처가집에서 자다보니 수면이 무너졌습니다. 이틀 연속 수면이 무너지니 아침에 운동하기가 쉽지 않습니다. 결국 8시간 수면을 채운 후 맨몸스쿼트를 20분간 시행하였습니다. 담소를 나누면서 자기직전까지 과일을 먹었습니다. 장모님은 단백뇨가 있어서 사구체염의심되어 P/C ratio를 측정하신 결과지를 보여주시고 작은형님 아내?(아이의 외숙모)는 카시노이드 종양의심으로 CT까지 찍어서 즐거운 가족이야기가 아닌 의학 상담으로 변질되었습니다. 어찌되었건 신장조직검사와 대장수술은 너무나 침습적인 시술이니까요.

오늘은 어쩌면 이 책에서 제가 가장 감동을 받기도 하였고 새로운 가설을 보고 인상깊었던 부분을 요약하려 합니다. 자폐아의 엄마 덕분에 기존의학계가 새로운 패러다임의 서막이 열리게 된 겁니다. 컴퓨터 프로그래머 엄마의 특유의 논리적 태도는 의사들의 경험적 태도를 박살내 버립니다. 저도 의사이긴 하지만 뼛속까지 과학을 사랑하는 사람이기에 자폐아 엄마의 인류에 대한 헌신에 감정이입이 되었습니다. 모든 순서에서 A, B, C, D를 제외하고 E만 보셔도 됩니다.

[10퍼센트 인간]

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3장. 뇌에 손을 뻗다/자폐증 부모의 숭고한 노력

A. 기생충으로 행동변화되는 동물

1.흡충 trematode => 개구리 다리 기형 유도 => 왜가리에게 먹힘

2. 동충하초 cardyceps fungi => 좀비 개미 유도 '데스 그립 death grip' => 포자를 땅에 떨어뜨림

3. 광견병 => 다른 개를 물어서 번식

4. 톡소플라스마 Toxoplasma => 쥐의 빛 두려움 사라짐, 스라소니 소변냄새 이끌림 => 먹잇감이 됨

5. 연가시 => 물로 뛰어듬 => 숙주에서 빠져나옴

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B. 성격에 관여하는 미생물

1.휘플씨병 Whipple's disease => 정신이상

2. 톡소플라스마 => 여성 => 느긋하고 인간적이며 타인을 신뢰하는 마음 커짐/ 남성 => 타인에 대한 배려가 없이 성적으로 문란하게 행동 / 반응속도감소 => 체코연구 교통사고 3배, 터키 연구 교통사고 4배증가 / 조현병 환자 중 톡소플라스마 감염율 3배 / 감염시 조현병/ 강박 장애/ ADHD / 투렛 장애 관련

3. 조현병 환자의 뇌척수액을 토끼에게 주사하자 토끼에게도 발병

4. BALB 쥐(겁이 많고 우유부단함), 스위스쥐(자신감넘치고/외향적) => 대장 미생물을 바꾸자 성격도 반대로 바뀜

5. 장내 미생물이 없는 쥐는 보통 반사회적 성향을 지니고 다른 쥐들과 어울리기보다는 혼자 시간을 보내는 것 선호.

C. 사랑에 관여하는 미생물

1.주머니날개박쥐 => 주머니안에 소변/침/정액이 25종의 박테리아 중 특정 박테리아 번식하여 특정 페로몬 제조

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2. 초파리 => 엿당만 먹이는 그룹과 녹말만 먹이는 그룹은 두세대만 지나도 서로 짝짓기를 거부함 / 항생제를 주입하면 먹이에 관계없이 모두 짝짓기 시도 / 락토바실러스 플란타룸 Lactobacillus plantarum 이라는 한 종의 박테리아가 초파리에서 풍기는 성페로몬 변형함.

3. 베른 대학교 실험: 남학생이 잘 때 입었던 티셔츠를 주고 끌리는 순위를 정하도록 함. => 여성은 자신과 가장 다른 유전자 상대를 선택함. / 피임약을 복용하는 여학생들은 자신의 면역계가 가장 '가까운'남성을 선택함.

D. 행복과 우울에 관여하는 미생물

1.55명 건강한 일반 지원자에게 한 그룹은 박테리아가 들어있는 후르츠바를 주고 다른 그룹은 아무것도 없는 후르츠바를 줌 => 한달 뒤 박테리아를 먹은 지원자의 행복지수가 높아짐. Why? 살아있는 박테리아를 먹는 지원자의 혈액 내 트립토판 수치 높음. 10%의 세로토닌은 장에서 만들어짐. 박테리아가 트립토판 농도를 높이는 기전은 면역계가 체내에 있는 트립토판을 파괴하지 못하도록 막음.

