| ### 흥분성 독소(Exitotoxins : 죽음을 부르는 맛)
만일 어떤 사람이 음식에 첨가된 화학물질이 당신 어린아이의 뇌 손상을 유발하고 이 물질이 성장기 동안 형성되는 신경조직에 어떠한 영향을 미쳐 나중에 학습 장애을 일으키고 감정 조절에 문제을 일으킬 수 있다고 한다면 어떻게하겠는가 이 화합물이 호르몬들을 조절하는 것으로 알려진 특정부위에 손상을 줄 수 있고 그래서 차후 당신의 어린이들이 내분비계통에 문제를 가질지도 모른다는 사실이 과학적인 근거가 있다면 어떻게 하겠는가
##Exiciting Cell to Death
1908년 Kikunae Ikeda 박사는 토쿄대학의 실험실에서 연구하던 중 다시마의 맛 증진 효과가 있는 그 원인물질을 규명하려고 노력하였다. 일본인들은 수천년 동안 이 다시마를 그들의 음식에 사용해 왔다. 그것은 그것을 넣은 어떤 음식이라도 맛을 크게 증진시킬 수 있는 힘을 가지고 있었다. 운 좋게 이케다 박사는 독일에서 유명한 화학자인 Wolff 박사 下에서 훈련을 받았는데 그는 단백질 분리기술을 가진 사람이었다. 이케다 박사가 발견한 신비스러운 맛 증진 물질은 놀랍게도 glutamte였다. 1909년 이케다 교수는 그의 친구 스즈키 박사와 연합하여 MSG 제조회사를 만들었다. 그들은 회사 이름을 아지노모도라고 이름 지었다. 아지노모도라는 뜻은 영어로 ‘맛의 본질’이라는 의미다. 1933년 경 일본인들은 매년 이 물질을 천만톤 이상 사용하게 되었다. 이것은 굉장한 브랜드가 되었다. 전쟁기간 일본정부는 MSG를 전투식량에 넣었다. 미군의 레이션과 달리 그들 것은 맛있었다. 미군은 일본군 포로로부터 몇 개의 레이션을 얻어 이 맛있는 식량에 관한 이야기와 더불어 돌아왔다. 그후 1948년 미국의 거대 식품 회사들은 미군 병참관의 주선 下에 미팅을 가졌고 이내 대량생산에 들어갔다.
##어떻게 흥분성 독소가 작용하는가
어떻게 흥분성 독소들이 작용하는가 하는 많은 연구들이 행하여져 왔는데, 거기에는 뇌 기능 뿐아니라 퇴화되는 과정도 포함하여 연구되어 왔다. 이에 대해 토론함에 있어 우리가 잘 알아야 할 것은 식품에 첨가되는 흥분성 독소(glutamate, aspartate)는 실험동물의 뇌에 손상을 주는 것과 똑 같다는 것이다. 즉 이 토론에서 말하는 glutamate은 MSG(화학조미료)의 주요 성분과 동일한 물질이라는 것이다. 또 한 가지의 신경독소로 지칭되는 aspartate는 인공감미료인 아스파탐의 주요성분을 말하는 것이다. glutamate와 aspartate는 뇌와 척수에서 보통 발견되는 뉴로트란스미터(신경전달물질, 키 key로 작용)을 말한다. 심지어는 이 두 물질은 뇌와 척수에 있는 가장 많이 함유되어 있는 일반적인 신경전달물질이지만 일정 수준 이상으로 올라간다면 글루타메이트 리셉터가 포함되어 있는 신경뿐아니라 이 신경에 연결된 다른 신경세포까지 파괴할 수 있는 독소(=자물쇠로 작용)가 될 수 있는 것이다. 후자, 즉 다른 세포까지 파괴할 수 있다는 것은 매우 중요하다. 이것이 의미하는 것은 과도한 glutamate은 glutamate receptor(수용체: 글루타메이트가 붙어 작용하는 세포표면의 특정부위)가 있는 신경 뿐 만아니라, 그것과 연결된 다른 어떤 신경조직도 파괴할 수 있다는 말이다. 이것은 알츠하이머와 파킨슨병을 토론할 때 중요한 사항이 된다. glutamate와 aspartate은 둘 다 신경을 극도로 흥분시킬 수 있고 일정량 이상일 경우 신경세포를 퇴화시키고 나아가 죽일 수 있다. 이것이 왜 신경시스템이 이 두 아미노산의 농도을 extracellular space라고 불리우는 신경세포를 둘러싸고 있는 액에서 조심스럽게 다루는가 하는 이유이다. 그렇게 하는데는 몇 가지 방법이 있는데 이 extracellular space에서 과잉의 glutamte을 제거하도록 디자인된 시스템이라는 것이 가장 중요한 사실이다. 이것은 glial cell로 과잉의 glutamate를 내보내는 특별한 펌핑 시스템이다.glial cell은 신경세포를 둘러쌓고 그곳에 에너지를 공급하는 곳이다. 이 펌프는 배의 배수펌프와 같이 작동한다. 만일 펌프가 작동하지 않는다면 배는 물로 가득찰 것이고 가라앉을 것이다. 정상적이라면 이와 같은 glutamate clearing system은 매우 효과적이다. 이것이 보다 높은 MSG를 주어야만 유아기의 동물보다 어른 동물에서 보다 치명적 손상을 줄 수 있는 이유 중의 하나이다. 그러나, 잘 기억하라 조그마한 양이라도 세포를 죽이지 않더라도 손상을 줄 수 있다.
