수검자에게 밀가루를 끊으라고 할 때 저는 이렇게 이야기합니다.

“밀가루는 탄수화물이 아닙니다. 우리몸에 필요하지 않은 담배와 같은 것입니다. 우리 몸에 부담이 가장 적은 탄수화물은 흰밥이고 그 흰밥조차도 탄수화물이기 때문에 1/3 공기 미만으로 드시는게 좋습니다. 탄수화물량 섭취가 많은 날은 컨디션 좋으시면 고강도인터벌 훈련이나 고강도 근력운동하는 날로 만들게 되면 좋은 방향으로 사용할 수 있습니다. 그게 아니라면 가급적 단백질/지방 위주로 식사를 하세요”

라고 말이죠. 저도 이렇게 이야기 해놓고 어제 저녁은 쌀국수, 저녁은 떡볶이를 먹었습니다. 아이가 쌀국수 노래를 불러서 그나마 밀가루는 아니라는 생각에서 데려갑니다. 저녁은 음악회를 갔다오니 밤 9시가 되어서 건너띄려고 했는데 아이가 배고프다는 이야기에 아내는 엄마의 본능으로 뚝딱 쌀떡볶이를 만들어냅니다. 덕분에 저도 먹고 잤습니다.

확실히 서울시향교향악단의 실력은 대단합니다. 트럼펫, 바이올린, 비올라, 첼로, 더블베이스, 피아노가 완벽하게 화음이 맞는 것을 처음봅니다. 정말 잘맞는 정밀한 기계가 돌아가는 기분입니다. 제 바이올린 선생님의 음악의 박력이 그대로 노출되면서 거칠어지는 것도 매력이 있지만 처음부터 끝까지 음악을 깨끗하고 정교하게 가공하는 모습은 무더운 여름에 시원한 매력이 있었습니다. 심지어 무료였지만 제1바이올린이 참석하여 무대는 정말 멋졌습니다.

문제는 아침에 컨디션이 너무 떨어졌습니다. 밀가루는 아니지만 정제탄수화물 탑인 쌀국수, 쌀떡이니까요. 아마 미토콘드리아가 손상이 되었겠죠? ㅎㅎ 그래서 오늘 아침은 근력운동도 고강도인터벌도 쉬면서 컨디션 유지하는 정도로만 운동을 하였습니다. 수영장도 가야하니까요. 시도때도 없이 런지를 하고 있으니 아이가 아빠 부끄럽다고 도망다니네요.

[브레인 에너지]

12장 호르몬과 대사 조절자 285

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코르티솔 287

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고농도 코티졸은 불안, 두려움, 우울감, 조증, 정신증, 인지 장애 등과 연관성이 있습니다. 산모의 높은 코티졸은 태아의 발달에 영향을 미치고, 후생유전적으로 향후 대사장애와 정신장애 발병 위험까지 높입니다.

미토콘드리아에는 코티졸 생성을 촉발하는 효소가 있으므로 코티졸 시작에는 언제나 미토콘드리아가 관여합니다. 혈류 속으로 방출된 후 다른 세포로 진입해 당질코르티코이드 수용체에 결합하여 DNA의 당질코르티코이드 반응요소라는 특정 부분에 결합해 수천 개에 달하는 유전자 발현을 제어합니다. 당질코르티코이드 수용체는 세포질, 세포핵 뿐만 아니라 미토콘드리아에도 존재합니다. 코티졸의 시작과 끝 모두 미토콘드리아와 함께 합니다.

정신의학계에서는 한때 코티졸이 정신질환의 결정적인 생체지표로 판명되지 않을까라고 기대하였습니다. 그래서 코티졸 농도 변화를 측정하는 덱사메타손 억제 검사 dexamethason suppression test를 활용한 연구가 이뤄졌으나 정신과 환자들이 코티졸 농도가 너무 높거나 너무 낮은 경우 모두 존재합니다. 특정 환자들은 하루종일 코티졸 농도가 높게 유지된 반면 극심한 트라우마 경험이 있는 사람은 비정상적으로 낮은 수치를 보입니다.

인슐린 288

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최근 15년 사이 미토콘드리아가 인슐린 생성과 분비에 관여하는 중요한 조절자라는 증거가 속속 발견되고 있습니다. 미토콘드리아 기능부전이 어쩌면 일차적 원인일 것으로 추론하는 전문가들도 있으며 1형/2형 모두 연관되어 있는 것으로 보이며 원인, 합병증, 관리, 예방에 대한 영향을 미치는 것으로 보는 근거들을 정리한 논문도 나오는 실정입니다.

