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수산의 습격 : 자폐와 만성질환에서 통합기능의학적 평가 Ⅰ

특히 수산(oxalate)이 자폐증과 만성질환 치료의 새로운 주요 요인으로 언급되면서 식이요법에서 관심의 대상으로 떠오르고 있어 이번 호에는 질병과 관련한 수산의 역할과 식이 조절에 관하여 GPL의 윌리엄 쇼 박사가 쓴 글을 옮겨서 소개하고자 한다. 특히 건강에 좋다고 순수한 채식을 고집하는 분들도 한번 일독을 권하고 싶다. 물론 통합기능의학을 연구하는 입장에서 보면 누구에게나 완벽한 식이요법은 없다.

Oxalates(수산, 옥살산으로 혼용하여 표기 하였음)는 거의 모든 식물성 음식에 함유된 식물성 독소이다. 그것은 포식자들로부터 스스로를 보호하기 위한 기초 방어 메커니즘 즉, 항-영양소로 작용한다. Oxalates 분자는 칼슘과 같은 미네랄의 흡수를 억제하고 대부분의 사람들에게 부정적인 영향을 끼치며 일부에게는 심각한 문제까지 야기할 수 있다. oxalates 특히 시금치, 비트, 근대, 루바브와 같은 채소와 견과류에도 높은 비중으로 농축되어 있다(그림 1).

견과류는 곡물을 섭취하지 않는 Paleo 다이어트, 특정탄수화물 식이요법(Specific Carbohydrate Diet), GAPS(gut and psychology syndrome diet)와 같이 SAD(Standard American Diet)를 대체하는 식이 요법에 흔히 사용된다. 또한 최근 유행하는 Body Ecology Diet와 같이 대안적인 글루텐 제한 식단에도 수산은 상당량 포함되어 있다. GF/CF(gluten free/casein free) 식단에서 사용되는 우유 대체물이 또 다른 수산의 공급처가 될 수 있고 야채즙을 냄으로써 고용량의 수산이 농축될 수 있다. Oxalates는 염증을 유발하는 작은 결정체를 만들어 그것이 조직에 축적되면 해당 부위의 심한 통증을 유발할 수 있다. 또한 세포 화학 작용을 방해하고 미토콘드리아의 기능 장애를 영구화시키며 미네랄 대사와 세포 내 교란을 유발하기도 한다.
또한 수산은 산화 스트레스를 생성시켜 세포 손상을 주고 치유를 지연시키는 등 인체에 다양한 영향을 끼친다.
Oxalate는 oxalic acid의 염 형태를 말하고, 염 형태란 단순한 의미로 수소 원자가 없이 음전하가 붙어 있는 것을 뜻한다. 산에 수소 이온이 붙으면 -ic로 쓰고, 수소 이온이 떨어져나가 음전하를 띠면 -ate로 쓰게 된다. Oxalates의 PH는 모든 유기산 중 가장 낮은 값을 나타낸다. PH 값이 매우 낮아 강력하면서 부식성 또한 높은 것이다.

Oxalic acid 분자는 두 개의 수소 원자를 잃을 수 있어 음전하 또한 두 배를 나타내게 되어, 이러한 형태로 혈류와 소변에서 주로 발견된다. 두 개의 음전하를 띠는 형태이므로 다른 여러 종류의 금속 (칼슘, 아연, 수은 등) 과도 더 잘 결합할 수 있다. 흥미로운 점은 oxalate가 수은, 납과 같은 유독성 금속과 가장 치밀한 결합을 만든다는 점이다. 일부에서는 이런 강력한 chelating 효과가 인체에 도움이 될 수 있다고 생각하지만 실제로는 반대이다. Oxalate가 수은이나 납과 결합을 만들면 즉시 불용성이 되고 혈류 밖에서 침전되어 뼈나 다른 조직들에 결정을 형성한다. 유독성 금속에 부착하여 그것들을 체외로 배출시키는 것이 아니라 오히려 체내에 가둬두는 결과를 가져오는 것이다. 이것이 oxalate에 대한 판단을 보류하고 더 주의 깊게 관찰해야 하는 이유이며 수많은 질환들과 연관되어 있음을 짐작할 수 있는 일면일 것이다.