##Cascade of Destruction : Free Radicals(파괴의 연속 : 자유 라디칼)
일단 칼슘의 세포 유입에 의해 파괴의 연속은 시작된다. 전체적인 과정은 핵 연쇄 반응의 폭발처럼 시작된다. 이 반응이 진행됨에 따라 소위 자유 라디칼이라는 독소가 흘러나온다. 생화학자에게는 라디칼이라는 것은 그 원자 밖 오비탈(궤도)에 쌍을 짓지 못한 원자, 분자 그룹를 말하는 것이다. 이것을 시각적으로 좀더 쉽게 설명하면 이것들은 이것들과 접촉하는 어떤 것도 손상시킬 수 있는 아주 뜨거운 붉은 입자의 소나기로 생각하면 좋다. 일단 방출되면 이것들은 세포 내부의 있는 모든 것과 결합하여 태워 구멍을 낼 수 있다. 그것이 유전자라도 말이다. (사실, 그것들은 세포 안의 다른 화합물들과 반응함으로서 세포를 파괴한다.)
거의 모든 손상과 알려진 질병(관절염으로부터 암에 이르기 까지 그리고 심지어 노화 그 자체도)에 있어서도 중심적인 역할을 하기 때문에 자유 라디칼을 이해하는 것은 중요하다. 그러나 자유 라디칼은 질병이나 손상 중에서 뿐만아니라 정상적인 세포 대사 과정에서도 매일 매분 발생된다. 에너지는 포도당의 복잡한 분해 과정에 의해 세포 안에서 생성되는 것이다. 대사과정이라는 분해 과정을 거치는 동안 자유 라디칼은 저절로 생성된다. 이것들은 매우 작은 양이지만, 존재한다. 자유 라디칼 가장 중요한 2가지는 superoxide 라디칼과 hydroxy 라디칼이다. 이 두가지 중 hydroxy 라디칼이 좀 더 중요하다. 물론 많은 양으로 존재하는 것은 과산화수소라는 물질이다.
##Nature's Sponges
운 좋게 우리의 몸은 이 독소를 중화할 수 있는 방법을 가지고 있다. 이 시스템은 자유 라디칼 제거제 또는 항산화제라는 화합물을 이용한다. 이것은 해로운 화합물을 빨아들일 수 있는 일종의 스펀지 비슷하다. 가장 중요한 항산화제는 알파-토코페롤 혹은 비타민 E라는 것과 역시 비타민 C라고 알려진 아스코르빈산이다. 뇌는 보통 몸 중에서 비타민 C의 함량을 높게 유지하는 곳이다. 불행하게 뇌에서의 비타민 E는 낮다.
이 항산화제들의 유리한 점은 쉽게 BBB를 통과할 수 있고 그들이 필요한 곳의 뇌 세포에 이를 수 있다. 이것은 다음과 같은 사실을 의미하는데 즉, 우리들은 우리의 음식이나 비타민 보충제를 먹으므로써 뇌에서 이들 함량을 올릴 수 있다는 것이다. 또 다른 보호 시스템이 있는데 이것은 catalase, superoxide dismutase, glutathione peroxidase라는 효소를 이용하는 것이다. 나쁜 뉴스는 이러한 효소들이 뇌에는 조금 밖에 없다는 것이다. 이 정도로는 우리의 뇌는 병이나, 독소, 상처등에 의해 생성된 자유 라디칼에 손상받기가 아주 쉽다는 것이다.
결과적으로 우리의 뇌는 비타민 E, 비타민 C에 의존한다. 우리의 음식으로 정상적으로 공급되는 항산화물질이 또 있는데 대부분이 비타민이다. 그리고 일부는 미네랄이다. 베타-카로틴은 강력한 항산화제이다. 다른 것으로 비타민 K, D, A 그리고 미네랄인 마그네슘, 크롬, 아연, 셀레늄이 있다.
##흥분성 독소가 모든 뇌세포를 죽이지 못한다. 그것들은 극히 일부의 영역에서만 활동한다. 그것들은 일부의 뇌세포를 완전히 죽일 수 있으나 이웃해 있는 다른 세포는 무해하게 남겨두는 경우도 종종 있다. 이 선택적인 살해는 세포에 glutamate의 특별한 receptor가 있는냐 없으냐 하는 존재에 그 근거를 둔다. 즉, 살해 당하는 세포는 죽음의 표식자가 있는 것이다. 모든 흥분성 독소들은 glu-r 이 있어야만 활동할 수 있다. 예를들면, glutamate 뿐만아니라 aspartate도 이 receptor에 접합함으로써 신경세포를 흥분시킨다. 흥분성 수용체들은 NMDA, quisqualate, kinate-r이라는 glu-r 들이 있지만 가장 일반적인 것은 NMDA-r이다. 모든 포유동물의 뇌는 glu를 신경전달물질로 활용한다. 그것은 뇌의 기능에 가장 중요한 흥분성 기능을 담당한다. 즉, 뇌를 활성화 시키고, 활동하도록 준비시킨다. 알츠하이머(치매), ALS(근위축증) 등과 같은 만성적인 뇌질환에 영향을 받는 곳으로 알려진 특정지역에 집중되어 있다. 이것은 흥분성 독소들은 이 질병에 중요한 역할을 한다는 것을 암시하고 있는 것이다. 일반적으로 독소들은 뇌세포에 동등하게 영향을 미칠 것으로 생각한다. 그러나 우리는 특정세포에만 작용할 수 있는 독소들만 확인하였다. 이 뇌 질병에 대한 완전한 새로운 이해는 그 자체가 선물인 것이다. 이 지식에 근거하여 우리는 처음으로 불치라고 생각되어진 질병들을 다룰 수 있게 되었다. 그러나 좀 더 놀라운 일은 병을 막을 수 있도록 디자인된 완전히 새로운 처치 영역을 열었다고 하는 것이다.