근육조직에서 측정한 결과에 따르면 인슐린 또한 그 자체로 미토콘드리아의 ATP 생성과 생합성을 촉진합니다. 2형 당뇨병이 있는 환자는 인슐린 효과가 없었습니다. 결국 인슐린 저항성은 미토콘드리아의 기능부전의 원인이자 결과인 겁니다.

인슐린 수용체는 뇌 전역에 위치하며, (1) 전신의 대사, (2) 식욕, (3) 생식 기능, (4) 간 기능, (5) 지방 축적, (6) 체온 조절, (7) 신경전달물질 활동, (8) 미토콘드리아 기능 조절, (9) GABA, 세로토닌, 도파민 뉴런에도 영향, (10) 인슐린만으로도 GABA 활동증대 가능 합니다.

인슐린 저항성은 뇌에서도 발현됩니다. 이 경우 미토콘드리아 기능 부전, 신경전달 물질 불균형으로 뉴런의 과활성화와 저활성화 문제로 이어질 수 있습니다.

인슐린 수용체는 뉴런에 에너지를 공급하는 별아교세포와 같은 보조세포에도 발견됩니다. 유전자 조작으로 이 세포들의 수용체를 제거하자 뇌의 에너지 대사 변화와 더불어 불안/우울 행동이 나타납니다.

피험체의 유전자를 조작해 뇌 인슐린 수용체를 제거하자 검사수치에서 ATP 생성량 감소와 활성산소종 농도 증가 등 미토콘드리아 기능 부전이 확인됩니다. 불안/우울 등의 행동을 보입니다.

저자의 동료인 하버드대학교 의과대학과 맥클린 병원에서 근무하는 버지니 앤 쉬나드 박사 연구팀은 뇌 영상 기법을 활용해 조현병과 양극성장애 환자들의 뇌에서 인슐린 저항성을 살펴보았습니다. 정상인 대조군, 정신증 환자, 정신 병력이 없는 환자의 가족을 비교한 연구입니다. 정신증 환자와 정신증환자의 가족을 비교하면 인슐린 저항성에서 차이를 보이고 일반인과 정신증환자 가족과도 미토콘드리아 기능 차이가 발견됩니다.

자 다시 말씀드립니다. 인슐린 저항성이 먼저 생기고 미토콘드리아 기능부전이 생깁니다. 그리고 정신증이 발병합니다. 밀가루, 떡, 빵, 면이 정신병을 만드는 겁니다. 모든 정신병과 밀가루가 이렇게 엮이네요.

정말 강력한 증거가 있습니다. 1세 영아 약 15,000명을 24세까지 추적 조사한 연구결과 입니다. 9세, 15세, 18세, 24세의 공복 인슐린 수치를 측정하여 정신증 발병 위험도 함께 측정해 상관관계를 분석했습니다. 9세부터 꾸준히 인슐린 수치가 높았던(인슐린 저항성 징후) 아동은 최소한 몇 가지 영역에서 우려스러운 정신증 관련 징후를 보이는 비율이 5배가 높았고 24세 될 무렵 양극성장애/조현병(정신분열병) 발병률이 3배 높았습니다. OMG!!!

알츠하이머병과 뇌인슐린 저항성 관련해서는 2000년대 초반부터 치매는 당뇨병이라고 외치는 논문이 쏟아졌으니 생략합니다. 치매 관련 단백질 침적물과 엉킴이 미토콘드리아 기능 부전과 연관이 있다는 연구가 나오고 있습니다.

인슐린의 치료 효과

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1927년부터 1960년대까지만 해도 중증정신질환 치료에 인슐린 혼수 요법 insulin coma therapy이 널리 활용됐습니다. 당시 기록을 살펴보면 일분 환자에게는 대단히 효과적이었다고 합니다. 서구사회에서 정신증과 중증우울증 치료에 가장 흔하게 쓰이는 요법으로 자리 잡기도 했습니다. 저자는 이 치료에 찬성하지 않는다고 합니다. 하지만 현실에서 인슐린은 정신건강 분야에 다시 모습을 드러냅니다.

알츠하이머병 연구자들은 몇 년 전부터 인슐린 비강 투여법 intranasal insulin 의 임상시험을 진행하고 있습니다. 인슐린 스프레이를 콧속에 뿌려 인슐린 저항성을 압도할 만큼의 고농도 인슐린을 가장 쉽고 빠르게 뇌에 공급하는 방법입니다. 초기 연구 결과는 조짐이 괜찮았습니다. 105명을 대상으로 예비 시험을 진행한 결과, 4개월간 참가자들의 인지 능력이 보존되고 PET 검사상 뇌의 포도당 대사가 증진되는 것이 관찰되었습니다. 하지만 규모를 키워서 289명의 환자들을 대상으로 12개월간 진행한 후속 시험에서는 유의미한 효과가 발견되지 않았는데, 다만 이 경우에는 인슐린을 뿌리는 장치가 제대로 작동하지 않았을지 모른다는 우려가 있긴 합니다.