Oxalates로 인해 인체에 나타나는 증상들로는 산통, 급뇨, 탁뇨, 소변 내 침전물, 신장 결석, 거친 대변, 지방 소화 불량, 변비, 자극성 장 증후군, 불면증, 피로, 관절통과 관절염, 눈 통증, 혼돈, 정동 장애, 피부 질환, 알레르기, 만성 폐쇄성 폐질환, 갑상선 문제, 체력 저하, 움직임 제한 등이 있다.
그리고 수산은 자폐증, 섬유근육통, 만성 피로, 낭포성 섬유증, 외음부 동통, 갑상선 질환, 만성 전신성 캔디다증, 미토콘드리아 기능 장애 등과도 관련되어 있는 것으로 알려져 있다.

수산 때문에 흔히 발생하는 결석은 신장, 요로, 방광 등에서 모두 만들어질 수 있다. 별 모양을 띤 이 결정들은 요로계 압력을 높이거나 직접 요로 벽을 자극하여 통증을 유발한다. 신장 결석은 매우 흔한 질병 중 하나이고, 성인 중 10~15%가 평생 동안 한 차례 이상 신장 결석을 진단 받는다. 매년 백만 명 가량의 미국인이 신장 결석으로 진단받고 대부분은 수산과 관련이 있다. 75~90% 정도의 신장 결석이 oxalic acid에 칼슘 등이 붙어 있는 형태를 띠고 있다. 만약 신장 결석으로 인한 극심한 통증을 경험한 적이 있다면, 식습관 등을 개선하지 않는 한 또다시 통증이 생길 가능성이 매우 높다. 가장 흔한 증상은 약 20분~60분 정도 지속되는 옆구리나 등 부위의 통증이다. 또한 옆구리나 등에서 시작되는 통증은 아랫배나 사타구니 부위로 방사되기도 한다. 혈뇨, 혼탁뇨, 심한 악취를 동반한 소변을 보일 수 있으며, 감염이 생기는 경우에는 발열, 오한 등이 동반될 수 있다. 또한 통증과 함께 오심, 구토, 절박뇨 등의 증상을 보일 수 있다.

수산과 자폐의 관계
절박뇨의 경우 자폐증 환자에서 흔하게 관찰된다. 자폐증 환자의 많은 수가 하루에 수십 여 차례의 소변을 보고 요의를 자주 느끼지만 막상 아주 소량의 소변만 보곤 한다. 저자가 연구를 끝낸 후 명확해진 사실 중 하나는, 자폐증 아이들이 신장 결석과 높은 농도의 oxalate를 보이기 때문에 이런 증상이 나타난다는 것이다. 이 아이들은 정상적으로 소변을 보려고 할 때 심한 통증이 발생하므로 정상보다 짧게 소변을 보게 된다. Susan Owens는 자폐 아동의 식단에서 oxalates를 감량했을 때 인지 기능, 학업, 운동 등의 호전이 일어나는 것을 확인하였다. 이런 식단은 근육 통증을 줄여주고 비정상적 행동, 자학 등의 감소를 가져올 수 있었다. 신장 결석을 유발하는 유전 질환을 가진 사람의 80%는 20대 이전에 사망한다. Hyperoxaluria로 불리는 이 유전 질환은 간, 신장 동시 이식을 받지 못하면 대부분 치명적이다. 때때로 이 환자들은 이식을 받은 후에도 체내 전체 조직에 수산이 축적되어 죽음에 이르기도 한다. 뼈와 근육에서 빠져 나온 oxalates가 이식된 신장에 축적을 일으키고 사망을 일으키는 것이다. 자폐 아동의 1/3 이상이 이런 유전 질환이 없음에도 불구하고 그만큼 높은 수산 수치를 보인다. 그 원인을 확인하기 위해 자폐 아동에서의 수산 수치와 다른 생화학 매개체를 비교해보았고, Candida 표지자로 알려진 arabinose와 oxalate가 높은 상관관계에 있음을 확인하였다.

자폐 아동에서 높은 oxalates 농도가 나타나는 주요 원인은 Candida 때문인 것으로 생각된다. Arabinose 체내 농도 역시 일반 아동에서는 매우 낮은 반면 자폐 아동에서는 높게 나타났다. 또한 초기 연구에서 항진균제인 Nystatin을 사용하여 치료했을 때 arabinose가 확연히 감소하는 것과 자폐 증상인 과활동성, 눈맞춤 결핍, 공격적 행동 등의 감소를 확인할 수 있었다.

Oxalate 결정은 신장뿐만 아니라 뇌와 혈-뇌 장벽을 포함한 다른 조직들에도 침범할 수 있다. 유리 조각을 닮은 수산 결정은 심근에도 축적될 수 있고 심근이 수축할 때, 이런 결정 조각들이 조직에 상처를 입힐 수 있다. 만약 골격근에 축적된다면, 정상적인 움직임 또는 운동이 매우 고통스러울 수 있다. 나는 이것이 섬유근육통의 가능한 원인 중 하나라고 확신한다. 또한 oxalates가 갑상선 조직에 침착 되어 갑상선 질환을 유발할 수 있고 뼈 속에 침착 된 후 점차 조직을 치밀하게 만들어 골수 세포들을 뼈 밖으로 내보내 심각한 빈혈을 초래할 수 있다. 뼈에 침착 된 수산 결정에 의해 백혈구, 적혈구 세포의 결핍이 발생하는 것이다. 유사하게 수산 때문에 골다공증이 유발될 수 있다. 골수에 축적된 oxalates는 골 기질 구조 변화를 일으키고 이로 인해 뼈가 약해지고 충격에 쉽게 손상된다. 뿐만 아니라, 관절염, 관절통 등에 있어서도 중요한 원인으로 작용한다.

예상치 못했던 사실은 곰팡이가 매우 많은 양의 수산결정을 생산한다는 것이다. 인간에게 흔히 감염을 일으키고 욕조 등에서 쉽게 발견되는 Aspergillus가 oxalate를 생산한다. 나는 바다가 내려다보이는 오래된 요새가 있었던 Puerto Rico의 San Juan에서 보았던 장면을 기억한다. 벽에는 검은 곰팡이가 많았고 calcium oxalate로 이루어진 종유석도 볼 수 있었다. Aspergillus가 이런 수산을 생산하고, 곰팡이로 감염된 어떤 곳에서도 이 돌들은 생길 수 있다.
부비동에 발생하는 가장 흔한 감염원은 세균이 아닌 곰팡이다. 이비인후과 전문의인 대학 동료는 부비동염 환자의 부비동 x-ray에서 다량의 수산 결정을 발견하여 항진균제 치료 후 결정이 사라진 것을 밝혔다. 또한 다량의 수산 결정이 폐에 Aspergillus 감염을 가지고 있는 사람의 폐에서 확인되기도 하였다.

Oxalates와 관련된 또 다른 질환은 외음부 동통(vulvo-dynia)이다. Oxalate 결정은 작은 유리 조각처럼 조직에 쌓이게 되고 강산성을 보여 부식을 일으킨다. 이로 인한 통증은 타는 듯 하거나 찌르는 것처럼 나타나게 된다. 이러한 통증의 치료와 관련한 연구에서는 곰팡이에 대한 반응으로 설명하고 있다. 사실 외음부 동통은 곰팡이, 주로 Candida와 관련성을 가진다. 체내에는 수많은 종류의 Candida 곰팡이가 존재하고 그 중 가장 흔한 것은 Candida albicans 이다. 외음부 동통을 치료하는 주된 방법은 Candida 제거를 위한 항진균제 치료와 함께 저 수산 식이요법을 하는 것이고, 이는 매우 효과적인 것으로 알려져 있다.

