염증이란 무엇인가? 염증의 단계적 반응

염증이란 무엇인가? 염증의 단계적 반응

염증이란 무엇인가?

염증의 교과서적인 정의는 '병원균에 대한 신체 방어 체계의 일부'입니다. 전형적인 염증의 특징은 체온이 올라가고 독성 프리라디칼이 넘쳐나며 염증성 신호 단백질의 증가 그리고 대식 세포의 방출 등입니다. 염증 반응은 신체가 직면한 위험에 대항하기 위해 수립된 방어 수단입니다. 그러나 수백만 년 동안의 진화 과정을 통해 정립된 신체의 적극적 적응 반응이 현대인에게는 오히려 퇴행성 질환의 전조가 될 수도 있습니다. 버몬트 대학의 병리학자 러셀 트레이시는 젊은 시절에 건강을 유지시켜주는 바로 그 방어 메커니즘이 오히려 노화 과정과 관련될 지도 모른다고 주장합니다.

나이를 먹어가면 염증을 조절하는 능력은 쇠퇴하기 시작합니다. 따라서 노화 시기에 생긴 염증은 신체를 보호하기보다 소리 없이 전신으로 퍼져 퇴행성 질환의 뿌리가 되기도 합니다. 이와 같은 만성 염증 증상은 급성 염증과 완전히 다른 것입니다. 급성 염증은 발적, 열감, 종창, 통증 등 뚜렷한 증상을 동반하지만 만성 염증은 엄청난 재앙이 닥칠 때까지 아무런 증상도 보이지 않습니다.

염증이 소리 없이 진행되면 상황은 더욱 위험해질 수 있습니다. 증상이 없는 염증은 스스로 신체를 작동시키고 면역 방어 체계가 자신의 기관을 공격하게 됩니다. 시간이 경과하면서 C 반응 단백질이나 인터루킨-6과 같은 위험한 염증 전 단계 사이토카인과 프로스타글란딘 E-2 그리고 류코트리엔 B-4 염증을 유발하는 에이코 사노 이드(산소화된 필수 지방산)가 방출되어 전신 조직을 파괴하기 시작합니다. 이와 같은 전신적인 내부 공격에 반응하기 위해 신체는 훨씬 더 많은 염증성 사이토카인과 해로운 프리라디칼을 무제한 만들어냅니다.  소리 없이 진행되는 염증은 연기를 뿜으며 서서히 타 들어가는 불길처럼 동맥을 손상시키고 신경 세포와 장기를 파괴하며, 면역 체계를 손상시켜 암의 진행을 재촉합니다. 신체가 현재 이런 과정을 겪고 있다면 지금 이 순간에는 건강한 사람일지라도 내일이 되면 급속하게 퇴행성 질환의 길로 내닫게 될지도 모릅니다. 하지만 낙관적인 측면이 없는 것은 아닙니다. 언젠가 부딪칠 수도 있는 심장병, 암, 당뇨병, 알츠하이머병 등 퇴행성 질환을 치료하기보다는 오늘부터 당장 만성 염증을 줄이기 위한 예방조치를 취하면 앞으로 닥칠지도 모를 퇴행성 질환을 방지할 수 있기 때문입니다.

 

염증의 단계적 반응

에이코사노이드는 식생활을 통해 섭취하는 필수 지방산인 리놀레산과 알파 리놀렌산에서 유리된 지방과 비슷한 분자 물질입니다. 에이코 사노이드는 과거 진화 과정에서 생성된 원시 호르몬입니다. 그러나 이와 같은 특화된 신호 분자들은 온몸을 순회하는 내분비 호르몬과 달리 생성된 세포 인근이나 세포와 세포 사이에만 존재합니다. 에이코사노이드에 속하는 호르몬은 종류가 다양합니다. 프로스타글란딘, 트롬복산, 류코트리엔, 리폭신, 이소 프로 스타 노이드, 그리고 엔도 카나 비노이드 등이 있습니다. 이들 산소화된 필수 지방산들은 체내 염증을 조절하는 주요 인자입니다. 일부 에이코사노이드는 염증을 일으키고 또 다른 에이코사노이드는 염증에 저항합니다.  즉 좋은 에이코사노이드와 나쁜 에이코사노이드가 공존하는 것입니다. 이들은 모두 면역 반응의 중심 사령부를 이루어 반대 기능을 하는 에이코사노이드와 서로 견제하면서 역동적인 균형을 유지합니다. 이와 같은 역동적 균형이 깨질 때 염증이 발생합니다. 에이코사노이드는 서로 대등한 입장에서 작용하면서 균형을 유지하지만 균형 상태를 신속하게 변화시켜 신체의 염증 반응을 자극하기도 하고 약화시키기도 합니다. 또한 에이코사노이드는 혈압 조절, 심장과 신장 기능, 알레르기 반응, 신경 전달, 호르몬 합성 그리고 스테로이드 생성에도 매우 중요한 역할을 합니다. 염증 전 단계 에이코사노이드, 즉 나쁜 에이코사노이드는 염증의 단계적 반응에서 돌격 대원처럼 행동합니다. 통증을 유발하는 프로스타글란딘, 종창을 일으키는 류코트리엔 등이 그것입니다. 이것 들은 급성 외상이나 감염에 대항하는 필수적 물질이지만 과도하게 발현되면 퇴행성 질환의 발병 원인이 됩니다. 이 두 종류의 염증성 에이코사노이드는 붉은색 육류, 조개, 달걀노른자에 들어있는 아라키돈산과 기타 동물성 식품에 들어 있습니다. 아라키돈산은 식물성 기름에 함유된 오메가-6 필수 지방산인 리놀레산을 섭취하면 체내에서도 생성됩니다. 달맞이꽃 종자유, 까막까치밥 나무 씨 기름, 지치 기름 등에 리놀레산이 풍부하게 들어있습니다.

