[신경] 눈을 통한 알츠하이머 조기 발견

마음의 창이라고 하는 눈을 통해 뇌 질환을 미리 예측할 수 있다고 한다. UCSF 웨일 뇌과학 연구소는, 망막 스캔이 혈관의 중요한 변화를 감지해 알츠하이머를 조기 진단하는데 도움을 줄 수 있으며,  알츠하이머의 위험 유전자 중 하나가 이 변화와 연관이 있음을 밝혔다. 

알츠하이머의 유전적 위험성은 APO4로 알려진 APOE유전자 변이로 알려져 있다. 이 변이가 어떻게 뇌 퇴화의 위험성을 증가 시키는 지에 대해서는 아직까지 완전히 밝혀지지는 않았지만, 연관성은 분명히 존재하며, 그 위험성은 성별, 인종, 생활 습관과도 관련이 있는 것으로 보인다. 이번 연구는 APOE4가 혈관에 어떻게 영향을 미치는 지를 밝히고, 뇌퇴행 질환의 조기 발견을 위한 초석을 다졌다는 의미가 있다.

 

먼저 쥐실험을 통해  APOE4가 뇌 모세혈관에 미치는  영향력을 관찰하였는데, 연구진은 이 작은 혈관이 BBB로 알려져 있는 보호막을 통과해 영양분과 산소를 뇌로 운반하고, 노폐물을 배출하고, 면역 반응을 일으키므로, 알츠하이머 질환을 일으키는데 중요한 역할을 할 것이라고 생각해 왔기 때문이다.  이 혈관의 손상은 알츠하이머 질환을 가진 환자에서 보여지는 것처럼  단백질 생성 문제와 인지력 감소의 원인이 될 수 있다.

 

생존하는 사람의 뇌 모세혈관을 시각화 하는 기술이 없었으므로, 연구진은 눈을 주목했다. 2021년 5월 11일에 출간된 ‘알츠하이머와 치매’에 실린 이 논문에서, 연구팀은 쉽고 편안한 눈 스캔을 통해 APOE4와 관련된 모세혈관 변화를 발견할 수 있음을 보였다. 

 

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연구팀은 OCTA로 알려진 첨단 각막 이미지 기술을 사용해 APOE4가 있거나 없는 노인들의 눈을 관찰한 후 눈 뒤에 있는 가장 작은 혈관을 비교해 보았다.

팀은 실험을 위해 뇌의 나이와 뇌 퇴화 질환과 관련 있는 지속적인 연구에 등록이 되어 있는 사람들의 코호트를 잘 활용했다. 기존 MRI와 PET스캔 데이터에 OCTA 스캔을 추가해 참여자에게 불편을 주지 않고 좋은 결과를 도출해 낼 수 있었다.

 

 

각막 스캔을 분석한 결과, 연구자들은 APOE4를 보유한 경우 모세혈관의 밀도가 감소해 있음을 발견하였는데, 나이가 많을수록 이런 경향이 두드러졌다. 좀 더 정확한 결과를 위해 연구팀은 망막 모세혈관의 OCTA 스캔에서 보이는 이상을 MRI를 통해 측정된 뇌관류 측정 또는 뇌를 통한 혈액의 흐름과 비교했다. 망막 모세혈관의 밀도가 높은 사람들은 뇌의 혈류량이 높다는 것을 알게 되었다.

 

마지막으로, 연구팀은 알츠하이머병과 관련된 단백질인 베타 아밀로이드 PET스캔을 받은 적이 있는 참가자들을 대상으로 알츠하이머 진단의 중요한 지표인 뇌 내 아밀로이드 플라크의 양과 모세혈관 측정과의 연관성을 살펴보았다. 모세혈관 밀도는 아밀로이드 플라그 유무와 크게 관련이 없었으며, 아밀로이드 플라그 양과도 무관했다. 이는 모세혈관 이상이 아밀로이드 병리학에 의한 것일 가능성이 낮거나, 간접적인 영향을 미치는 정도일 수 있다고 연구진들은 설명한다.

 

이번 연구는 APOE4 유전자 전달체가 작은 혈관에 영향을 미칠 수 있음을 생존하는 사람을 통해 입증한 실험으로, APOE4를 가진 사람에게서 흔히 발생되는 뇌 퇴화와 알츠하이머병 위험성 증가가 혈관에 대한 영향 때문일 가능성을 보여준 실험이다.

 

뇌에 상당한 손상이 발생하기 전에 알츠하이머 병의 발병을 미리 감지하고 조기 치료를 위한 대상을 확인하는데 이 결과가 큰 도움이 될 수 있을 것으로 보인다. 뉴런의 퇴화를 막는 것이 뉴런의 재생보다는 쉬운 일이므로, 이런 노력을 통한 조기 발견으로 생명을 구할 수 있게 되기를 바란다.

 

Alzheimer's & Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring, 2021; 13 (1) DOI: 10.1002/dad2.12181

 

 

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