본 기사는 ENN이 전하는 최신 환경뉴스입니다. 앞으로 본지는 ENN은 물론 전세계 환경전문 언론에서 전하는 세계 환경문제도 함께 전달, 보도할 예정입니다. (편집자주)

 

 

대기의 공기 질에 따른 알츠하이머의 위험성 증가: 교통과 관련된 대기 오염이 설치류에서 노화되는 뇌에 미치는 영향을 탐구

 

 

 

[2021년 5월17일 = ENN] 캘리포니아 대학 데이비스(UC Davis)의 연구원들은 교통과 관련된 대기 오염과 알츠하이머 병을 포함한 노화 관련 치매의 발병 위험성 증가에 대한 연관성을 발견했다.

설치류 모델을 기반으로 한 그들의 연구는 이러한 연관성을 보여주는 이전의 역학(전염병, 재해, 공해의 발생, 유행, 종식에 미치는 조건을 밝혀 예방과 치료를 연구하는 학문)에 대한 증거를 입증했다.

알츠하이머 병은 나이와 관련된 치매의 가장 흔한 원인이며 미국에서 여섯 번째의 주요 사망 원인이다.

현재 5백만명 이상의 미국인이 알츠하이머 병을 앓고 있다 - 인구가 고령화됨에 따라 2050년까지 세 배가 될 것으로 예상. 이러한 환자의 건강 관리 비용은 2020년 3,500억 달러에서 2050년 1조 1천억 달러로 증가 할 것으로 예상된다.

최근 Environmental Health Perspectives에 발표된 이 연구의 선임 저자인 UC Davis 독성 학자인 Pamela Lein은 연구 결과가 알츠하이머 병의 발병 및 진행에 기여하는 요인을 식별하여 이 질병의 개인 및 사회적 부담을 줄이기 위한 효과적인 예방 조치를 개발해야하는 긴급한 필요성이 있음을 강조한다고 말했다.

Lein은 UC Davis 대학원에서 약리학 및 독성학 박사 과정 학생이었으며 UC Davis의 대기 과학자 Anthony Wexler 및 주 저자인 Kelley Patten과 함께 교통 관련 대기 오염의 영향을 실시간으로 연구하는 새로운 접근 방식을 개발하기 위해 연구했다.

연구원들은 북부 캘리포니아의 교통 터널 근처에 설치류 사육장을 교통 관련 대기 오염으로 인해 인간이 경험할 수 있는 환경과 최대한 비슷하게 설치하였다.

Lein은 "이 접근 방식은 사회경제적 영향, 식이 요법 등과 같은 혼란스러운 요소가 없는 상태에서 대기 오염이 뇌에 미치는 영향과 관련된 질문에 대한 창의적인 방법이었다."며, "이 도로 근처에서 생활하며 노화됨에 따라 인간의 뇌에 심각한 위험을 초래하는지 아는 것이 중요하다."고 말했다.

 

노화되는 뇌에 대한 노출 결과

연구원들은 수컷과 암컷 쥐를 최대 14개월 동안 여과된 공기 또는 터널에서 끌어온 오염 된 공기에 노출시켜며 실시간으로 변함없는 상태로 동물에게 전달했다.

연구 대상은 야생형 쥐와 인간과 관련된 알츠하이머 병 위험 유전자를 발현하는 쥐의 두 그룹으로 나뉘었다.

테스트는 알츠하이머 병 특성의 발현을 정량화하기 위해 하이퍼 스펙트럼 이미징, 행동 테스트 및 신경 병리학적 측정을 사용하여 3 개월, 6 개월, 10 개월 및 15 개월 된 쥐를 대상으로 진행되었다.

