뇌의 신경세포 손상으로 손과 팔에 경련이 일어나면서 생활이 점점 어려워지는 질병인 파킨슨병(약칭PD)의 발병원인이 덴마크 과학자들로부터 밝혀져 화제다.

▲ `분자 정신의학(Molecular Psychiatry)`저널 발췌

코펜하겐대 '생명공학 연구 혁신 센터'의 스호러 이사자더-나비카스 교수 연구팀은 환자의 90%~95%를 점유하는 '산발적 파킨슨병(sporadic PD)'이 뉴런에 생긴 미토콘드리아 폐기물의 처리를 제어하는 신호 이상에서 비롯된다는 연구 결과가 '분자 정신의학(Molecular Psychiatry)'저널에 논문으로 실렸다고 8일(현지 시각) 밝혔다.

이사자더-나비카스 교수는 "배가 부르면 (뇌에서) 그만 먹으라는 신호가 오는 것처럼 우리몸은 항상 적절한 신호로 제어돼어야 한다"고 말했다.

만약 어떤 신체부위에 감염이 생기면 확산을 막기 위해 싸우지만, 감염이 제거되면 여기에 관여한 신호로 사라져야 한다는 것이다. 그러나 파킨슨병 환자는 1형 인터페론 경로를 여닫는 PICS2라는 단백질의 신호조절이 잘 안됨에 따라 PIAS2단백질이 필요하지 않을 때에도 1형 인터페론 경로를 봉쇄하는 것이다.

연구팀은 파킨슨병 환자의 뇌 뉴런을 연구한 4개의 데이터 세트를 분석해, 치매와 파킨슨병이 함께 생긴 환자에게서 어떤 유전자 패턴이 이상을 일으켰는지 확인했으며 이를 토대로 생쥐 실험을 해 보니, PIAS2 단백질이 다량 축적되면 1형 인터페론 경로가 막히고 뉴런 내의 손상 단백질과 미토콘드리아 쓰레기를 제거하는 과정이 활성화되지 않았으며 미토콘드리아 손상 폐기물이 쌓이면 다른 독성 단백질도 늘어나는 것으로 확인됐다. 실제로 파킨슨병 환자는 같은 연령대의 일반인과 달리 뉴런의 PIAS2 발현 도가 매우 높았다.

파킨슨병 환자는 1형 인터페론 경로를 여닫는 PICS2라는 단백질의 신호조절이 잘 안되는것으로 확인되었고, 정상 작동하는 1형 인터페론 경로는 바이러스 퇴치에 중요한 역할을 하지만, 이번 연구에서는 뇌 신경세포의 에너지 공급에도 깊숙이 관여한다는 것이 드러났다.

연구팀은 신경조직의 항상성과 생존에 이 경로가 어떤 영향을 미치는지 규명하는 것을 다음 목표로 정한것으로 알려지고 있다.

특히, PIAS2단백질이 1형 인터페론을 제어하는 신호 경로는 뇌 기능뿐 아니라 미생물과 바이러스의 식별에도 연관되어 있으며, 신종 코로나바이러스 감염증도 관련되어 있다.

이 경로에 관여하는 유전자의 돌연변이와 코로나19의 치명적 결과 사이에 연관성이 있다는 연구보고도 나왔다.

앞서  지난해 11월 파킨슨병과 코로나19사이의 관련성에 관한 연구 결과를 다룬 ‘란셋 신경과학(The Lancet Neurology)’에 발표된 연구결과에 따르면, 코로나19 환자들 중 65%에 해당하는 사람들이 파킨슨병 증상 중 하나이기도 한 후각 소실을 경험한 것으로 보고됐다.

연구팀은 심혈관계 합병증을 유발하는 것으로 알려진 코로나19 가 뇌의 신경에 혈액을 공급하는 혈관에 문제를 일으키면서 파킨슨병 증상을 나타낸다는 것과 체내 염증반응 정도와 파킨슨병 발병 위험 사이의 상관관계가 증명돼 있기 때문에, 코로나19로 인한 과도한 염증반응이 특정 경로로 파킨슨병 발병에 영향을 미친다는 점 그리고 코로나19 사망자들의 부검결과 뇌조직에서 코로나19 바이러스 RNA가 확인된 사례들이 보고됐기 때문에, 코로나19 바이러스 자체가 신경조직을 침범하는 특징을 지니고 있는 것 등의 연관관계에 대한 증거들이 나타나면서 증상이 나타나기 전 단계의 파킨슨병을 코로나19 바이러스를 이용해 조기진단하는 방법에 대한 연구도 시작되고 있다.