##흥분성 독소와 뇌세포 에너지
1989년, R.C. Henneberry 박사와 그 팀은 신경세포가 에너지가 부족해졌을 때 glutamate나 다른 흥분성 독소에 대한 독성효과가 훨씬 더 예민해 진다는 것을 발견하였다. 대뇌 피질 세포를 사용하여 마그네슘과 포도당이 세포 배지에 충분히 존재 할 때에는 훨씬 더 높은 농도라 해도 glutamate(5 미리몰)은 세포를 죽이지 못하는 것을 발견하였다. 그렇지 않을 경우 훨씬 낮은 농도(0.02 미리몰)에도 세포는 파괴 되었다. 마그네슘이 배지에서 제거되었을 때 역시 아주 작은 양의 glutamate에서 세포 파괴가 일어났다. 기억하라, 마그네슘은 세포를 죽일 수 있는 칼슘 채널을 닫게 하는데 도움이 된다. 이 실험에서 세포 에너지 부족 원인(산소부족, 포도당 부족, 대사독소)에는 상관이 없다. 신경세포는 단순히 에너지 공급이 부족한 것만으로도 glutamate의 독성 효과에 극히 예민하였다.
차후, Henneberry 는 낮은 세포 에너지 그 자체만으로도 자연적으로 칼슘채널을 막은 마그네슘 방어막이 풀리고 칼슘이 세포 안으로 쏟아져 들어옴으로서 신경세포를 극도의 흥분상태로 가져갈 수 있다는 것을 발견하였다. 단지 마그네슘은 NMDA-r만을 막을 수 있고, quisqualte-r, kainate-r 을 막을 수 없다는 것을 기억하여야만 한다. (칼슘 채널의 활성은 단지 NMDA-r에 직접 연결 됨으로서 만이 일어난다. quisqualte, kainate gluamate type receptor는 그렇지 못하다.)
Neuron fire를 일으킬 수 있는 물빌들 중 그 어떤 것도 칼슘채널에서 마그네슘 보호막을 제거한다는 사실을 알았다. ( 이것이 이 채널을 voltage sensitive calcium channel, VSCC) 신경세포를 스스로 폭발시키는 원인이 될 수 있는 한 조건은 저혈당이다.
당신이 이런 상태에 놓여 있다면 이것을 경험했음에 틀림없다. 강한 배고픔이 당신을 조이는 것처럼 당신이 느끼는 걱정거리도 당신 뇌의 흥분성 신경세포의 과도한 활동의 원인이 된다. 이것은 사람의 감각을 높이기 때문에 본능적인 조건 下의 생존 조건이 될 수 있다. 이것 역시 사람의 의욕과 걱정을 강하게 한다. 대부분의 저혈당이 그런 것 처럼 이것은 다시 사나운 사냥꾼을 만든다.
그래서, 마그네슘은 NMDA-r에 대해 흥분성 독소의 과도한 활동을 억제하는데 반해, 이것의 보호력은 그 원인이 무엇이건 상관없이 뇌 에너지가 낮아지면 악화된다.
뇌는 과도한 glutamate 축적에 대해 능동적으로 특수한 저장 영역에 저장함으로써 그 자체를 보호한다. 이 과정은 많은 양의 에너지가 필요하다. 갑상선기능저하에서처럼 만일 에너지 생산시스템이 충분히 작동되는데에 실패한다면, 이 보호 시스템은 더 이상 작동할 수 없을 것이고 glutamate 가 신경세포 밖에 쌓이는 원인이 될 것이다. Glu은 신경세포를 흥분시키고 폭발시키는 원인을 제공한다는 것으로 알려져 왔다. 이 과도한 활동성은 상당한 양의 에너지를 없애고 ATP를 거의 고갈시키고 세포가 훨씬 빨리 죽게하는 원인이 된다. 칼슘이 세포 안으로 들어오면 다른 메카니즘, 즉 소포체endoplasmic reticlum 라는 세포의 특수한 구조 안에서 칼슘을 잡는 보호메카니즘이 세포를 보호하려는 노력으로 작동하게 된다. 그러나 이러한 세포안의 펌프 메카니즘은 역시 많은 에너지를 필요로 한다. 세포내 에너지가 고갈된다면 저혈당과 같은 또는 에너지 생성 시스템에서 효소의 결함과 같은 상태가 되어 이 보호작용은 작동할 수 없게 된다. 에너지가 다한 세포는 그 때 죽는다.
예를들면, kainate의 경우, glutamate receptor의 subtype중의 하나를 자극하는 물질로 뇌 세포로 주입할 경우 빠른 뇌 에너지 분자의 고갈이 있어나는데 주로 phosphocreatinine과 ATP 이다.
PET(뇌대사 에너지 관찰할 수있는)scanning이라고 불리어지는 특별한 scanning 기술을 이용하여 kainate가 뇌의 특정영역으로 주입되었을 때 뇌의 에너지 이용이 증가되는 것을 관찰할 수 있다. 뇌 에너지의 결핍과 흥분성 독소에 대한 민감성 증가는 인간의 신경퇴화성 질병에 중요한 役割을 하고 있다. 그것은 뇌 기능을 서서히 퇴화시키는 것이다. 특히 저혈당 중에는 더욱 더 위험이 내포어 있다.
