민 시스템에 영향을 끼쳐 행동을 조절하게 만든다. 이전까지는 이들이 뇌의 왼쪽 시상하부 영역, 즉 섭식에 관련된 영역에 영향을 미친다는 사실이 밝혀진 바 없으나, 이번 연구를 통해 과식했을 때 분비되는 랩틴이 약물 중독과 관련된 뇌 메커니즘과 유사하다는 것이 밝혀진 셈이다.
이를 통해 세계보건기구(WHO)가 세계적 유행병으로 규정한 비만이 일종의 정신적 질환, 뇌 기능 장애에서 촉발된 것으로 볼 수 있다는 근거가 하나 더 추가되었다는 것이 그들의 설명이다.
단지, 연구진은 아직까지 뇌의 보상 회로에 있는 주요 세포 그룹에서 클루타메이트 뉴런만을 표적 하여 약물의 효과를 볼 수 있는지에 대해 확신할 수는 없다고 밝혔다. 다른 뇌 세포들에게 부작용을 일으키지 않는지 안전성이 검증되는 것이 우선이라는 말이다.
김현정 객원기자 ㅣ 2021.10.18 ⓒ ScienceTimes
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