건강·음식·질병에 관한 오해와 진실 10 - 자가면역질환

가파도

 

자가면역질환은 몸을 서서히 좀 먹어 들어간다. 이런 병들은 치료가 어려울뿐더러 신체와 정신기능의 점진적인 손실이 뒤따른다. 심장질환, 암, 비만, 제2형 당뇨병과는 다르게 자가면역질환은 자기 몸을 전체적으로 공격한다. 이 병에 걸린 사람은 결국 싸움에 지기 쉽다.

미국에서는 매년 25만 명이 40가지의 자가면역질환 가운데 하나로 진단받고 있으며 여자가 남자보다 2.7배나 높다. 미국인의 약 3퍼센트(31명 중의 1명)가 이 질환을 갖고 있으며, 그 숫자는 850만 명에 이른다. 일부에서는 1,200만에서 1,300만까지 보고 있다.

이 질병 중에서 흔한 종류는 아래와 같다.

 

1. 자가면역질환

 

1) 그레이브스병(갑상선 기능항진증)

2) 류마티스 관절염

3) 갑상선염 (갑상선 기능저하증)

4) 백반증

5) 악성 빈혈

6) 사구체신염

7) 다발성 경화증

8) 제1형 당뇨병

9) 전신성 홍반성 낭창

10) 쇼 그렌 증후군

11) 중증근무력증

12) 다발성근염/피부근염

13) 에디슨병

14) 피부경화증

15) 원발성 답즙성 간경변증

16) 포도막염

17) 만성 활동성 간염

 

1번에서 9번까지의 질병이 모든 자가면역질환의 97퍼센트를 차지하고, 가장 연구가 많이 된 질환은 다발성 경화증, 류마티스 관절염, 홍반성 낭창, 제1형 당뇨병, 류마티스성 심장질환이다.

각 질병의 이름만 보면 모두 다른 병으로 생각하기 쉽지만 최근 한 연구는 “이 질병들을 집단적으로 고려하는 것이 중요하다“ 고 지적했다. 모두 비슷한 임상 배경을 갖고, 가끔 한 사람이 동시에 여러 질환을 앓기도 하며, 같은 인구 집단에서 발견된다. 예를 들면 다발성 경화증과 제1형 당뇨는 거의 동일한 인종적, 지리적 분포를 보여 준다.

일반적으로 자가면역질환은 적도에서 멀리 떨어진 곳에서 많이 발생하는데, 이런 현상은 1922년부터 알려졌다. 한 예로 다발성 경화증은 적도에서 훨씬 먼 곳에서 100배 이상 흔하다.

자가면역질환은 몸의 다른 부위에 생기고 각각 다른 이름을 갖지만, 공통적인 특징을 가지고 있으므로 하나의 거대 질병으로 생각하는 것도 무리가 아니다. 암도 마찬가지로 신체 어느 부위에 있느냐에 따라 구체적으로 이름이 정해진다.

모든 자가면역질환은 암과 흡사하게 집단적인 기전에 이상이 발생한 결과다. 가장 중요한 기전은 면역체계로, 자기 세포를 외부 세포로 잘못 인식해 공격한다. 제1형 당뇨에서는 췌장이 공격당하고, 다발성 경화증에서는 수초가, 관절염에서는 관절 조직이 공격당한다. 자가면역질환은 면역체계가 반란을 일으켜 만들어진 질병이다.

 

2. 외부 물질에 대한 면역성

 

면역체계는 놀랍도록 복잡하다. 어떤 사람들은 면역체계를 폐처럼 식별 가능한 장기로 여기지만 이것은 전혀 사실과 다르다. 면역체계는 그야말로 시스템이지 장기가 아니다. 면역체계는 외부 침입자에 대항해 싸우는 군사 조직망과 같다. 이때 군인들은 백혈구이고, 그들은 각자 임무를 가진 여러 하위 집단으로 구성되어 있다. 하위 집단은 고도의 임무를 띤 해군, 육군, 공군, 해병대에 비유할 수 있다.

면역체계를 유지하기 위한 신병모집센터는 뼈의 골수 안에 있는데, 골수는 줄기 세포라고 불리는 특화된 세포를 만들어내는 책임을 맡는다. 세포들 가운데 일부는 신체의 다른 곳에 사용되는데, 이것을 B 세포라 부른다(Bone에서 유래).