2. 장과 뇌는 미주신경으로 연결되어 있는데 미주신경 자극법VNS 를 통해서 환자의 목 아랫부분 미주신경을 감싸는 전선을 연결하고 가슴에서 펄스 생성기를 통해 자극하면 쾌활해지고 즐거워짐. 박테리아가 자신의 먹이를 먹으면 행복해지도록 우리 뇌를 자극하고 행복하면 해당 음식을 먹게 되고 해당 박테리아는 증식하는 무한 반복 피드백 형성 가능.

3. 뇌의 염증은 ADHD, 강박장애, 조울증, 조현병, 파킨슨, 치매도 연관

E. 자폐 스펙트럼 1992년 2월 생 앤드루의 엄마 엘렌 볼트 Ellen Bolte, 누나 에린의 이야기를 따로 분류하여 시간순배열(숫자는 시간에 따라배열/별표는 연구사례소개)

1) 중이염 1차 항생제 10일, 중이염 지속되어 2차 항생제 10일, 재발 되어 3차, 4차 지속하면서 설사 발병하였으나 또다시 30일 항생제로 치료 후 앤드루의 행동 이상 시작.

2) 마치 술에 취한 것처럼 히죽히죽하면서 비틀거려서 남편과 엘렌은 항생제에 기분좋아지는 성분이 있다고 이야기할 정도였음. 일주일 뒤 말수가 줄고 짜증을 내고 소리를 질러대기 시작함. 설사가 심해지고 변은 점액질과 소화되지 않은 음식물로 가득함. 발끝으로 걸어다니고, 불러도 답변을 하지 않음. 중이염은 완전히 호전됨.

3) 소화기 증상은 점점 심각해져서 마르고 배만 볼록 튀어나옴.무릎을 구부리지 않고 걸어다녔고 현관 앞에 서서 거실 등을 켰다 껐다 하는 행동을 30분이나 반복하고 소리를 지르기 시작함. 25개월이 되었을 때 자폐증 진단.

* 특정 분야에서 뛰어난 능력을 가진 서번트 자폐 autistic savant 환자, 평균/평균이상 지능을 가진 아스퍼거 증후군 Asperger syndrome, 심각한 학습 장애를 가지는 캐너 증후군 Kanner syndrome 등 여러 범주가 있음. 앤드루는 캐너 증후군에 해당. 1943년 미국 정신과 의사 레오 캐너 Leo Kanner는 처음으로 자폐증 autism 용어 사용. 조현병 schizophrenia 관련 증상 중 autism에서 유래. 타인과 공감능력저하. 암묵적인 사회규범 이해 어려움.

4) 자폐는 선천성 질환. 앤드루는 선천성이 아니므로 앤드루의 엄마, 엘렌은 진단이 잘못되었다고 확신.

* 자폐증은 선천적인가?

1960년 1/2,500, 2000년 1/150, 2004년 1/125, 2006년 1/110, 2008년 1/88, 2010년 1/68, 2020년 1/30, 2050년 모든 가정에 자폐 스펙트럼 존재가능. 전문가들도 자폐 스펙트럼 증가를 인정. 10년전까지도 1949년 캐너가 근거 없이 이야기한 '냉장고 가설'을 믿었음. "자폐 아동의 부모는 아이가 세상에 태어난 순간부터 냉정하고 차가운 태도로 아이를 대하여 철저한 고독에서 평안을 찾아야하는 상황을 외면하려는 것" 이라는 가설과 태어날 때 부터 자폐증을 가지고 태어나는 것이라는 생각 공존. 2000년대 유전자에 대한 관심으로 인해 '유전적 소인'에 관심 쏠림.

5) 엘렌은 과학자가 지녀야할 가장 훌륭한 자세인 열린 사고와 회의론적 사고방식이 완벽하게 균형을 이룬 사람. 컴퓨터 프로그래머라는 직업 덕분에 일련의 논리적인 과정에 따라 흩어진 퍼즐 조각을 끼워 맞춰 하나의 가설을 끌어내는 일에 익숙함. 공립도서관을 시작으로 엘렌은 관련된 서적을 모조리 탐독하기 시작하고 이에 관심을 보인 의사가 엘렌에게 연구를 하고 싶다면 의학 논문을 읽어야 된다고 해서 논문을 읽기 시작하면서 빠른 속도로 의학용어에 익숙해짐. 엘렌은 앤드루가 중이염 때문에 처방받았던 항생제가 모든 손상의 원인이 될지도 모른다는 사실에 집중. 클로스트리듐 디피실 Clostridium difficile 감염에 대한 최신 연구 논문을 접함. 항생제 치료 후 이 박테리아로 인하여 난치성 설사 질환을 앓을 수 있다는 논문. !!! 앤드루가 겪고 있는 소화기 문제가 이와 비슷한 박테리아가 장뿐만 아니라 앤드루의 뇌에 영향을 미친 독소를 내뿜은 것은 아닐까라는 의심을 함!!!

