뇌 면역계의 비밀이 밝혀지다

너무 놀라운 작은 뇌세포 이야기 - 의과학계의 판도를 뒤바꾼 작은 뇌세포에 관하여
도나 잭슨 나카자와 지음, 최가영 옮김 / 브론스테인 / 2021년 4월

나름 뇌과학을 전공한 까닭에 뇌에 관한 책을 많이 읽는 편입니다. <너무 놀라운 작은 뇌세포 이야기>는 목차에 알츠하이머병과 관련된 내용이 있다하여 읽게 되었습니다. 책을 쓴 도나 잭슨 나카자와는 과학전문기자입니다. 특히 길랑바레 증후군(Guillain-Barre Syndrome)이라는 원인을 알 수 없는 신경계질환을 앓았다고 합니다. 길랑-바레증후군은 말초신경에 염증이 생겨 신경세포의 축삭을 둘러싸고 있는 ‘수초’라는 절연물질이 벗겨져 발생하는 급성 마비성 질환입니다. 그녀의 주치의는 면역계의 백혈구가 무법자처럼 제멋대로 날뛰는 병이라고 설명했다고 합니다.

작가의 이런 병력은 질환과 면역계와 뇌의 장애를 연결하는 삼각관계를 이해하려는 노력으로 발전하여 이 책을 쓰게 되었다는 것입니다. 다발성경화증, 세균감염과 관련한 우울증, 양극성 장애, 기억력저하, 조현병 등에 대한 자료를 검토하던 작가의 촉에 걸린 연구가 바로 뇌의 미세아교세포(microglia)에 관한 것이었다고 합니다.

뇌조직에는 신경세포 숫자의 열배 정도인 수천억 개의 아교세포가 있습니다. 신경세포의 기능을 지원하는 아교세포는 4종류가 있습니다. 뇌실을 덮고 있는 표피세포가 있고, 신경섬유를 감싸는 희소돌기아교세포, 뇌조직은 지탱하고 뇌혈관에서 영양을 공급받아 신경세포에 전하는 별아교세포가 있습니다. 그리고 미세아교세포가 있습니다. 미세아교세포는 신경조직에 있는 백혈구로 이해되어왔습니다. 뇌에 이상이 생기면 미세아교세포가 대식세포로 변한다고 생각해왔습니다. 미세아교세포는 뇌가 만들어지면서 신경줄기세포에서 만들어진다는 설명과 골수에서 만들어진다는 설명이 있었는데, 저의 스승께서는 골수에서 만들어진다는 것을 증명하시기도 했습니다. 남성의 골수를 이식받은 여성의 뇌의 미세아교세포에서 남성에서만 볼 수 있는 Y염색체를 증명하셨던 것입니다.

미세아교세포가 신경세포와 신경세포가 내는 축삭돌기가 신경세포에 접할 때 만들어지는 신경연접을 보호하고 복원하는 기능을 가진 것으로 밝혀졌습니다. 반면 신경세포와 신경연접을 공격하여 제거하는 일도 한다는 것입니다. 또한 미세아교세포는 우리 몸의 일반 면역세포들과도 소통한다는 사실이 밝혀졌다고 합니다. <너무 놀라운 작은 뇌세포 이야기>에는 의학자와 환자들의 이야기를 통하여 미세아교세포의 정체가 밝혀지는 과정을 뒤쫓았습니다. 흔히 신경과학은 읽어도 이해하기 어려운 분야라고 생각합니다만, 저자는 어려운 내용을 말랑말랑한 이야기로 풀어냈기 때문에 비교적 쉽게 이해될 것으로 생각합니다. 때로는 너무 시시콜콜한 내용까지 담은 것 아닌가 싶을 정도입니다. 그리고 사실과 다른 것 같다는 느낌이 드는 내용도 일부 있었습니다.

우울증 치료에 관한 이야기도 인상적입니다만, 아무래도 저는 알츠하이머병에 관심이 많은 까닭에 이 부분에 집중을 하게 됩니다. 뇌는 뇌혈관장벽이라는 독특한 구조로 보호받고 있다고 생각해왔습니다. 외부의 독성성분의 침투를 막는 방어벽인 셈입니다. 그런데 뇌수막에도 림프관이 있다는 사실이 밝혀졌다고 합니다. 뇌수막의 림프관을 통하여 신체의 면역계와 뇌면역계가 서로 소통하는 것이라는 추측이 가능해집니다. 물론 뇌면역계의 핵심은 미세아교세포입니다. 미세아교세포가 면역계의 잘못된 정보를 받아서 신경세포나 신경연접을 공격할 수도 있는 것입니다. 그래서 염증질환을 앓은 환자에서 기억력 등 인지기능이 떨어지는 일이 생기는 것입니다.

알츠하이머병이 생기는 기전도 신경연접을 보호해야 할 미세아교세포가 오작동하면서 신경연접을 먹어치우거나, 먹어치워야 하는 베타 아밀로이드를 방치하기 때문에 쌓이는 것이라는 설명이 가능할 것 같습니다. 비스테로이스성 소염제(NSAID)를 사용하는 염증성질환 환자는 알츠하이머병의 위험이 크지 않더라는 사실이 주목받은 적이 있습니다. 아마도 비스테로이드성 소염제가 미세아교세포의 폭주를 차단하는 효과로 인한 결과가 아니었나 싶습니다. 그렇다면 지금까지 알츠하이머병 치료제 개발의 방향이 완전 예방 혹은 치료가 가능해지지 않을까 싶습니다.