가공식품에서 나오는 PPA '자폐증' 유도한다

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 가공식품에 들어있는 프로피온산(PPA)을 섭취하면 우리 뇌에 영향을 미쳐 자폐증을 유도할 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 장 속 물질이 뇌의 신경세포에 영향을 미칠 수 있다는 '장-뇌 연결축' 개념을 뒷받침할 수 있는 연구다. 한국뇌연구원은 문지영 박사 연구팀이 장내 미생물 불균형에 의한 자폐증 유도기전에 대해 밝혀내, 연구 결과가 국제 학술지 몰레큘러 브레인 이달호에 실렸다고 11일 밝혔다.

장 내 미생물 대사물질 뇌에 영향을 미친다

PPA 에 영향을 받은 해마 뉴런의 수상돌기 가시가 감소

연구팀은 자폐아들이 과민성대장증후군과 같은 위장 문제를 겪고 있다는 점에 주목했다. 이어 장 안에 세균의 대사물질인 프로피온산이 뇌의 신경세포에 미치는 영향을 연구했다.

연구팀은 쥐의 배양 뉴런세포에 PPA를 투여하고 해마 신경세포의 형태와 단백질 발현량을 관찰했다. 이 결과, 자가포식 작용이 제대로 이뤄지지 않아 수상세포 돌기의 개수가 줄어든 것을 발견했다. 세포 안에 불필요한 단백질과 세포소기관 등을 스스로 분해하는 자정작용을 하는 자가포식체가 세포 안으로 들어온 물질을 분해하는 세포소기관인 리소좀과 제대로 결합하지 못한다는 것이다. 연구팀은 이에 따라 노폐물이 축적되고 신경세포 형성에 중요한 수상돌기 가시가 줄어들면서 아동기 필수적인 뇌 발달이 더뎌지게 된다고 파악했다.

특히 연구팀은 PPA를 투여한 세포에서 세포외 신호조절 키나아제(인산화 효소) 경로가 과도하게 활성화 된 것을 확인했다. 반면 이를 제어하면 줄어든 수상돌기 가시가 다시 회복되는 현상을 관찰했다.

PPA는 가공식품의 유통기한을 늘리는 데 사용되는 식품첨가물로, 가공식품에서 발견되는 물질이다.

PPA에 의한 자폐증 치료의 전략

연구팀은 이번 연구 결과가 PPA에 의해 유도되는 자폐증의 기본 메커니즘과 관련 질환의 치료를 위한 잠재적인 전략을 제공할 수 있을 것으로 기대했다. 이어 PPA 처리 모델 동물 개발을 통한 후속연구를 통해 관련 뇌질환의 제어전략 수립에 중요 정보를 제공할 것으로 예상했다.

문지영 연구원은 "장내 미생물이 뇌에 미치는 여러가지 영향 중 하나를 밝혀낸 것"이라며 "프로피온산(PPA)이 뇌질환을 유도하는 매커니즘을 지속적으로 연구해 향후 관련 질환의 치료에 응용할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr