자폐아의 산화스트레스

Oxidative Stress in Autism

( 이 글은 2004년 4월 밴쿠버에서 있던 33차 국제영양학회에서 있었던 그의 강연 내용을 청강, 요약한 것입니다. 미진하고 궁금한 것은 서두에 소개한 그의 이멜 주소로 직접 문의 하시면 될 것입니다.)

Woody McGinniss MD
(www.mcginnis@mind.net)

Career; Began learning about nutritional influences on behavior thru his own son 10 years ago and has successfully treated many autistic children in his practice. Now devoted to full-time research, and he organized the Oxidative Stress in Autism Study, a first-of-its-kind university collaboration generating data on a wide range of sophisticated oxidative-stress biomarkers.

영양의학(Nutritional medicine) 에 관심을 가진지 10년이 된다....1954년 Abraham Hoffer 박사가 산화스트레스(oxidative stress) 로 인한 과잉 산화 분자들(excessive oxidative molecules) 이 정신분열증(schizophrenia) 의 원인이 될 수 있다는 가설을 제시하였다....자폐증(autism) 에서도 아직 체계적인 것은 아니나 문헌은 충분하다....453편의 문헌이 내게 있으니 원하는 분은 요청하시라... 대사작용의 부산물이 미토콘드리아(이하 M)를 일탈하여 문제를 일으킨다...

흑백으로 말하자면 우리 몸에 나쁜 물질 즉 산화전단계물질(pro-oxidant)은 체내에 들어와서 산화제(oxidant) 로 전환한다. 대기오염, 화학물질,... 구리(Cu), 철(Fe), 감염(infection),알러지( allegy )등,...중금속, 살충제, 제초제, 식품색소, 조미료(MSG), etc. 몸에 좋은 물질이 항산화제인데 비타민 C, E, A, 마그네슘(Mg),아연( Zn),카르니친( Carnitine),조효소-큐-텐( Co-Q-10), 라이포익산(Lipoic acid),바닐라( Vannila) 가 있다. 작은 혹은 큰 분자들, 구루타치온(Glutethionin),그 효소제( G-peroxidase), 슈퍼옥시다제(SOD), 분해효소(Catalase),멜라토닌( Melatonin), 에스트로젠(Estrogen), 특히 에스트로젠은 항산화물질이다...

과잉 산화제와 항산화제가 충돌하고 불균형되는 즉, 산화스트레스가 의학의 기전을 규명하고자 하는 주류가 되고 있다. 비타민씨와 뇨산도 중요한 항산화제이다. 작용하는 위치로 보면 세포벽에서는 비타민 E 와 A 가, M 에서는 Co-Q-10, 산화지질이 있고, 벽을 이루는 사이에 있는 단백질이 산화하면 Carbonyl compound, DNA fragments, 지질효소(lipid peroxidase),설탕( sugars) 등이 독성으로 작용한다. 세포가 산화스트레스하에서는 M 가 손상되고 과잉 산화제는 새어나가게 된다.

산화행동들(Oxidative Behaviors); 1950년에 그루타치온(Glutathion) 을 정신분열증에 주사하여 효과를 보았다. 항정신병약(Phenothiazine) 은 100배까지, 전형적인 항정신병약인 페리돌(haloperidol)은 매우 강한 산화제이다. 산화스트레스로 인한 병에는 다운증후군(Down's syndrom), 알츠하이머병(Alzheimer's d). 정서적 스트레스(Emotional stress) 등이 있다. 정신분열증(schizophrenia )또한 이로 인한 신경계퇴행질환( neurological degenerative d.) 로 생각되고 있다... 정서적스트레스(Emotional stress)는 정말 흥미로운 주제인데 1980년대 러시아에서는 여러 연구들이 이를 다룬 바, 예를 들면 쥐를 찬 물속에 넣고 판자 위에서 고통을 받게 하는 신체적 상해를 가하지 아니하고 고통을 유발하는 스트레스(non-physical painful stress) 실험을 통하여 혈중, 뇨, 뇌조직 절편에서 짧은 시간에도 산화스트레스를 받는 것을 증명하였다.

주의력결핍장애(ADHD) 는 뇌연구(brain assay)에서 산화된 오메가-3 지방산으로 연구되었다...