골수에서 형성되는 세포들은 미성숙한 채로 분화되지 않고 남아 있다가 흉선(흉곽 안 심장 바로 위에 있는 기관)으로 옮겨 가서 특화된다. 이 세포들은 T 세포라 불린다.(흉선 Thymis에서 유래), 이들 세포들은 다른 세포와 팀을 이루어 복잡한 방어 계획을 세운다. 이런 세포들은 비장(왼쪽 갈비뼈 아래에 위치)과 림프절을 비롯한 신체의 주요 교차로에서 만나는데, 이런 접점은 작전본부나 통제센터와 같아서 군인 세포들이 전열을 정비하고 외부 침입자를 공격하기 위해 팀을 이루는 곳이다.

세포들이 팀을 이룰 때는 적응력이 현저히 높아진다. 여러 가지 상황에서 다양한 외부 물질에 반응할 수 있고 심지어 한 번도 본 적이 없는 물질에도 대항할 수 있다. 이물질에 대한 면역체계의 반응은 놀랍도록 창의적인 과정으로 자연의 경이가 아닐 수 없다.

외부 침입자는 항원이라 불리는 단백질 분자다. 외부 세포는 신체에 손상을 가하는 세균이나 바이러스가 될 수 있다. 우리 면역체계는 이런 외부 세포나 항원을 발견하면 파괴해 버린다. 외부 항원들은 각기 다른 성질을 갖고 있어 단백질을 구성하는 아미노산의 순서로 식별되는데, 인간이 제각각 다른 얼굴을 갖는 것과 비슷하다. 단백질은 수많은 아미노산으로 만들어지므로 서로 다른 '얼굴' 을 만들어낼 수 있으며, 그 가능성은 무궁무진하다.

공격을 당할 때마다 항원에 대항하기 위해서 사용할 수 있는 방어전략을 맞춤화해야 한다. 방어 방식은 각각의 공격자에 대한 거울 이미지(minut image) 단백질을 만드는 것이다. 거울 이미지가 항원에 완벽하게 들어맞아야만 파괴할 수 있다.

면역체계의 기본 원리는 마주치는 얼굴마다 주형을 형성해 놓고, 다시 마주치면 주형을 이용해 침입자를 인식해서 파괴하는 것이다.

이때 주형은 B세포 항체가 될 수도 있고, T세포 수용체 단백질이 될 수도 있다.

침입자에 대한 모든 공격을 기억하는 과정이 바로 면역이다. 예를 들어 수두에 처음 노출되었을 때는 힘들게 싸움을 벌여야 하지만 다시 마주쳤을 때는 어떻게 대항해야 하는지 정확하게 알고 있으므로 싸움은 훨씬 쉽고 빨리, 큰 성공을 거두면서 끝나 버린다. 다시 그 병에 걸릴 일도 없다.

 

3. 자기 몸에 대한 면역성

 

면역체계가 외부 단백질에 대항해 싸울 때는 자연의 경이지만 보호해야 할 자기 조직을 공격할 때는 재앙이 된다. 모든 자가면역질환에는 자기 파괴적인 과정이 공통적으로 일어난다. 이것은 인체가 자살을 시도하는 거나 마찬가지다.

이런 자기 파괴적인 행위에 대한 근본적인 기전은 분자모방(molecular minicry)이라 불린다. 군사 세포들이 물리치고자 하는 일부 외부 침입자는 우리 세포와 너무 똑 같아 보인다. 면역체계가 침입자에게 맞는 주형을 떠놓았지만 그 주형이 도리어 자신의 세포에도 맞는 일이 벌어지는 것이다.

이렇게 되면 면역체계가 자신의 세포를 포함하여 그 주형에 맞는 모든 세포를 파괴해 버린다. 이것은 면역체계의 극도로 복잡한 자기 파괴 과정으로 외부 침입자 단백질과 신체 단백질을 구분하지 못하는 치명적인 오류로 인해 발생한다.