6) 엘렌은 클로스트리듐 테타니(파상풍 유발균) Clostridium tetani 에 감염된 것으로 추정. 장에 있는 유익균인 보호성 박테리아가 모조리 박멸된 뒤 그 빈자리를 클로스트리듐 테타니가 차지한 가능성 추정. 엘렌은 앤드루 혈액검사를 하였고 클로스트리듐 항체가 매우 높은 것을 보고 놀람.

7) 엘렌은 의사들에게 가장 강력한 항생제인 vancomycin을 사용하여 클로스트리듐 테타니를 제거해달라고 호소하기 시작. 의사들은 거절함. 전형적인 근육수축 증상없음?/독소 혈뇌장벽통과 가능?/앤드루는 파상풍예방접종 맞았음? 엘렌은 파상풍은 피부의 상처를 통해 감염이 일어난 후 신경독소가 피부에서 신경을 타고 근육으로 이동하는 것이고 앤드루는 장으로 침투하여 증상이 다른 것이라는 가설 세움. 미주신경을 통해 혈뇌장벽을 거치지 않고 뇌까지 이동하는 과정을 보여주는 논문 확인. 파상풍 예방접종 후에도 파상풍에 걸린 사례 확인.

8) 36번째 거절 후 37번째 의사인 시카고 러시 소아병원 소아 소화기내과 전문의 리처드 샌들러를 만남. 2시간에 걸쳐 이야기를 하였고 2주간 의사는 장고 끝에 이렇게 말합니다."터무니 없는 이야기처럼 들렸지만 이론적으로는 충분히 그럴듯한 가설이었습니다. 저는 무시해버릴 수는 없었습니다." 마침내 샌들러 박사는 네살반 밖에 안된 앤드루에게 가장 강력한 항생제를 8주간 투여. 투여기간 중 임상심리학자를 참여 시킴.

9) 항생제 처방 후 며칠이 지나자 앤드루는 훨씬 더 활동적이 되었고 2년여에 걸쳐 의료계의 고정된 시각과 싸워온 엘렌의 투쟁이 옳았음을 증명함. 자폐증 연구의 새로운 전환점을 마련함.

* 장 => 뇌 x , 장 => 미생물총 => 뇌 o 라는 가설 등장

a) 2004년 일본 노부유키 수도, 요이치 치다 무균쥐는 스트레스 호르몬 농도 2배 / 실험 대상이 된 쥐가 어른이 된 경우에는 스트레스 반응이 고정되어버림 / 미생물 주입시기가 빠를 수록 스트레스 반응이 개선됨 / 어린 무균 쥐에게는 비피도박테륨 인판티스 Bifidobacterium infantis 라는 한종의 박테리아만 주입해도 스트레스 수치가 정상화.

b) 아기의 뇌는 매초 약 200만개의 새로운 시냅스 형성. 퇴행성 자폐증은 세 살 이전의 아이들에게서 발병하는데 이 시기 뇌가 급격하게 발달하는 시기와 일치함.

10) 앤드루는 치료초기 이틀 동안 놀라울 정도로 침착함을 보임. 앤드루에게 대소변 가리는 법을 가르치고 몇주만에 기저귀를 뗌. 3년 만에 처음으로 엄마의 말을 알아들음. 사람에게 애정을 표시하고 타인에게 반응을 보이며 차분해짐. 말을 배우기 시작. 혼자서 옷을 입고 옷에 음식을 흘리지 않음. 앤드루의 행동변화는 드라마틱함.

11) 시드니 파인골드라는 혐기성 anaerobic 박테리아 연구에 평생을 바친 연구자도 관심을 가지게됨. 샌들러 박사, 파인골드, 엘렌은 자폐증 발병시기가 늦고 설사를 동반한 아이 11명에게 항생제 투여. 실험 결과 모든 아이들은 모두 증상이 호전되었으나 앤드루를 포함한 모든 아이들은 항생제를 끊고 7일 뒤에는 이전 상태로 돌아감.

12) 2001년 시드니 파인골드는 자폐장애를 앍고 있는 13명과 일반 아이들 대조군 8명의 대장 서식 미생물총을 조사. 클로스트리듐 테타니는 발견되지 않았으나 열배 이상의 클로스트리듐속 박테리아가 검출됨.

13) 엘렌은 6년여만에 클로스트리듐 테타니(파상풍 유발)는 아니지만 자폐아이 대장 속에서 클로스트리듐 속 대장균이 매우 많다는 것을 증명함.