자폐증(Autism )은 장(Gut)과 뇌(Brain)에서 이상 소견이 여러 연구에서 밝혀졌다. 뇌의 이상은 신경세포 숫자와 수지돌기( dendrite process and cells) 숫자가 감소한다. 지난 10년간 많은 자폐아의 장에서 현미경적 소견에 염증(lymphocytic hyperplasia)이 있음을 확인하고... 아이들이 말로 표현하지 못하는 복통, 불면의 밤을 지새우는 고통... 나의 아들도 불면이 계속되는 경우였으며... subgroup 에서 50% 과잉행동(hyperactive),88%퇴행성 자폐아에서 66% 장의 이상염증(dysileal inflammation 88% regressive autism), 대장염(colitis)...뇌( Brain)는 정말로 민감한 부위인데 이는 일반적으로 산소소비가 많은 곳이기 때문. 산화되는 카테콜아민(oxidizable catecholamines), 영양(nutrition) 의 결핍, 예를 들면 아연의 결핍에 특히 취약하다. 뇌내의 구르타메이트(Glutamate )가 높다면 산화스트레스가 높다는 뜻이다.장( Gut) 이 취약한 이유도 이곳에서는 대사율이 높은 곳이기 때문. 자유기, 포화지방, 수은(Hg,특히 무기은이 장표면에 결합) 등이 독성이 강하고, 아연(Zn) 이 감소하면 메탈로치온(metallothion) 이 감소한다. 이는 장점막의 방어에 대단히 중요인자이다. 굴르타치온(Glutathion) 이 점막에 많아야 한다. 자폐아들의 장에서는 공장(ileim) 이 특히 취약. 실험상 자유기가 되는 질소(NO) 이 점막세포의 세포부위(cellular juction) 의 세포내기관들의 손상(cytoskeletal damage)이 크다. 결과로 장은 겉으로 증상은 없는, 장유출(leaky), 삼투압변화(permeability) 증가로 부근에 염증을 일으킨다, 심할 때는 부종이 장폐색을 일으킬 정도이다.

이중맹 실험에서 비타민씨를 대량 투여하면 정신측정반응(psychometric response)에서 좋은 반응을 나타낸다. 카르니친(Carnitine) 도 이중맹실험에서 유효하였다. 항산화제 어느 하나만으로도 상당한 호전이 나타낸다.

아연(Zn) 감소,마그네슘( Mg) 감소, 셀레늄(Se) 감소, 혈중 수은(Hg )증가, 수은해독제(DMSA) 투여후 뇨중 Hg 증가(6배), 독소(toxins) 증가, 특히 ATP 생산이 감소한다. 콜린수용체와 무스카린수용체(Cholinergic, muscarinic receptor) 가 특히 민감하다. 적혈구 굴르타치온 효소(Glutathion per oxidase) 가 감소하고, 효소제(Catalase) 감소, 혈소판(Platelet),항산화효소제( SOD) 감소, M 내에 분해효소(Catalase) 가 결여된다. 적혈구 아연이 특히 감소, 비타민결핍이 산화스트레스를 악화시키며 그 반대도 같다. 예) 비타민 B6, B9, B12 결핍에 산화스트레스 악화. B12 는 NO 에 취약해 지게 한다. 강력한 항산화제인 Zn 의 결여는 특히 SOD를 감소시키고 신경에 독성이 강하다(L.Pauling 연구소 발표). 비타민 A, Mg 감소로 그루타치온 환원효소(Gluathion reductase) 감소로 재생이 감소한다. Se 감소는 G-peroxidase 감소로 M 이 손상된다. Toxins; 중금속, Cu, Fe, Hg, 증가는 Glutathion, metallothion 을 감소시킨다. 뇌스캔(Brain scan_ 연구에서 ATP 감소가 여러 자료에서 확인되었다. 이는 M 의 활동이 감소함을 의미한다. 자연산 무드 항진제( natural mood booster) 인 L-Carnitine 의 감소는... Glutamate...GAD...Glutamate Pneumonia...

ADHA, Autism에서 NO의 nitrite 는 안정형으로 혈액을 타고 순환하면서 뇌로 들어가는 문(BBB)을 통과하고 손상을 입힌다.(비아그라를 먹을 것인가?!) NO 는 점막손상으로 흡수장애를 유발하여 장염으로 설사 등의 문제를 일으킨다. ONOO 는 극히 반응이 강하여... Multiple sclerosis 도 BBB를 통과하는... astrocyte damage... NO 는 특히 Cholinergic 에 민감. Coenzyme-A 가 특히. Nicotine and Muscarinic stimulation 으로 혈관확장을 일으키고... Kreb's cycle 의 활동을 저하... 스페인의 연구에서는 lipofuscin 이자폐아들에게 유효하다고 하였다.

비타민씨와 아연이 치료에 유효하다... central mechanism 이 더 규명될 필요가...병인은 유전적 소인에 독성적 효과가 문제를 일으키는 것이 아닐까 한다... NIH 기금을 받아서 연구를...

<질문>arginin free diet을 주어서 NO 생산을 예방해 줌이? - good!
<질문>Histadelic 에 Carnitine을 투여하면? - 카르니틴은 정말 강력한 항산화제로 도움이 될 것이다...

요약소개; 김종길 MD,PhD(김종길신경정신과의원)