이런 일은 음식과 어떤 관계가 있을까? 이런 오류는 자신의 세포를 공격하도록 속임수를 쓰는 항원이 우리가 먹는 음식에 들어있기 때문에 만들어진다. 예를 들어 소화 과정에서 일부 단백질이 완전히 아미노산으로 분해되지 않은 채 혈류로 들어온다. 면역체계에서는 소화되지 않은 단백질을 외부 침입자로 간주하고 이것을 파괴하기 위해 주형을 만들어 파괴적인 자가면역 과정이 시작된다.

신체 단백질을 모방하는 외부 단백질을 가장 많이 공급하는 식품 중의 하나가 우유다. 대부분의 면역체계는 상당히 영리하게 작용한다. 군사들이 아군을 향해 총구를 겨누는 일을 막기 위해 안전망을 마련하는 것처럼 면역체계는 신체를 공격하는 일을 막기 위한 안전망을 마련한다.

비록 침입자 항원이 우리 몸 세포와 똑같이 보인다고 해도 면역체계는 자신의 세포와 침입자 항원을 구별할 수 있다. 사실 면역체계는 우호적인 세포를 파괴하지 않고 침입자 항원에 대항할 주형을 만들기 위해 세포를 이용한다.

이것은 전쟁에 대비하기 위해 군대를 훈련하는 것으로 비유할 수 있다. 면역체계가 적절하게 작용할 때는 항원처럼 생긴 몸의 세포를 파괴하지 않고 군사 세포를 침입자 항원에 즉각 대응하도록 준비시키기 위한 훈련에 이용할 수 있다. 이것은 우리 몸이 스스로 조절하는 자연적인 능력의 놀라운 예다.

면역체계는 매우 섬세한 과정을 통해 어떤 단백질을 공격하고 어떤 것을 공격하지 않아야 할지 알고 있다. 하지만 자가면역질환을 일으키는 과정은 아직 알려지지 않았다. 우리가 아는 것은 면역체계가 침입자 항원과 자신의 세포를 구별할 수 있는 능력을 잃어버리면 세포를 훈련에 이용하지 않고 자신의 세포와 침입자를 함께 파괴해 버린다는 것이다.

 

4. 제1형 당뇨병 –우유?

 

제1형 당뇨의 경우 면역체계는 인슐린 생산을 책임지고 있는 췌장세포를 공격한다. 치유 방법이 없기 때문에 어린 아이를 공격하고 가족에게 힘겹고 고통스러운 경험을 안긴다. 그러나 대부분 잘 모르는 사실이지만 이 질병 또한 다이어트와 연관성이 있다는 강한 근거가 있다. 구체적으로 유제품과 연관성이 있다. 우유 단백질이 제1형 당뇨병을 일으킨다는 근거는 잘 알려져 있다. 제1형 당뇨병은 이렇게 시작될 가능성이 높다.

 

- 아기가 충분히 모유를 먹지 못하고, 유아식으로 조제된 우유 단백질을 먹었다.

- 우유가 소장에 도달해 아미노산으로 소화 분해되었다.

- 일부 유아는 우유를 완전히 소화시키지 못해 아미노산 사슬이나 단백질이 소장에 그대로 남게 된다.

- 불완전하게 소화된 단백질이 혈액으로 흡수된다.

- 면역체계는 단백질을 외부 침입자로 인식하고 그것을 파괴하려고 한다.

- 안타깝게도 조각 일부는 인슐린을 만드는 췌장 세포와 정확하게 같아 보인다.

- 면역체계는 우유 단백질과 췌장 세포를 분간하는 능력을 버리고 모두 파괴하여 인슐린을 생산할 능력을 잃게 만든다.

- 유아는 제1형 당뇨병을 앓게 되고, 이 상태는 평생 동안 이어진다.

 

이 과정은 다음과 같은 충격적인 말로 요약될 수 있다. 어린이가 걸릴 수 있는 가장 황폐한 질병을 만드는 원인은 우유인지도 모른다.

이것은 오늘날 영양학에서 가장 논란이 되는 문제 중 하나다.

우유의 효과에 대한 놀라운 보고서 가운데 하나가 1992년에 <뉴잉글랜드 저널 오브 메디신>에 발표되었다. 핀란드 연구자들이 4~12세 연령의 제1형 당뇨가 있는 어린이들의 혈액을 채취하여 소혈청알부민 (BSA)이라고 하는 불완전하게 소화된 우유 단백질에 대항하는 항체의 농도를 측정했다.

