장 마이크로바이옴 변화, 장 누수 감소 등 잠재적 치료법 전망
장 기능 장애가 인간의 혈액과 뇌에 영향을 미쳐 알츠하이머병을 유발한다는 가설이 제기됐다. 장내 특정 미생물에 의한 감염이 뇌에 염증을 일으켜 신경세포를 죽인다는 것이다.
2일 신경과학 전문 국제 학술지 ‘분자 신경변성’(Molecular Neurodegeneration)에 따르면, 가이 브라운(Guy C. Brown) 영국 케임브리지대 생화학과 교수는 ‘내독소 가설’(Endotoxin Hypothesis)을 소개하고 이와 관련된 알츠하이머병 치료법을 제시했다.
내독소 가설은 말초 감염이나 장 기능 장애가 혈액과 뇌 속 다당류(Popolysaccharide, LPS) 수치를 높여 아밀로이드 베타(Aβ)와 과인산화된 타우(Tau) 단백질을 축적하고 미세아교세포를 활성화해 알츠하이머병을 유발한다는 주장이다. 알츠하이머병 환자의 혈중 LPS 수치는 정상인보다 높은 것으로 나타났다.
다당류(Popolysaccharide, LPS)는 그람 음성균(Gram-Negative Bacteria)에 의해 생성되며, LPS가 인체나 뇌에 들어가면 염증을 일으키고 내독소로 작용할 수 있다.
브라운 교수에 따르면, 내독소는 포유류에게 독성이 있는 박테리아 성분으로 LPS와 동의어로도 쓰인다. 인간에게 100 ng의 LPS를 정맥 주사하면 인체와 뇌에 염증이 유발되며, 1 mg 이상 투여하면 사망에 이를 수 있다.
브라운 교수는 알츠하이머병 환자에게서 높은 LPS 수치가 나타나는 이유에 대해 조절 장애가 있는 장 마이크로바이옴이나 장 누수(Leaky Gut), 박테리아 감염이 원인일 가능성이 있다고 봤다.
알츠하이머병 환자는 클라미디아 폐렴균(폐렴)이나 포르피로모나스 진지발리스균(치주질환)과 같은 특정 미생물에 감염된 경우가 많다. 이는 알츠하이머병 환자의 인체와 뇌에 LPS가 증가하는 잠재적 원인으로 꼽힌다.
이번 논문에 따르면, 많은 연구에서 알츠하이머병 환자의 장내에 염증성 LPS 생성 종이 증가하는 것으로 조사됐다.
브라운 교수는 내독소 가설이 맞다면 혈중 LPS 수치나 LPS 반응을 낮추는 잠재적 치료법이 다양하게 시도될 수 있을 것으로 전망했다. 그러면서 감염 감소, 장 마이크로바이옴 변화, 장 누수 감소, 혈중 LPS 저하, LPS 반응 차단 등이 치료법으로 사용될 수 있다고 분석했다.
이번 연구 결과는 <The endotoxin hypothesis of Alzheimer’s disease>라는 제목으로 분자 신경변성 최신호에 실렸다.
Primary Source
Brown, G.C., Heneka, M.T. The endotoxin hypothesis of Alzheimer’s disease. Mol Neurodegeneration 19, 30 (2024). https://doi.org/10.1186/s13024-024-00722-y
