KISTI의 과학향기

우울증은 반드시 의사와 상담하에 항우울제를 먹어야 하는 질환이다. 우울증은 인간의 감정 및 행동에 영향을 주는 세로토닌, 노르에피네프린, 도파민 같은 호르몬의 불균형과 관련 있고, 항우울제는 신경계에 작용해 이런 불균형을 해소해준다.

 

가장 대표적인 항우울제는 ‘선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)’라는 것이다. 이 약은 인간의 감정과 관련 있는 세로토닌 호르몬이 세포에 재흡수되는 것을 막아 세로토닌이 좀 더 오랫동안 신경계에 머물도록 해 감정 상태를 개선하는 데 도움을 준다. 대표적으로 ‘프로작’이라는 유명한 약이 있다.

 

사진 1. 대표적인 우울증약인 프로작. 항우울제는 많은 사람을 괴로움에서 해방시켰으나, 모두에게 동등하게 작용하지는 않는다. (출처: shutterstock)

 

 

한데 문제가 있다. SSRI만을 단독으로 투여했을 때 기분이 개선되는 환자가 있고, 그렇지 않다는 환자가 있다는 것. 연구에 따르면 우울증 환자 중 30% 정도에서 SSRI가 아무런 효과를 내지 못했다고 한다. 그 이유 역시 몰랐다.

 

최근 미국의 소크 생물학연구소 연구팀은 왜 SSRI가 누구에게는 듣고 누구에게는 듣지 않는지 그 이유를 알아낼 단서를 발견했다. 그것은 바로 환자마다 세로토닌을 분비하는 신경세포의 돌기 모양 차이 때문이라고 한다.

 

신경세포는 수상돌기라는, 마치 가지처럼 뻗어 나온 돌기를 갖고 있는데 이곳은 다른 신경세포의 신호를 받아들여 아래쪽에 있는 신경세포체에 전달하는 역할을 한다. 따라서 이런 신호 전달 기제가 깨지면 각종 질병이 발생할 수 있다.

 

연구팀은 우울증 환자 800여 명의 피부 세포를 채취한 뒤에 이를 줄기세포 재프로그램 기술을 이용해 피부 세포를 유도만능줄기세포로 전환하고 다시 이를 세로토닌 뉴런으로 분화시켰다. 그런 다음 항우울제가 듣는 환자와 듣지 않는 환자의 뉴런을 비교 분석했다.

 

그 결과 뉴런 자체에는 항우울제가 잘 듣는 환자와 잘 듣지 않는 환자 간의 어떤 차이도 없었으니 수상돌기의 모양에는 극적인 차이가 있었다. 항우울제가 잘 듣지 않는 환자의 수상돌기는 그렇지 않은 사람에 비해 길이가 훨씬 길었다. 수상돌기의 길이가 왜 약 반응의 차이를 만들까?

 

사진 2. 빨간색은 세로토닉 뉴런의 돌기이다. (출처: salk institute)

 

 

연구자들은 수상돌기의 길이가 긴 것이 신호 전달을 교란시키기 때문이라고 설명했다. 길이 때문에 일부 영역에서는 세로토닌이 지나치게 활성화되고, 또 다른 영역에서는 충분히 활성화되지 않는 것.

 

이 같은 새로운 사실은 우울증에만 적용되는 것은 아니다. 조현병, 조울증 같은 병도 뇌의 세로토닌 시스템 장애로 발생하는 정신질환이다. 따라서 세로토닌을 조절에 영향을 미치는 뉴런의 구조를 자세히 이해하면 새로운 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것이다.

 

결론적으로 이번 연구는 뉴런의 신경돌기 변이가 우울증에 영향을 미침과 동시에 SSRI가 작용하는 방식과도 관련이 있음을 밝혀 우울증에 대한 검사와 치료 방식에 신선한 활력을 불어넣었다. 앞으로 돌기 차이가 무관하게 작용하는 우울증약을 개발할 수 있다면 약을 먹고도 우울증이 개선되지 않아 고통받는 환자들에게 큰 도움이 될 것이다. 이와 더불어 뇌의 세로토닌 작용과 관련 있는 다른 정신질환을 치료하는 신약에도 마찬가지로 유용할 것이다.

 

글: 홍종래 과학칼럼니스트/일러스트: 유진성 작가