아라키돈산 경로

아라키돈산 경로란 염증을 촉진시키는 에이코사노이드를 만들어내는 주요 대사 경로입니다. 세부적인 경로는 표 4-2에 나와 있습니다. AA에서 생성되는 염증 전 단계의 주요 에코사노이드는 프로스타글란딘 E2입니다. 이 신호 분자가 방출되면 특화된 백혈구를 활성화시켜 내침한 병원체를 찾아낸 후 파괴시킵니다. PG-E2가 방출되면, 혈소판 응집, 동맥 경화, 심장 마비, 뇌졸중을 초래하며 신체 면역 반응 조절을 돕는 신호 단백질인 염증 전 단계 사이토카인을 분비시킵니다. AA 대사산물인 류코트리엔 B4는 관절염, 천식, 동맥 경화, 염증성 장 질환 등 일부 염증 질환과 관련됩니다. 트롬복산은 AA 전환에 의해 생성되는 또 다른 염증성 에이코사노이드입니다. 트롬복산 A2는 혈관과 호흡기 근육을 강력하게 수축시킵니다. Tx-A2가 과다하게 생성되면 심혈관성 고혈압의 원인이 됩니다. 오메가 6 대사 경로의 최종 단계에서 만들어지는 아라키돈산이 염증성 PG-E2로 전환되는 것은 사이클로옥시게나 아제-2라는 효소에 의해 조절됩니다. 감마 토코페롤은 COX-2를 억제함으로써 염증성 PG-E2 생성을 효과적으로 차단합니다. 그러나 알파 토코페롤은 염증성 PGE-2 차단 능력이 없습니다. 이는 비타민 E 유사체와 달리 감마 형태 토코페롤만의 독특한 항 염증 기능을 의미합니다. 인도 향신료 주성분인 강황 (페놀 화합물)은 COX-2와 리폭시게 나아제의 활성을 차단합니다. 강황의 커큐민이 주요 염증 촉진 효소를 억제시키면 PG-E2와 LT-B4의 생성을 차단하여 염증의 단계적 반응을 무력화시킵니다.

에이코사펜타에노산 경로

유익한 에이코사노이드는 에이코사펜타에노산에서 만들어지고 EPA는 아마, 카놀라, 호박씨에 함유된 필수 오메가-3 지방산인 알파 리놀렌산에서 추출됩니다. EPA는 연어나 정어리 같은 생선 기름에도 풍부하게 들어있습니다. 프로스타글란딘-E3와 일부 특정 류코트리엔 EPA 유도체이며 염증에 맞서 대항합니다. 이와 같은 화학적 메신저는 면역 반응을 완화시켜 신체의 생리적 환경을 정상화합니다. 어유에 들어있는 또 다른 필수 오메가 3 지방산인 DHA는 정액, 뇌, 망막 조직 안에서 인지질 기질의 주요 성분이 됩니다. DHA는 두 개의 탄소 단위를 제거함으로써 EPA로 전환되어 에이코사노이드 합성에 기여합니다. EPA와 DHA 등 주요 오메가 3 지방산은 좋은 에이코사노이드를 만들어낼 뿐만 아니라 델타-5-불포화 효소를 억제시켜 아라키돈산 형성을 방해합니다. 따라서 염증성 에코사노이드의 생성이 약화됩니다. 어유를 섭취하면 염증성 반응의 진전을 방지할 수 있습니다. 섭취된 어유는 오메가 3 대사 경로에 필요한 기질을 공급하여 PG-E3나 기타 항 염증성 류코트리엔 등 좋은 에이코사노이드 생성을 증가시킵니다. 어유는 또한 델타-5-불포화 효소를 억제시켜 아라키돈산 형성을 방해함으로써 PG-E2나 염증성 류코트리엔 등 나쁜 에코사노이드 생성을 차단합니다. 영양 전문가들은 전신 염증을 감소시키기 위한 가장 좋은 수단은 양질의 어유를 매일 섭취하는 것이라고 믿고 있습니다.