알츠하이머 질환의 전형적 특징 중 하나는 독성을 가진 단백질 조각들이 쌓여서 막히거나 베타 아밀로이드라고 불리는 펩타이드가 뇌 안으로 들어가 세포를 파괴한다는 것이다. 이 때, 베타 아밀로이드가 뇌세포 안으로 들어가기 전부터 이미 독성을 가진 상태인지, 아니면 침투하고 난 뒤에 성질이 변하는 것인지에 관해서는 여전히 의견이 분분하다. 그러나 최근 한 연구에서 펩타이드가 세포막을 통과하기 전에 그 형태를 어떻게 바꾸는지를 보이게 되면서 이번 쟁점의 해답에 대해 한 걸음 더 가까워질 수 있는 계기가 되었다.

알츠하이머는 암, 심장 질환에 이어 3번째로 미국 내 노년층의 사망률에 기여하는 질환이다. 알츠하이머의 원인이 아직도 불분명한 가운데, 연구자들은 이들 질환을 갖고 있는 환자들에서는 무언가 복잡하면서 독성을 유발하는 작용이 일어남을 밝혔고, 심지어 몇몇 환자들에서는 기억력과 사고에 문제가 나타나기 10년도 더 전부터 이러한 현상들이 진행되고 있다는 것을 알아냈다.

이러한 독성 유발 반응 중 2가지는 아밀로이드 찌꺼기를 형성하는 것과 tau라고 불리는 다른 단백질을 얽히고 꼬이게 만드는 것을 들 수 있다. 이렇게 되면 상당수의 건강한 뉴런들이 활동을 멈추고 뉴런 간의 연결이 끊어지면서 죽게 된다.

최근 Journal of Biological Chemistry에 실린 한 미국과 독일의 합작 연구는 워싱턴 대학의 생명의학공학 조교수로 있는 Jan Bieschke가 이끈 결과였다.

이들 연구팀은, 아밀로이드가 세포 안으로 흡수되어 들어가기 전에 길고 납작하게 마치 종잇장처럼 형태를 바꾸어 자기들끼리 켜켜히 쌓이는 형상을 밝혀냈다. 이러한 기전에 의해 베타 아밀로이드가 세포벽에 결합하여 세포 표면을 감싸고 결국 세포를 먹어 없애는 것이다. 또한 일단 세포 안으로 들어가게 되면 독성이 있는 베타 아밀로이드는 세포의 에너지를 생산하는 미토콘드리아의 작용을 방해함으로써 세포를 죽게 만든다. 세포의 호흡이 멈춰 결국 사멸하게 되는 것이다.

연구팀은 이렇게 베타 아밀로이드가 세포 안으로 들어간 뒤에 구체적으로 어떤 일들이 일어나는지, 어떻게 미토콘드리아 작용을 방해하는지를 구체적으로 알아내기 위한 다음 연구를 계획 중이라고 밝혔다. 즉, 베타 아밀로이드와 미토콘드리아 세포막 사이에 일어나는 작용을 알아내고 이것이 결국 종잇장처럼 된 베타 아밀로이드와 세포의 세포막 사이에서 일어나는 작용과 비슷한지를 알고자 하는 것이다.

마지막으로, 또 궁금할 수 있는 것은 이렇게 형태를 바꾸는 베타 아밀로이드의 작용을 막음으로써 이들이 뇌세포 내로 침투하는 것을 막을 수 있을까 하는 점이다. 실제로 이 부분이 가능해진다면 이는 곳 미래의 알츠하이머 치료제가 개발될 것이라는 소리와도 같은 것이 될 것이다.


출처: Medical News Today