연구자들은 당뇨병이 없는 어린이를 대상으로 검사를 한 다음 두 집단의 결과를 비교했다. (항체는 외부 항원에 대한 거울 이미지 또는 주형이라는 것을 기억하라), 우유단백질에 대한 항체가 있는 어린이는 전에 우유를 섭취했던 아이들이다. 이는 우유 단백질의 소화되지 않은 단백질이 유아의 혈액으로 유입되어 항체 형성을 유도했다는 의미다.

연구자들은 여기서 놀라운 사실을 발견했다. 142명의 당뇨 환자 모두 항체 수치가 3,55 이상이었다. 반면 79명의 정상아는 항체 수치가 3.55미만이었다.

당뇨가 있는 어린이의 우유 항체 수치는 당뇨가 없는 어린이의 항체 수치보다 높았다. 이런 결과는 두 가지 사실을 암시한다. 항체가 많은 어린이는 우유를 많이 섭취했다는 것이고, 증가된 항체가 제1형 당뇨병을 야기했을지 모른다는 것이다.

이런 결과는 연구계에 충격을 던져주었다. 두 집단 사이의 완전히 다른 항체 반응이 연구 결과를 더욱 두드러지게 만들었다. 그 이후 BSA 항체에 대한 우유의 영향을 조사한 연구가 몇 개 있었다. 그중 하나만 빼고 모두 제1형 당뇨병을 앓는 어린이에서 우유가 BSA 항체를 증가시킨다는 것을 밝혀냈다.

지난 10년 동안 과학자들은 BSA 항체뿐 아니라 다른 많은 요소들을 조사했고, 완전한 그림이 그려졌다. 간단히 말해 이런 그림이 그려졌다. 일정한 유전적인 소인을 가진 유아나 어린 아동 중에서 일찍 모유 수유를 중단하고 우유를 먹은 아이들이나 면역계를 망가뜨리는 바이러스에 감염되었던 아이들은 제1형 당뇨병에 대한 위험이 높아진다.

칠레에서 중요한 두 가지 요소를 고려한 연구를 시행했다. 우유와 유전자였다. 유전적인 소인이 있는 유아 가운데 일찍 모유에서 우유로 바꾼 아이들은 적어도 3개월은 모유를 먹은 아이들보다 (따라서 우유에 대한 노출이 적었던) 제1형 당뇨병에 대한 위험성이 13.1배나 높았다.

미국에서 나온 다른 연구도 유아기에 우유를 먹고 유전적으로 민감한 아이는 적어도 3개월 동안 모유를 먹은 아이들보다 이 질병에 대한 위험이 11.3배가 높았다고 했다.

위험성이 11~13배나 높았다는 것은 믿기 어려울 만큼 높은 수치(1,000-1, 200%)이며, 보통 3~4배만 높더라도 매우 중요한 수치라고 간주된다. 이것을 달리 비유하자면, 흡연자는 폐암에 걸릴 위험성이 약 10배 높고(그래도 여기서 나타난 11-13배보다 낮은 수치다) 고혈압이 있거나 콜레스테롤 수치가 높은 사람은 심장질환에 대한 위험성이 2.5~3.0배 높다.

11-13배 높은 제1형 당뇨병의 위험성 가운데 얼마나 많은 부분이 우유에 대한 노출 때문이고, 얼마나 많은 부분이 유전자 때문일까?

근래에는 제1형 당뇨병이 유전적인 요인으로 발생한다는 생각이 보편적이고, 의사들도 이런 생각에 동의한다. 하지만 이 질병이 유전적인 원인 하나만으로 발생했다고 설명될 수 있는 사례는 매우 적다.

유전자는 단일하게 작용하지 않는다. 유전자의 영향력이 발휘되기 위해서는 유발물질이 있어야 한다. 또한 같은 유전자를 가진 일란성 쌍둥이를 관찰했을 때 두 쌍둥이 가운데 하나가 제1형 당뇨병에 걸린 후에 다른 쌍둥이마저 이 병에 걸릴 확률은 단 13-33퍼센트밖에 되지 않았다.