##70여종의 흥분성 독소가 발견되었다. 각각의 독소들은 특이한 특성이 있다. 실험에서 데이터를 해석하는데 고려해야만 하는 사항이다. 예를들면, Kainate 타입 독소는 NMDA 독소와는 완전히 다른 행동을 한다. 그것들은 다른 타입의 신경세포에 영향을 주고 완전히 다른 방법으로 행동한다. Kainate는 뇌에서 발견되지 않는다.
흥분성 독소를 다루는 방법도 역시 데이터를 분석하는데 있어 중요한 사항이다. 여기에는 많은 방법이 있다. 즉, 적은 양으로 뇌의 특정 부위로 직접 주입된다던가, 식품이나 물에 녹여 소화시킨다던가, 배로 주입된다던가, 뇌의 표면에 칠해진다던다가 하는 식으로 말이다. 배로 주입되었을 때 Kainate는 발작과 파괴를 일으킨다. 그러나 뇌의 특정 부위에 주입되었을 때 여기저기 염증을 일으킬 수 있다. 이런 방법은 종종 뇌의 기능을 알아내기 위해 탐침하는 방법으로 사용된다. 또, 흥분성 독소에 반응하는 동물의 종류에 따라 다르다. 심지어는 같은 종 안에서도 그렇다. 예를들면, 똑 같은 종의 동물에서 성과 무게 따라 같은 뇌 손상을 만드는데 몇 배의 glutamate가 필요한 동물도 있다. 모든 살아있는 것들은 독소에 대한 민감성이 다르다. 이것은 아마도 어떤 세포는 자연히 다른 것 보다 강하고 또는 아주 효과적인 방어 시스템, 예를들면 칼슘 펌프와 같은 시스템을 가지고 있기 때문일 것이다. glutamate의 흡수는 종마다 상당히 다양하다는 것을 알고 있다. 인간은 다른 동물 보다 소화된 glutamate를 그들의 혈청중에 높게 유지한다. 원숭이는 glutamate를 약하게 흡수한다. Mice은 이점에 있어서 원숭이와 비슷한 반면. 원숭이 보다 높게 흡수한 glutamate를 유지한다. 많은 변수가 존재한다. 인간뿐만 아니라 모든 종에 있어서의 이 같은 차이는 왜 어떤 사람은 30년 동안 하루에 3갑씩 담배를 피우고도 폐암에 걸리지 않고 어떤 사람은 훨씬 적게 10년동안 담배를 피우고서 암에 걸리는 것과 같다. 우리는 모두 하나님에 의해 창조된 개별적인 존재이다. 이런 독성 효과도 농도와 노출기간에 따라 다르다. 많은 양의 glutamte은 세포를 빨리 죽이지만 적은 양은 죽이지 않을지라도 그것을 심각하게 병들게 할 수 있다. 상당히 재미있는 것 중의 하나는 이 같이 낮은 농도에서는 인간은 신경을 퇴화시키는 병에 걸려 천천히 뇌 세포를 죽게 할 수 있는 가능성이 있다는 사실이다. 동물의 나이도 매우 중요하다.
##Bias in Scinence(과학적 오차가 있을 수 있다)--과학자들도 우리 모두처럼 사람이다.
흥분성 독소에 있어서는 더욱더 적절한 예이다. John Olney 박사는 성장동물에서 식품 유래의 MSG가 위험하다는 사실을 발견하고 그는 이 위험성에 대해 FDA가 관심을 갖도록 시도하였다. 그가 MSG의 독성에 관한 그의 발견을 발표하자마자 그는 여러 방면에서 무서운 재난에 놓이게 되었다는 것이다. 많은 신문들이 그의 데이터를 공격하였고 실험을 반복하였을 때 아무런 독성을 발견하지 못했다고 요구하였다.
##결론
이와같이 exitotoxins 은 우리가 테스트한 모든 실험동물의 뇌에 심각한 영향을 줄 수 있다는 강력하고 확실한 증거들을 음미해 왔다. 실험동물의 나이, 즉 노출되었을 때에 따라 뇌의 민감성은 다르게 나타났다. 가장 민감할 때는 아이가 아직도 어머니의 배속에 들어 있을 때이다. 어른 뇌가 비교적 높은 농도의 exitotoxins에 저항할 수 있는데 반해 이때 뇌는 많은 효소들과 메카니즘이 아직 성숙하지 않았기 때문이다. 그러므로 어린 태아는 자신을 방어할 어떤 방법도 없다. 신생아 때에 보여준 exitotoxins에 대한 예민한 민감성에서 어른 때의 비교적 낮은 민감성으로의 발달은 여러해 동안 아주 천천히 일어난다.
즉, 동물들은 신경독소에 대항할 수 있는 보호 메카니즘을 갑자기 만들 수 없다는 말이다. 테스트한 모든 동물에서 이와같이 뇌보호 메카니즘이 완성될 때까지 많은 시간이 걸려다는 것은 인간도 마찬가지라는 사실을 쉽게 가정할 수 있다. 이것은 선천적으로 갖고 태어난 exitotoxins에 대한 민감성은 생후 몇 년은 계속된다는 것이고 심지어는 어른이 되어서도 계속된다는 것이다.
식품에 사용되는 이 모든 exitotoxins은 단지 한가지 목적을 위해 사용되어 진다는 것을 명심하여야 한다. 즉 음식의 맛을 내는 목적 하나만이다. 식품의 부패를 막기 위한 목적도 아니고, 영양적인 목적도 아니다. 포테이토칩, 냉동식품, 수프, 그레이비(고기국물) 이 모든 식품이 맛을 향상시키는데 exitotoxins에 의존하고 있다.
