1. 대사증후군(metabolic syndrome) 소개
대사증후군은 심장병, 뇌졸중, 당뇨병을 비롯하여 건강 문제의 위험성을 증가시키는 5가지 위험요소들 (고혈압, 고혈당, 고중성지방 혈증, 낮은 고밀도지단백 콜레스테롤) 중에 3가지 이상을 한 사람이 가지고 있는 것을 대사증후군(metabolic syndrome)이라고 합니다. 다시 말해 건강에 위험을 증가시키는 질환의 집합체입니다. 그 외에 인슐린 저항성은 대사증후군 환자에게 관찰되는 특징 중 하나입니다. 현대 사회의 문제 중 하나로 고칼로리의 음식과 운동 부족으로 인해 전 세계 성인 대사증후군 유병률이 20~25%이며 미국은 35%까지 보고 된 바가 있습니다. 이 증후군에 대해 스스로 공부하는 것은 예방과 관리에 매우 중요합니다. 이번 블로그 게시물에서는 대사증후군을 전문가의 관점에서 살펴보고 대사증후군의 원인, 위험, 효과적인 예방 및 치료 전략에 대해 소개하고 정보를 공유하겠습니다.
2. 발병 원인
대사증후군의 발병 원인은 유전적인 소인과 환경적인 요인들로 복합적입니다. 먼저 유전적인 요인으로는 전장유전체 연관분석(genome-wide association study, GWAS)을 통해서 최소 27곳에 단일염기 다형성(single-nucleotide polymorphism, SNP)이 대사증후군과 관련되어 있다고 알려져 있는데, 이들 SNP들이 많은 경우 지질대사나 인슐린 저항성과 관련된 유전자로 알려져 있습니다. 환경적인 요인으로는 중심비만을 유도하는 식단, 적은 활동량, 나이, 스트레스 등이 있습니다. 간에 선택적인 인슐린 저항성(hepatic insulin resistance)이 생기면서 앞서 말했던 5가지 위험요소들을 유발하게 됩니다. 따라서 인슐린 저항성이 대사증후군 환자에게서 보이는 우세한 특징 중 하나라고 알려져 있는데, 그러면 인슐린 저항성은 어떻게 발생하는가를 알아보면 유전적인 소인을 제외하고 본다면, 현재 과학계에서는 크게 두 가지 모델을 제시하고 있습니다. 첫 번째 모델은 중심비만으로부터 시작되며, 두 번째 모델은 과도한 설탕(sugar), 특히 과당(fructose) 섭취로부터 시작됩니다.
1) 중심비만(central obesity)
중심비만은 동양인 기준으로 여성일 경우 허리둘레가 85cm 이상, 남성일 경우 90cm 이상을 말합니다. 신체질량지수(body mass index, BMI)가 정상범위에 있더라도 중심비만일 수 있는데 심장병 외에 다양한 건강문제와 관련이 높은 것으로 알려져 있습니다. 중심비만 역시 유전적인 소인들이 있다고 밝혀졌는데 특히 Plexin D1이라는 유전자는 제브라피쉬(zebrafish)에서 내장지방을 만드는 데 도움을 준다고 최근 미국국립과학원회보(PNAS)에 보고된 바 있습니다. 유전적인 소인 외에 중심비만을 야기할 수 있는 주원인은 고칼로리 식단, 정착성 행동 그리고 장내 세균(intestinal microbiota)입니다.
2) 과당(fructose)
우리 몸은 포도당(glucose)을 필요로 하지만 과당은 필요로 하지 않습니다. 포도당과 과당은 우리 몸에서 다르게 대사가 되는데 우리가 음식물로 섭취한 포도당은 대략 20%가 간에서 대사됩니다. 간은 인슐린에 의존해서 포도당을 흡수하게 되고 대부분의 포도당은 글리코겐 합성(glycogenesis)을 통해서 글리코겐으로 비축됩니다. 일부분은 피루브산(pyruvate)으로 변환되어 미토콘드리아(mitochondria) 안으로 들어가 크렙스 회로(tricarboxylic acid cycle, TCA cycle)를 촉진시킵니다. TCA cycle로 만들어진 Acyl-CoA는 TG 합성에 쓰이게 됩니다. 과당은 거의 100%가 간에서 대사 되며 이것은 인슐린 비 의존적으로, Glut5 receptor를 통해서 간세포로 들어가게 됩니다. 격한 운동 후에는 간에 글리코겐이 고갈되어 과당이 글리코겐 합성에 참여합니다. 그래서 과당을 섭취하게 되면 포도당 흡수를 막고, 인슐린 저항성을 유도하며 동시에 TG 합성을 촉진시켜 각종 혈관질환과 비만 그리고 지방간을 유도할 수 있게 됩니다. 이런 증상(symptom)들의 집합체가 바로 대사증후군입니다.
3. 예방 및 치료
식단조절과 운동으로 대사증후군을 완화시킬 수 있습니다. 가장 주의해야 할 것은 지방 그리고 특히 과당의 섭취 입니다. 과당은 음료수, 과일주스 같은 가공된 식품에 많이 들어 있습니다. 과일에도 과당이 많이 합류되어 있는데 과일은 섬유질도 함께 포함되어 있어서 그나마 나은 편입니다. 두 번째로, 많은 양의 섬유질을 섭취하는 것이 중요합니다. 섬유질을 섭취하면 장내 세균을 바꾸게 되어 염증도 감소하고 장내 세균들이 음식물을 이화 시켜서 장에서 흡수되는 칼로리 또한 감소시킵니다. 세 번째로, 유산소 운동을 하면 아데노신 삼인산(adenosine triphosphate, ATP) 생산을 위해 미토콘드리아가 TCA cycle을 활성화시킵니다. TCA cycle이 활성화되면서 아실조효소 A의 전구체인 아세틸조효소 A(Acetyl-CoA)가 대사 됨으로써 아실조효소 A를 필요로 하는 TG 합성이 줄어들게 됩니다. 생활습관으로 개선이 안 된다면 약물치료를 병행할 수 있습니다. 약물은 식욕억제제, 혈압 조절 약, 콜레스테롤 합성저해제(예로 스타틴), 당뇨 약 등이 있으며 대사증후군 환자마다 증상이 조금씩 다르기 때문에 나타나는 현상에 따라서 적합한 약을 의사가 처방해 줄 수 있습니다.