14) 시드니 파인골드는 자폐 아동에서 자주 발견되는 박테리아를 클로스트리듐 볼티아이 Clostridium bolteae 라고 이름 붙임. 이는 엘렌 볼트의 노력을 기리위한 것임.

15) 데릭 맥파비는 캐나다 웨스턴 온타리오 대학교의 신경의학/정신의학과 전공의 수련을 하는 도중 엘렌의 이야기를 접함. 프로피온산 propionate에 관심을 가짐

16) 프로피온산, 아세트산 acetate, 부티르산 butyrate 세가지 화합물은 장내 미생물이 만들어냄. 맥파비는 프로피온산이 인체에 중요한 물질이지만 빵을 만들 때 방부제로도 쓰인다는 시실을 떠올림. 클로스트리듐속 박테리아는 프로피온산을 생산.

* 프로피온산을 살아있는 쥐의 척추에 꽂은 캐뉼라 cannula를 통해 소량의 프로피온산을 뇌에 주입하자 몇 분 후에 쥐는 이상하게 행동. 제자리를 뱅글뱅글 돌거나 한 가지 물체에 집착하고 갑자기 주위를 향해 돌진. 두 마리의 쥐에 프로피온산을 주입하면 정상적인 쥐처럼 서로 냄새를 맡거나 소통하지 않고 서로를 무시하고 사육장 울타리를 따라 달리는 행동. 프로피온산이 뇌에 작용하는 동안 쥐는 물건에 집착하고 반복적인 행동패턴을 보임. 틱이나 활동 과잉 등 자폐증 전형적인 특징 보임. 프로피온산을 피부 아래에 주입하거나 먹여도 비슷한 효과가 나타남.

* 자폐 환자 부검한 뇌와 프로피온산을 준 쥐의 뇌 모두 면역세포로 가득차 있었음. 염증 물질은 기존 시냅스를 지울수 있기도하여 정상적 기능일 수 있음. 맥파비는 쥐에게 프로피온산을 투여하는 쥐가 처음 미로를 찾는 행위는 잘하지만 미로를 조금만 바꿔도 새로운 미로에 적응하지 못하는 것을 발견함.

* 일부 자폐 스펙트럼 장애 환자중 플로 리만 Flo Lyman과 케이 리만 Kay Lyman 은 유일한 쌍둥이 서번트 자폐 증후군으로 유명함. 그들은 한번 기억한 시냅스는 영구적으로 뇌에 고정되어 모든 것을 기억함. 자폐증을 앓는 아이는 융통성이 사라짐. 프로피온산을 처리한 쥐는 처음 익힌 탈출 경로를 잊어버리지 못했으며 뇌에서 기억 형성에 관여하는 화합물이 증가하는 것을 발견.

* 맥파비의 가설"자폐증 환자에게 이러한 기억 경로의 과다 활성이 망각하는 법을 잊게 하고 강박적인 행동과 식탐을 불러일으키며 제한적인 기억만 남게 한 것은 아닐까"라는 의문.

17) 무균 쥐는 미로에 놓이면 전혀 갈피를 잡지 못함. 기억형성에 미생물총이 반드시 필요한 것으로 추정.

18) 프로피온산은 그렇다면 어떻게 뇌로 갈까? 에마 알렌-베르코 Emma Allen-Vercoe 박사는 캐나다 구엘프 대학교에서 근무하는 영국 출신 미생물학자는 시드니 파인골드와 이에 대해서 토론함.

19) 알렌-베르코는 체외에서 대장미생물을 키우는 배양가능한 장치인 로보것Robogut을 개발함. 알렌-베르코는 자폐 아동의 장에서 변화를 일으킨 미생물총이 결장 내벽의 세포를 훼손한다고 추론함.

20) 알렌-베르코 연구팀은 자폐 아동의 뇌에 손상을 주는 대사산물을 찾아내는 연구를 지속함. 이 연구를 수행하는 학생 중에는 에린 Erin 이라는 열정적인 대학원생이있음. 이 학생은 대단한 열정으로 가득차 있는데, 그녀의 가까운 사람이 자폐증으로 고통받기 때문임. 그녀는 바로 앤드루 볼트의 누나.

21) 1998년 엘렌 볼트는 '자폐증과 클로스트리듐 테타니'라는 제목의 이 논문을 <의학가설>이라는 과학 잡지에 싣게됨. 엘렌의 노력에 감동한 맥파비는 이 가설은 검증되어야만 한다고 주장함. 엘렌은 딸인 에린에게 과학적이고 논리적인 감각을 물려줌. 에린은 20년전 남동생 앤드루 인생을 바꾸어 놓은 병에 대한 미스터리를 풀기위한 소명의식갖게됨.

22) 항생제, 글루텐(밀 단백질), 카제인(우유 단백질) 등을 혼합하여 로보것에 넣어보면서 실험을 지속중.