##MSG산업에 종사하는 옹호론자들은 이 반응은 드물고 탄수화물이 들어 있는 음식을 먹으므로써 방지할 수 있다고 주장한다. MSG에 반응하는 사람들의 반응은 실로 다양하다. 일부는 1-2g의 낮은 함량에서 반응하는가 하면 어떤 그룹은 12g의 높은 함량에 반응하기도 한다. 대략 10-25%의 그룹이 육체적인 반응을 나타냈다. 그러나 오버나이트를 하고 MSG만을 먹었을 때 결국 모든 사람이 중국음식중후군의 심한 증상을 나타냈다. 그래서 심지어는 약간의 저혈당도 흥분성 독소의 독성을 나타내는데 주요한 역할을 한다.
Stegink 연구팀은 매우 높은 농도의 설탕이 뇌 손상을 막기에 충분하도록 glutamate의 흡수를 막을 수 있다고 발표하였다. 이 연구에서는 kg당 50mg 의 MSG가 들은 쇠고기 콘소메에 설탕을 들어 있는 것과 없는 것을 가지고 6명의 지원자를 대상으로 실험을 하였다. 그들은 설탕은 많은 양의 glutamate의 흡수를 감소시킨다는 것을 발견하였다. 여기서 흥미로운 것은 보통 음식에 넣어 먹는 설탕의 10배 양의 사용하였다는 것이다. 이것은 MSG나 아스파탐이 들어 있는 음식을 먹을 때마다 10배의 설탕을 먹으라고 제안하는 것이나 마찬가지다. 만일 그렇게 한다면 뇌 손상은 입지 않을지 모라도 당뇨가 될 것이다. 그 보다 먼저 Stegink은 탄수화물을 먹음으로서 glutamate의 흡수를 크게 줄일 수 있다고 이야기한 것이 있다. 이 실험에서 kg당 0.5g의 MSG를 사용한 음식에서 크랙커 17-18개를 먹음으로서 흡수를 억제할 수 있다고 하였다. 누가 아스파탐이 들어 있는 다이어트 콜라를 먹으면서 18개의 크랙커를 먹겠는가 그들은 소량의 탄수화물를 사용했을 때는 5/8가 소용이 없었다. 우리 음식에 들어 있는 설탕이건 탄수화물이건 식품첨가물인 흥분성 독소에 적절히 보호받을 수가 없다는 것은 명백한 사실이며, 보호받을 수 있는 단 한가지의 방법은 그것을 회피하는 것이다.
##Getting glucose to the brain
1983년 고스타박사는 스웨덴의 우메아 대학에 있는 유전약학에서 연구하던 중 놀라운 발견을 하였다. 839명의 발광하는 환자 중 63명만이 당뇨이고, 알츠하이머 환자는 아무도 없다는 사실을 발견하였다. (그들은 모두 다른 원인으로 치매가 걸렸다) 통계적으로 보면 적어도 한명정도는 알츠하이머 환자가 있어야 했다. 그리고 그들은 알츠하이머 환자에게 높은 농도의 글루코스를 주면 어떻게 반응하는지 조사하기 시작했다. 환자들에게 음료형태로 글루코스 100g를 주었다. 그리고 6시간동안 한시간씩 혈당과 인슐린을 조사하였다. 그 다음 이 알츠하이머 환자와 혈관성 치매 환자(다중 뇌졸중이 원인인)와 치매가 없는 혈관성 환자 그리고 일반적으로 건강한 늙은 환자을 비교하였다. 알츠하이머 환자가 혈중 글루코스 농도가 인슐린 농도는 같더라도 비교군 보다 빨리 낮아지는 것을 발견하였다. 그러나 글루코스에 대한 조사가 계속될수록 알츠하이머 환자는 컨트롤군보다 매우 글루코스 함량이 낮았고 인슐린 함량은 높았다. 이 연구로 추측하건데 당뇨와 알츠하이머는 같은 환자에게서 같이 존재할 수 없고 알츠하이머 환자는 reactive hypoglycemia(반응성 저혈당)을 나타낸다는 것을 암시한다.
비슷한 연구가 1991년 요시카츠박사에 의해 되풀이 되었다. 알츠하이머 환자에게서 혈당이 낮아지는 것을 발견하지 못했지만 글루코스 음료를 마신 후 글루코스 함량은 매우 빨리 낮아지고 인슐린 함량은 상대적으로 높은 농도를 확인하였다. 그리고 먼저 연구 처럼 치매의 다른 타입에 있어서나 정상적인 컨트롤 환자에게서는 이와 같은 현상을 발견하지 못했다. 이 연구에서 후지사와박사는 각 개인들의 뇌척수신경에서 인슐린 레벨을 측정하였고 알츠하이머 환자들은 다른 원인의 치매 환자보다 인슐린 레벨이 훨씬 높은 것을 확인하였다. 이와같은 높은 인슐린 레벨은 포도당 음료를 마시기 전에도 마찬가지였다. 이와같은 사실이 무엇을 의미하는가 이것은 다음과 같은 사실을 의미하는 것이다. 즉, 알츠하이머로 가고 있는 사람은 음식에 들어있는 단순한 당에도 비정상적인 반응을 나타낸다는 것이다. 다시말해 그들은 반응성 저혈당이라는 것이다. 인슐린은 BBB를 통과하여야만하기 때문에 알츠하이머 환자들은 이 보호막이 손상되었다는 것을 의미한다. 이런 상태는 인슐린이 뇌로 들어갈 수 있고 음식에 있는 glutamate 와 aspartate 도 들어 갈 수 있다는 말이다.