양극성정동장애 환자 62명에게 8주간 인슐린 비강 투여법을 실시해 인지 기능이 개선되는지 확인하였습니다. 인슐린 투여 집단에서 다양한 인지 기능 가운데 특히 집행기능의 개선이 확인되었씁니다.

저자는 인슐린을 투여하기보다는 공복혈당, 인슐린 수치, 경구 포도당 부하 검사, 연속 혈당 측정 장치 등이 오히려 더 중요하다고 이야기 하긴 합니다. 즉, 인슐린 저항성을 확인하는게 중요하다는 것으로 이해하면 될 것 같습니다.

에스트로겐 294

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<에스트로겐:뇌와 몸속 생체에너지 체계의 최고 조절자 Estrogen: A Master Regulator of Bioenergetic Systems in the Brain and Body> 라는 개관 논문의 제목만 보아도 에스트로겐이 얼마나 중요한지 알 수 있습니다.

에스트로겐은 대사에 깊은 영향을 미칩니다. 특히 정신 건강, 비만, 당뇨병, 심혈관계질환에 중요한 역할을 합니다. 뇌의 대사에도 직접적으로 관여해 기분과 인지를 비롯한 뇌 기능에 광범위하게 영향을 미칩니다.

에스트로겐을 생성하는 것이 미토콘드리아입니다. 미토콘드리아는 에스트로겐 수용체도 가지고 있습니다. 대부분 세포 외부에 존재하는 에스트로겐 수용체도 결국 미토콘드리아로 신호를 전달합니다. 에스트로겐 수용체는 성별과 무관하게 뇌 전역의 뉴런과 아교세포에서 광범위하게 발견됩니다.

월경 전 불쾌장애 premenstrual dysphoric disorder, PMDD 는 월경전증후군과는 다른 용어입니다. 월경 전 불쾌장애는 우울증의 하위 유형으로 분류될 만큼 극심한 정신적 증상을 동반합니다. 우울, 불안, 양극성장애 증상, 정신증 증상, 집중력 저하 등 사실상 모든 정신 증상이 해당합니다. 여성의 경우 우울증 발병 위험이 2배 높습니다.

호르몬의 변동성과 그 변동성이 대사에 미치는 영향으로 이 같은 통계를 부분적으로 설명할 수 있습니다. 월경 과정에서 혈액이 손실되면 철분과 같은 대사 자원이 부족해져 대사에 부담으로 작용할 가능성도 있습니다.

임신과 산후 시기도 호르몬의 변동성이 심해지고 임신 자체가 체내 대사에 부담을 주는 탓에 정신적 증상들이 발생할 위험이 높아집니다. 임산부와 산모는 대사 문제에 취약해집니다. 임신은 체중 증가, 임신 중 당뇨병, 자간증(고혈압 + 발작 증상)을 발현되기도 하며, 증상이 악화되면서 대사장애와 정신장애 모두 발병 위험을 높입니다. 일반적으로는 산후 우울증이 흔하게 알려져 있지만 간혹 산후 조증이나 정신증을 겪는 사람도 있습니다.

완경기가 되면 에스트로겐 농도가 급락합니다. 이에 우울증, 불안, 조증, 정신증까지 다양한 정신적 증상을 경험합니다. 완경기전에 우울증 병력이 있으면 완경기 전후로 다시 우울증 위험도가 5배 증가합니다. 전체적으로 뇌 에너지도 감소합니다.

완경기 관련해서 여성 43명을 대상으로 진행한 연구에서 이들에게서 뇌 에너지 대사감소를 확인했을 뿐만 아니라 이러한 변화가 미토콘드리아 건강이 나빠지는 현상과 직접적으로 상관관계에 있다는 결과를 발견합니다.

완경기 이후 알츠하이머병 위험도 증가합니다.

붉은털원숭이를 대상으로 한 연구에서 기억력, 에스트로겐 농도, 미토콘드리아의 연결성을 확인합니다. 기억력이 낮아진 암컷 원숭이들이 비교 집단 원숭이보다 전전두피질의 시냅스에 도넛 모양을 한 기형 미토콘드리아가 더 많다는 것을 발견합니다. 수술을 통해 완경상태를 인위적으로 만든 원숭이도 기억장해와 도넛 모양의 기형 미토콘드리아가 증가하였고 에스트로겐을 투여하자 기억력과 미토콘드리아 문제 모두 개선됩니다.