만일 이 병이 순전히 유전자의 영향이라면 일란성 쌍둥이가 똑같이 이 병에 걸릴 확률은 100퍼센트에 가까워야 한다. 또한 두 번째 쌍둥이의 위험률이 13~33퍼센트에 이르는 이유는 두 쌍둥이가 같은 환경에서 살고 같은 음식을 먹기 때문이라고 볼 수도 있다.

우리가 다른 풍요병에서 보았듯이 특정한 질병이 드문 나라에 살던 사람들이 질병 발생율이 높은 지역으로 이주하면 이들 역시 급격하게 질병 발생율이 높아졌고, 이들이 그 지역의 다이어트와 생활습관을 갖게 되었기 때문이다. 이런 현상은 질병을 일으키는 유전자가 있더라도 질병이 특정 다이어트와 환경에 대한 반응으로 발생한다는 것을 보여준다.

이런 질병의 경향은 시간이 경과되어도 똑같았다. 세계적으로 제1형 당뇨병 유병율은 해마다 3퍼센트씩 증가하고 있다. 이런 증가 추세는 다른 집단에서도 똑같이 보이는 현상이다. 어떤 질병이 비교적 빠르게 증가한다면 그 원인을 유전적인 민감성 때문이라고 볼 수 없다. 대규모 집단에서 어떤 유전자가 나타나는 빈도는 한 집단이 다른 집단에 비해 유전자를 성공적으로 복제하도록 만드는 환경적인 압력이 생기지 않는 한 시간이 지나면서 비교적 안정된다.

예를 들어 제1형 당뇨병이 있는 가족은 모두 자녀를 십여 명씩 두어 번창했고, 병이 없는 가족이 모두 숨을 거두었다면 그 집단이 제1형 당뇨병을 일으키는 유전자를 보편적으로 보유하게 될 것이다. 물론 이런 일은 실제로 가능한 일이 아니므로 매해마다 제1형 당뇨병이 3퍼센트씩 늘어난다는 사실은 질병의 원인이 유전자 하나 만이 아니라는 매우 강력한 근거다.

현재 우유가 제1형 당뇨병에 매우 중요한 원인일 수 있다는 매우 강력한 근거를 갖고 있다. 이 모든 연구 결과들을 종합해 볼 때(유전적으로 민감한 대상자와 그렇지 않은 대상자 모두), 일찍 모유 수유를 중단하고 우유를 먹은 아이들에서 제1형 당뇨병 위험이 평균 50~60퍼센트 높아진다는 것을 알 수 있다(1.5~1.6배 증가).

다이어트와 제1형 당뇨병에 관한 이런 정보는 이후 두 가지의 중요한 진척을 만들기에 충분한 근거였다. 첫째는 1994년 미국소아과 학회가 가족 구성원 중에 당뇨병이 흔한 가족의 유아는 태어난 후 2년 동안 우유와 우유보충제를 먹이지 말도록 강력하게 권고했다. 둘째 많은 연구자들이 다이어트와 생활 방식에 대한 감시가 제1형 당뇨병의 발현을 설명할 수 있는지 알기 위해 대상자들을 미래까지 계속해서 추적 관찰하는 전향적인 연구를 발전시켰다.

이런 연구들 중에 잘 알려진 연구가 핀란드에서 진행 중인데, 하나는 1980년 후반에 시작되었고, 다른 하나는 1990년대 중반에 시작되었다. 한 연구는 우유 섭취가 제1형 당뇨병의 위험을 5~6배 증가시킨다는 것을 밝혀냈다. 두 번째 연구는 우유가 앞에서 제시한 항체 외에 적어도 다른 3~4개의 항체 형성을 증가시킨다고 했다.

다른 개별적인 연구도 우유 단백질에 대한 항체가 모유 유아에 비해 우유 유아에서 유의하게 증가되었다고 했다. 또한 제1형 당뇨병 환자에서 이 항체 수치가 높았다. 결론적으로 말해 이런 연구 결과들은 특히 유전적으로 민감한 아이들에게 우유가 위험하다는 것을 확인해준다. (콜린 캠벨 · 토마스 캠벨 지음 / 『건강·음식·질병에 관한 오해와 진실』 / 열린과학). 끝.