우리가 보아온 것처럼 뇌세포가 glucose 가 부족하게 될 때 MSG와 같은 흥분성 독소(excitooxins)에 의한 손상을 입기 아주 쉬운 상태가 될 것이다. 사실, 정상적인 수준의 glutamate에서도 에너지 부족 세포로 손상을 입을 수가 있다. 그리고 우리가 배워왔던 것 처럼 일반적인 가공식품은 많은 양의 MSG과 흥분성 독소를 포함하고 있다. 종종 노인들은 그들 자신의 식사 준비를 하도록 홀로 남겨질 때가 있다. 오늘날 세상의 가공식품과 포장된 식품에서는 노인들이 대충 그들의 식사를 준비하는 것보다 이러한 식사를 먹기가 훨씬 쉽다. 이러한 것에는 많은 양의 식품첨가물인 흥분성 독소들에 노출될 가능성이 매우 높다. MSG를 포함한 음식을 먹으면 적어도 3시간 동안 높게 유지될 수 있다는 사실을 기억하는 것은 매우 중요하다. 이것은 다음과 같은 사실을 의미한다. 즉, 3시간 간격의 식사는 하루종일 높은 혈중 농도의 glutamate 레벨를 만든다는 것이다. 그리고 이것은 밤에도 종종 그럴 것이다. 이러한 상태 하에서는 glutamate은 계속 손상된 BBB속으로 들어가 에너지를 왕창 소비하고 extra glutamate로 인해 뇌는 매우 예민한 상태로 있게 될 것이다.
##THE GLUCOSE TRANSPORTER SYSTEM OF THE BRAIN
포도당을 게걸스럽게 먹는 뇌의 식성 때문에 포도당을 계속 신경세포에 공급하는 것이 필요하다. 포도당은 쉽게 BBB을 건너갈 수 없고 에스코트 되어 넘어가야만 한다. 기억하라. BBB은 관(endothelia cell)에 딱 맞는 구조로 되어 있다. 그것은 피에서 뇌 안으로 쉽게 들어가지 못하도록 만들어진 관이다.
##육체적으로 이처럼 쭈그러져 있는 세포구조에서 BBB가 온전하다고 생각하기 어렵다고 결론 내렸다. 알츠하이머 환자의 뇌로부터 채집한 미세혈관에 대한 또 다른 실험에서 모세혈관은 찌그러지고 막혀서 이상단백질 물질로 채워져 있는 것을 발견하였다. 그러나 정상 노인의 microvessel은 정상이었다. 이것은 이 병에서 BBB이 손상의 원인이라는 작은 증거인 것이다. 직접적이진 않더라도 말이다. 알츠하이머 환자는 뇌 속에 amyloid라는 특별한 단백질을 가지고 있는 것이 알려져 왔다. 이것은 정상적으로 뇌에서 발견되지 않는 물질이고 만들지도 않는 물질이다. Amyloid는 거대한 단백질이고 정상적인 상태에서 BBB를 통해 들어오는 물질을 막는다. 그러므로 들어올 수 있는 단한지의 방법은 BBB를 bypass하는 방법이다. 이것은 알츠하이머 환자의 BBB가 잘못되었다는 것을 나타내는 것이다. glutamate 그 자체가 포도당이 뇌 안으로 들어오는데 손상을 줄 수 있다는 증거 역시 있다. 쥐에게 높은 함량의 glutamate를 주었을 때 glutamate은 정상 함량의 약 35% 정도, 뇌 안으로 들어오는 포도당 함량을 줄이는 현상을 발견하였다. 이런 현상은 dose related로 높은 함량의 glutamate를 먹일수록 유입되는 포도당 함량은 줄었다. 매우 높은 glutamte 농도일 때는 64%나 줄어들었다. 알츠하이머 환자는 이미 glucose transport가 손상되었다고 결론 내리는 것이 이상한 것이 아니다. glutamte를 그들의 식사에 주는 것은 문제만 키울 것이다.
##발작이란 무엇인가
우리가 지금까지 배워왔던 것처럼 뇌는 세포로 이루어져 있는데 그 세포의 기능은 자극하거나 억제하는 것이다. 이 두 시스템 간의 바란스는 매우 조심스럽게 조절된다. 억제 기능을 갖은 세포와 그 세포의 신경전달물질은 흥분성 기능을 갖은 세포의 오버액션을 억제하여 조절한다. 전에 언급했던 것처럼 이것은 여러 가지 미네랄이 관여하는데 가령, 칼슘, 마그네슘, 아연과 같은 것이 그것이다. 어떤 경우 이 바란스의 힘이 바뀌는데 흥분성 기능을 갖은 세포가 억제성 기능을 갖은 세포의 통제를 벗어난다든지 심지어, 과도하게 흥분시키는 일이 있다. 이렇게 되었을 때 충격이 이 세포와 연결된 신경세포를 따라 폭발하게 된다. 이것이 발작의 결과이다.