에스트로겐의 치료 효과

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경구 피임제는 월경 전 불쾌장애를 치료하는 데에 쓰이기도 합니다. 피임약을 복용 중인 15~34세 사이의 여성 인구 백만 명 이상을 조사한 연구에서는 이들이 피임약을 복용하지 않는 여성보다 우울증을 경험하거나 항우울제를 복용하는 비율이 다소 높다는 결과를 발견합니다. 15~50만 명을 조사한 또 다른 연구에서는 피임약을 복용 중인 여성이 일반 여성보다 자살 시도 위험은 2배, 실제 자살성공률은 3배 높습니다.

뇌 건강을 최선으로 유지하기 위해 에스트로겐을 일정량 투여하는 방법도 진지하게 고려할 것을 저자는 고민합니다.

갑상샘호르몬 298

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갑상선 호르몬은 대사의 최고 조절자 가운데서도 끝판왕으로 알려져 있습니다. 갑상선호르몬은 인체의 모든 세포에 작용하고 미토콘드리아 활동량을 높여 대사를 증진시킵니다. 성장, 발달, 체온조절 등 중대한 역할을 수행합니다.

갑상선 호르몬은 직간접적으로 미토콘드리아의 ATP 또는 열을 생성하도록 촉진합니다. 미토콘드리아에 직접작용하기도 하고 세포핵 내의 유전자를 통해 미토콘드리아에 영향을 미치기도 합니다. 갑상선 호르몬은 미토콘드리아의 생합성을 촉진해 미토콘드리아 수를 증가시킵니다. 미토파지를 유도를 하기도 합니다.

갑상선기능저하의 원인 중 가장 흔한 것은 자가면역질환이지만 그 밖에도 몇 가지 원인이 있습니다. 체중 증가, 비만, 심장질환, 피로, 브레인 포그 뿐만 아니라 우울감, 양극성장애, 조현병, 치매와도 연관됩니다.

갑상샘호르몬의 치료 효과

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보통 치료 저항성을 보이는 우울증과 양극성장애 환자에게 주로 적용하였습니다. 그동안 이 요법이 효과가 있는 이유를 몰랐습니다. 갑상샘 호르몬은 대사량을 즉각적으로 끌어올릴 뿐만 아니라 미토콘드리아 건강을 증진시키고 수를 증대시킵니다. 세포 기능이 활성화되므로 과흥분 상태로 인한 부작용도 존재합니다.

요약 300

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• 호르몬과 기타 대사 조절자는 대사 및 정신 건강에 크나큰 역할을 한다.

• 호르몬 불균형의 징후나 증상들을 겪고 있다면 주치의와 상의해 의학적으로 상태를 파악하고 치료해야 한다.

• 명확한 이유 없이 만성적으로 정신적 증상이나 대사성 증상들을 겪고 있다면 호르몬 상태가 어떤지 파악할 수 있도록 종합 검사를 받아볼 필요가 있다.

• 피임약이라든지 당뇨병 치료제와 같은 호르몬제가 정신 건강에 영향을 미칠 가능성이 있으므로 현재 진행 중인 호르몬 요법의 목록을 정리해두는 것이 중요하다.

모든 것이 '갑상샘호르몬 때문'이었던 제임스 300

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제임스는 54세로 30년간 양극성장애에 시달리는 상태입니다. 항우울제와 기분안정제를 20가지도 넘게 시도 했지만 매년 가을이면 우울증이 재발해 봄까지 지속됩니다. 우울증은 일상적인 생활을 못하게 만들었고 침대에서 일어나기 조차 어려운 날도 많았습니다. 제임스는 갑상샘저하증, 고혈압, 고지혈증, 수면무호흡증을 진단 받았고 저자는 갑상샘호르몬제 용량을 의학적 ‘정상’ 범위로 올리긴 했지만 우울증 증상 완화에 도움이 되지 않아서 갑상샘호르몬 고용량 요법을 시도하게 됩니다.

효과는 굉장했다고 합니다!!!

부정맥과 골다공증 등의 부작용에 대해서 주의깊게 살피면서 10여년간 재발하던 우울증은 사라지게 됩니다. 현재는 갑상샘호르몬 수치는 정상 수준으로 낮추고 가끔다가다가 저용량 항우울제와 수면제를 복용하지만 과거와 같은 재발은 사라지게 됩니다.