Lein은 "우리는 교통 관련 대기 오염이 위험 유전자를 발현하는 쥐(기존에 예상함) 뿐만 아니라 야생형 쥐에서도 알츠하이머 병 특성이 가속화 하는 것을 보았다."라고 하며, “우리는 그것을 예상하지 못했다. 크고 흥미로운 발견은 교통 관련 대기 오염이 후기 발병 알츠하이머 병의 위험 요소라는 것이다. 이런 오염은 모든 곳에 존재하고 있고 전 세계적으로 알츠하이머 병으로 인해 영향을 받는 사람들의 증가를 설명 할 수 있기 때문에 이 결과는 중요하다.” 고 말했다.

여전히 불분명한 것은 오염 물질의 어떤 구성 요소가 뇌에 주로 영향을 주며 지배적인 원인인가 하는 점이다.

원인은 교통 관련 대기 오염과 관련된 가스, 입자상 물질, 도로 먼지, 타이어 마모, 진동 및 소음 등이 있다.

Lein은 "다음으로 진행해야 하는 연구는 이러한 알츠하이머 병의 특성을 유발하는 교통 관련 대기 오염의 특정 구성 요소를 분리하는 것이다." 라고 하며, "아니면 복합적인 원인으로 피해를 일으키는가?“ 라고 질문을 가졌다.

또한, Lein은 ”연구 현장의 오염된 공기 중 미세 입자(PM 2.5)는 연방 규제 기준 미만이었지만, 노출된 동물의 뇌에서는 규제되지 않은 초미립자가 검출되었다.“

"환경 보호국은 PM 2.5 수준까지만 규제하지만, 이번 연구와 관련된 교통 관련 대기 오염의 대부분은 초미립자 물질이다." 라고 하며, "이번 연구는 현재 규제 표준을 재평가하여야 한다는 정보를 제공하고 현재 규제 표준이 노화된 뇌를 보호하지 못한다는 것을 알려준다." 고 말했다.

이번 연구는 교통과 관련된 대기 오염이 알츠하이머 병의 발병 시간이 빨라지고 질병 진행을 가속화 하여 두 배의 상처를 줄 수 있음을 보여준다.

개인적인 요인이 알츠하이머 병 (운동, 흡연,식이 요법)에 대한 개인의 위험을 변화시킬 수 있지만, 사람들은 위험 요인을 줄이기 위한 계획을 지켜나가는 점에서 종종 취약하다.

Lein은 "인구 수준에서 정책을 통해 위험 요소를 규제할 수 있다면 개별 수준에서 규제하려고 할 때보다 공중 보건에 더 큰 영향을 미친다는 것을 보여주는 데이터가 많이 있다."며, “교통 관련 대기 오염의 어떤 요소가 이러한 영향을 일으키는지 확인하는 데 진전을 이룰 수 있다면 과학자들은 입법자들에게 접근하여 과학적 기반이 있는 규제를 만들 수 있다. 만약 알츠하이머 발병을 5년 늦출 수 있다면 의료 관리 시스템의 막대한 비용을 절약할 수 있다." 고 말했다.

이번 연구는 현재까지 연구 사이트에 나온 4개의 논문 중 하나이다.

Translational Psychiatry에 발표된 이전 연구는 뇌 발달에 중점을 두었으며 교통 관련 대기 오염과 자폐증과 같은 신경 발달 장애와 관련된 뇌 발달의 변화에 ​​대한 위험 증가와의 연관성에 대해 발견했다.

by Trina Wood

 

 

  다음은 ENN과 캘리포니아 대학 데이비스(UC Davis)가 전하는 뉴스링크입니다.

https://www.enn.com/articles/67831-air-quality-linked-to-increased-risk-of-alzheimer-s

https://www.ucdavis.edu/news/air-quality-linked-increased-risk-alzheimers

 

 

본지 객원기자(외신) 이상현 소개

 

서울 영동고등학교를 거쳐 미국 Beverly Hills 고등학교를 졸업하고 Parks College of Aviation & Engineering,에서 항공우주공학 석사를 취득했다.

미국의 McDonnell Douglas (현 The Boeing Company)와 NASA와의 연구 협업 및 파견 근무 등 다양한 경력을 거친 후 현재 국내 지에프오엔엠㈜ / 총괄사업 이사로 근무중이다.