##Part1의학적 물질
실험적으로 많은 물질들(예를들면 APV, DAA, DAP 등등) glutamate 독성을 막는데 사용되어 왔다. 가장 일반적으로 사용한 물질은 MK-801이다. 흥미롭게도 MK-801은 NMDA-r 상의 glutamate의 독성을 감소시킬 뿐아니라 L-cysteine 의 신경독성도 막는다. 이 물질은 동물과 사람에게 실험하여 좋은 성공도 거두었다. 그러나 이것은 불운하게도 단점이 있었다. 그 중 하나가 독성을 예방하지만 정상적인 기억 형성도 막는다. Glutamate은 측두엽에서 새로운 메모리를 각인 시키는데 필요한 신경전달물질이라는 사실을 기억하자. MK-801은 non-selective NMDA type glutamate blocker 이다. 즉, 이것은 뇌 세포에서 정상적인 glutamate의 레벨뿐 아니라 병리학적인 축적도 막는다.(병은 예방하지만 그에 따른 단점도 있다)
이 문제 때문에 약학자들은 좀 더 약리학적으로 선택적 새로운 물질을 탐색하였다. 일반적으로 사용하는 dextromethorphan은 일반적으로 사용하는 강력한 NMDA type glutamate blocker 로서 급성 척추성 질병(acute spiral cord disease)인 경우에 성공적으로 사용해 왔다. 외과환자에 사용된 dextromethorphan의 최근 연구에서 Standard Stroke Center의 의사들은 4mg/kg 정도 사용하는 것은 안전할 뿐 아니라 뇌를 충분히 보호할 수 있는 정도라는 것을 발견하였다. 실제로 뇌의 농도는 serum level의 68배 였다. 신경학적인 부작용은 높은 농도에서 보였으나 약을 끊었을 때 완전히 해결할 수 있었다. 낮은 dose에서 이 환자들은 어지러움, 말더듬, 비틀거림 등의 부작용을 겪었으나 약을 끊었을 때 모두 사라졌다. 가장 일반적인 부작용은 만취 상태와 비슷한 도취감에 빠졌다. 흥미롭게도 에틸 알콜은 NMDA Glutamate Recepter Blocker 로 알려져 있다. LTP memory circuits를 block하는 에탄놀의 능력은 알콜 남용 時 보이는 필름 끊기는 현상을 설명해 줄 수 있다. 가령 procylidine, ethoprpazine과 같은 몇 종류의 anti-Pakinson 약물도 glutamate blocker이다.
##Taurine
타우린은 뇌에서 높은 농도로 발견되는 아마노산이다. 신경계에서 신경조절자로서 역할을 담당한다. 신경조절자는 너무 큰 반응을 방지함으로써 다른 신경전달물질을 조절하는 물질이다. 따라서 이 기능은 뇌를 보호하는 것이다. 우리가 아는 것 처럼 타우린은 흥분성 신경계을 안정화 시키는 데에 주요 역할을 한다. 타우린이 뇌를 보호하는데 중요한 역할을 하는 고양이를 이용한 실험이 있었다. 9마리의 고양이 모두에게 5% 시스틴이 들어있는 사료에 하나는 타우린 프리을 하나는 소량의 타우린을 첨가한 것을 주었다. 타우린 프리食을 먹은 고양이들은 무력증, 바로 서지 못하는 증세, 목이 뻣뻣하거나 다리를 제대로 펴지 못하고 간질성 발작과 더불어 나중에는 죽었다. 소량의 타우린을 첨가한 사료를 먹은 고양이들은 약간의 증상이나 아무런 증상이 없었다. 그리고 하나도 죽지 않았고 몇 년 동안 살았다. 타우린 첨가에 의해 흥분성 독소, kanic acid, quinolinic acid에 노출된 세포도 별 이상이 없었다. 유아식과 병원에 입원한 환자들이 먹는 tube feeding食은 지금까지 타우린이 없었다. 뇌손상과 흥분성 독소간의 강한 상관관계로 인해 제조업자들은 지금 유아식에 타우린을 첨가하고 있다.
##GLUTAMATE BLOCKERS
Glu 와 Asp는 뇌에서 두가지의 중요한 흥분성 신경전달물질이다. Glu 시스템은 서로 다른 결합 사이트(ie, AMPA, kainate, NMDA, lyine, metabotropic site)를 갖고 있는 macromolecular receptor의 복잡한 구조이다. AMPA 와 kinate 사이트는 채넬이 열렸을 때 소디움과 소량의 칼슘이 세포 안으로 들어간다. NMDA 사이트가 열리면 많은 양의 칼슘을 따라 소디움 이온이 들어간다. 이 채널은 평상시에는 마그네슘에 의해 막혀져 있다.
글리신 사이트는 NMDA-r를 활성화 시키는데 이용된다. Metabotropic site는 복잡한 반응으로 조절된다. 이 반응은 second messengers에 의해 조절된다. NMDA antagonist 는 제한적으로 사용된다. 왜냐하면, 정신이상 증세나 환상이 나타나기 때문이다. 추가적인 부작용으로 학습이나 기억력이 이 리셉터를 막으므로 손상된다. 왜냐하면 NMDA-r은 학습과 오랜동안의 유지(기억력)에 관련있기 때문이다.
###수은: 문제의 출발점이자 치료의 종착점--자폐의 생물학적 치료
미국과 같은 곳에서는 B형간염예방접종이 필수적으로 된 1990년도 이후 자폐아가 폭발적으로 늘었습니다. 수은은 직접적으로 신경에 아주 유독하며 수은 중독증세는 자폐증세와 아주 유사합니다.
상동행동, 언어지연, 감각이상, 발끝으로 걷기,자해, 위장관장해,인지장애, 과다행동, 위축등등이 수은중독의 증세입니다. 또한 수은은 백혈구등 면역체계에 작용하여 이스트(곰팡이균)나 클로스트리디움균을 제거할 수 없게 만듭니다.
위장관에 이스트(곰팡이균)가 정상균주처럼 자라잡고 번식하면서 식품내의 당을 이상분해하여 예전글에 썼듯이 펜토시딘이라는 물질을 만드는데 이것이 단백질을 서로 엉기게 하는 성질이 있어서 첫째로는 뇌세포를 엉기게 하고 둘째로는 장점막세포를 엉기게 해서 장점막의 영양소가 흡수되는 구멍을 넓혀서 덜 소화된 카제인이나 글루텐이 혈액으로 유입되어서 이것들이 신경전달물질처럼 작용해서 자폐의 증세를 일으킵니다.
