치매는 가장 대표적인 노인성 질환으로, 치매가 발병하기까지 노화에 따른 여러가지 요인들이 영향을 끼치는 것으로 알려져 있다. 이러한 요인들 중 ㈜피디젠이 주목한 것은 염증 (Inflammation)과 염증에 대한 바이오마커인 Calprotectin (칼프로텍틴) 단백질이다.
Calprotectin은 인체에서 전반적으로 발견되는 S-100 계열의 칼슘 및 아연 결합 단백질로 염증에 대한 마커로 많이 활용되고 있다. 그 중에서도 현재 Calprotectin이 마커로서 가장 널리 쓰이는 질병은 염증성장질환 (Inflammatory bowel disease, IBD)이다. 장에 염증이 있으면 분변 내에 Calprotectin의 수치가 증가하기 때문에 이를 측정하여 염증성 장질환의 진단과 치료에 활용하고 있다.
| Calprotectin의 직접적 치매 유발 가능성
그러나 Calprotectin이 장의 염증에만 관련 있는 것이 아니라는 사실은 오래 전부터 알려져 있다. 2009년 연구에 따르면 Calprotectin은 활성화된 단핵구와 염증이 있는 미세아교세포에 의해 생성되어 뇌척수액(CSF)에 축적되고, 이 수치를 측정하여 신경염증의 지표로 활용할 수 있다는 가능성이 제시되었다 (Berg-Hansen et al. 2009). 또한 Calprotectin을 포함하는 S100 단백질은 AD 환자에서 신경염증에 의해 뇌에서 그 수준이 증가하고, 베타-아밀로이드 플라크와 타우 인산화의 조절을 통해 아밀로이드 응집체 형성에 영향을 준다 (Lee et al. 2018, Cristóvão et al. 2019). Calprotectin이 직접적으로 치매를 촉진할 수 있는 것이다.
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그림 1. 구강과 장 건강이 치매에 미치는 영향
| 구강 건강과 Calprotectin의 치매 유발 관계
Calprotectin 단백질은 구강에서도 발현이 된다. 최근 연구들에 따르면 염증성 장질환 환자의 경우 분변뿐만 아니라 타액에서도 그 수치가 증가하며 만약 치주질환이 있는 경우 타액에서 Calprotectin이 유의미하게 증가한다 (Majster et al. 2019, Wei et al. 2019).
특히 치주염과 치매의 연관성은 예전부터 잘 알려져 있는데, 치주질환을 일으키는 원인균들이 알츠하이머의 진행을 직접 촉진하기도 한다. Borrelia burgdorferi 라는 균은 뇌척수액까지 침투하여 신경세포에서 베타-아밀로이드의 전구물질과 p-Tau 단백질의 합성을 촉진하는 것으로 밝혀지기도 했다 (Abbayya et al. 2015). 음식을 씹는 저작운동 자체가 뇌로 가는 혈류량을 증가시키고 신경세포의 성장과 회복을 돕는다는 연구 결과도 있다. 구강과 치아를 건강하게 유지해야 잘 씹을 수 있고, 잘 씹을 수 있어야 치매도 예방할 수 있다.
| 장 건강과 Calprotectin의 치매 유발 관계
연구에 따르면 calprotectin은 치매 환자의 분변에서도 증가되는 양상을 보였는데 (Leblhuber et al. 2015), 이는 노화로 인해 나타나는 장내미생물군의 다양성 저하로 나타나는 염증이 원인으로 지목된다. 우리의 장내 미생물은 신경 및 내분비 경로를 통해 장과 뇌사이의 상호작용을 조절하며 (Gut-Brain axis로 알려져 있다), 장내 미생물의 변화가 뇌신경계(CNS)와 장신경계(ENS)의 교란을 가져와 치매 발병에 영향을 미칠 수 있다고 한다 (Yanli wt al. 2021) .
그림 2. 과민성 대장 증후군이 있는 경우 치매 발병 위험이 높아진다.
주식회사 피디젠은 위와 같은 근거를 토대로 Calprotectin을 하나의 치매 바이오마커로서 선정하였다. 또한 PDX-AD 서비스를 이용하면 장 건강 설문을 통해 염증성 장질환을 관리하고 치매로 이어지지 않도록 예방할 수 있다.
치매는 더 이상 노령층만의 질환이 아니며, 치매의 증상이 발현되기 전부터 우리의 신체에는 치매유발인자들이 축적되기 시작한다. 그렇기 때문에 지금부터 꾸준한 관심과 노력이 필요하다.
사용자들은 비대면 치매 예방 솔루션(PDX-AD) 서비스를 통해 별도의 방문 없이 모바일 앱에서 설문검사와 함께 타액(침)을 자가 채취하여 타액(침)에서 치매 유발 인자를 주기적으로 관찰하면서 타우 단백질과 함께 다양한 인자들의 변화를 파악할 수 있다. 이를 통해 제공되는 건강 가이드라인을 통한 생활습관 개선과 함께 신체의 변화를 파악함으로써 치매를 예방하고 건강을 관리할 수 있다.
한편, PDX-AD는 구글 플레이 스토어와 애플 스토어에서 PDX-AD를 검색하면 다운받을 수 있으며, 인스타그램에서 PDXen을 검색하거나 카카오톡 채널에서 PDX-AD를 검색시 다양한 정보를 접할 수 있다.
다음 기사에서는 뇌 활성 인자인 BDNF 단백질에 대해 알아보도록 하겠다.
참고문헌
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19800696/
https://academic.oup.com/metallomics/article/10/8/1116/5962871
https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fnins.2019.00463/full
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0003996919305576
https://www.hindawi.com/journals/mi/2019/3515026/
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4488989/pdf/NAJMS-7-241.pdf
https://content.iospress.com/articles/journal-of-alzheimers-disease/jad210381
https://link.springer.com/article/10.1007/s00702-015-1381-9