생균인MMR도 문제를 일으킵니다. 수은에 의해 약해진 면역체계가 MMR균을 제거하지 못하고 MMR균에 만성적인 감염상태로 있게 됩니다. 영국에서 자폐아 8명을 장점막 조직검사를 한경우가 있는데 아이들의 나이가 8세전후로 꽤 많습니다만 그 중 6명이 홍역바이러스가 치밀하게 증식되어 있는 것이 발견되었습니다. 그리고 MMR 예방접종에 함유되어 있는 젤라틴도 체내 아편성분을 분해하는 물질을 방해해서 자폐의 증세를 악화시킬 수 있습니다.
수은을 제거하기 위해서는 더이상의 치메로살이 섞인 예방접종은 하지 않아야 겠지요. 그리고 치과치료할 때 아말감을 써서는 안됩니다.
또한 수은을 가장 많이 축적하고 있는 어류 특히 옥돔,참치(참치캔 하나에는 17mg의 수은이 들어 있음),연어등 다른 물고기를 잡아먹는 큰 물고기를 먹지 않아야 합니다.
그리고 수은 해독을 해야하는데 머리카락에는 혈액보다 수백배의 수은이 축적되므로 머리카락검사를 해보는 것이 좋겠습니다.
만약 수은이 별로 높지 않더라도 문제가 없다는 것을 확정해주는 것은 아닙니다. 왜냐하면 자폐아는 같은 농도의 독성에 훨씬 취약한 신체 시스템을 갖고 있습니다. 해독하는 약품은 쓰지 않더라도 식생활에서 주의해야하고 수은과 경쟁할 수 있는 미네랄과 수은을 제거하는 데 도움이 되는 비타민을 복용하는 것이 좋습니다. 자폐아는 체내의 효소에 의해 이루어지는 여러 대사과정이 미흡한 경우가 많아서 잘먹더라도 기능적으로 비타민부족 상태인 경우가 많습니다. 비타민제를 고를 때는 비타민 B군의 함량이 높고 특히 비타민 B6는 일일 요구량보다 훨씬 많은 양을 주면 좋습니다. 또한 Biotin, VitaminC,VitaminB12, 엽산,마그네슘, 아연(zinc)등이 많이 함유된 제품을 고르세요, 피해야 할 것은 구리, 철분, 다량의 비타민A입니다.
수은을 해독하는 약품으로는 DMSA와 DMPS같은 최근의 약들이 있는데 transdermal 도 있는 것으로 볼때 아마도 피부에 붙이는 것까지 개발이 된 모양입니다. 진단서 첨부해서 희귀의약품 수입센터에 보내면 아마도 수입이 가능할수도 있겠고요. 그렇지만 수은 해독약제들은 수은만 없애는 것이 아니라 신체의 모든 미네랄을 없애므로 수은 해독을 하기 전에 필수적으로 미네랄 보충과 식이요법이 필요합니다.
미국의 한 의사는 손녀딸을 치료하면서 자폐클리닉을 열었는데 많은 경우에 수은해독제가 장내 이스트를 증식하게 만들어서 오히려 증세를 악화시키므로 자기는 환자에게 수은해독제를 주기전에 꼭 카제인프리 글루텐프리 다이어트를 하고 비타민과 미네랄을 충분히 보충한 다음에 시작한다고 합니다. 수은의 체내 반감기가 40-80일정도 되므로 해독약제까지 시도할 엄두가 나시지 않는 분은 수은 함유음식 먹지 않고 비타민제 보충하고 카제인 글루텐 프리 다이어트 더 할 수 있으면 이스트 프리 다이어트하고 수은을 배출시킬 수 있는 음식=마늘,심해녹조류(클로렐라나 스피리루나),올리브잎등을 먹어주면 도움이 됩니다. 그런데 심해녹조류는 많은 량의 비타민A를 함유하고 있어서 이것을 먹으면서 비타민제를 같이 먹을 때 중복되는 것을 생각해 소량의 vitamainA를 함유한 제품을 고르는 게 좋겠습니다.
비타민 B군에 대해서는 3개월 기한으로 찬성입니다. 카제인, 글루텐을 없애는 방법도 3개월 이상 권하지 않습니다-
1. 촉수요법 - 쓰다듬고 기도하는 기요법
2. 돼지 소창 - 부작용 치료와 자연의학에 중금속 배출 물질로 써있슴 . 이 요법의 근거는 인산 김일훈 선생의 육성기록인 신약본초(상, 하)에 나와 있다. 체내의 중금속을 배출하면서, 아이들에게 훌륭한 영양소를 공급해줄 수 있다.
3. 단식과 풍욕 - 단식은 체내의 노폐물을 배출시키는데 탁월한 효과가 있다. 단식이 아니라 하루에 녹즙 5~6잔 이상마시는 초소식 요법을 했다. 단식으로 체내의 노폐물을 배출시키고, 녹즙으로 새로운 깨끗한 피를 만들어 내자는 취지. 풍욕- 몸안에 신선한 산소를 공급해주고, 피부로 노폐물을 배출시키는 방법. 간과 신장을 통해서 배출시키기에는 신장을 좀 생각해 주어야 하겠기에, 풍욕을 하루 3번 이상 권장.
4 키토산, 스피룰리나, 클로렐라 |
제 목 : 흥분성전달물질과 수은
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