경구 항생제를 복용하는 소아는 체내 oxalates 양이 높아질 수 있다. 항생제 사용은 장에 존재하는 정상 상재균의 균형을 파괴하고 항생제 내성을 가진 Candida의 기하급수적 증식을 유발한다. 경구 항생제는 1950년대 처음 사용되었고 제약 회사들은 이런 문제들에 대해 인지하고 있었기 때문에 경구 항생제에 항진균제를 포함하였다. FDA에서는 이러한 첨가를 허용하지 않았고 항진균제의 예방적 사용에 대한 허가 또한 이루어지지 않아 시장에서 철수하게 되었다. 중요한 사실은 정맥용 주사를 통해 동일한 양의 항생제를 사용했을 때, 이는 위장관계에 영향을 주지 않기 때문에 oxalate 레벨이 상승하지 않았다는 것이다.

만성 피로, 섬유근육통과 연관된 수산
곰팡이는 만성 피로와 섬유근육통에 흔한 원인이고 항진균제 치료는 이 경우 매우 효과적이다. Jacob Teitelbaum은 섬유 근육통의 치료에 관한 그의 저서들에서 만성 피로와 섬유 근육통 환자의 2/3가 항진균제 치료 후 호전된 사실을 강조하였다. 영국의 Dr. Eaton은 만성 피로가 있는 환자가 섭취한 당에서 알코올이 생성된다고 하였다. 그에 따르면, 기저 혈중 알코올 농도를 시행한 후 당이 첨가된 음료를 섭취하고 나서 1~2시간 후 혈중 알코올 농도를 재측정 했을 때, 심각한 Candida 문제를 가진 환자에서 상당 수준 높게 나타날 수 있다고 한다. OH -기는 칼슘, 아연, 수은과 같은 미네랄에 쉽게 부착하여 oxalates를 생성한다. 음식에서 섭취된 oxalates는 곰팡이에 의해 장에서 형성되거나 글리콜산 경로에 방해를 일으키게 된다. 영양 결핍과 대사의 선천 결함은 glycine 단백보다는 oxalates의 형성을 유발한다. Eaton은 이 실험을 통해 만성 피로와 섬유 근육통 환자의 여러 다른 치료법들을 모니터링 할 수 있었고 환자들 중 42%는 당분 억제만으로도 증상이 개선되었다. 또한 저 당분 식이와 항진균제를 병행했을 때 78%의 증상 개선을 확인하였다.

가장 종합적인 연구는 California에서 Dr. Jessop이 시행한 연구로, 만성 피로와 섬유 근육통 환자 1000명 이상을 keto-conazole 단독 약제만으로 치료하였다. 그 중, 84%의 환자에서 증상 개선이 있었다. 1,100명의 환자 중 685명이 장애 급여를 받고 있었는데 항진균제 치료 후 12명만이 장애 등급을 유지하였다. 이는 굉장히 효과적인 치료였던 것이다.

높은 농도의 oxalates는 Zellweger 증후군이라 불리는 대사 질환 환자에서도 자주 나타난다. 이 증후군은 세포 내 per-oxisome이라는 소기관의 감소 또는 결핍이 유발되어 지능 저하와 심각한 대사 문제를 발생시키는 질병이다. 한 연구에 따르면, 23명의 환자 중 19명에서 고농도의 oxalate가 관찰되었고, 그들의 정신 지체 정도와 체내 oxalate 농도 사이에 직접적인 관계가 있음이 밝혀졌다.

수산과 항암치료 시 사용되는 약제 플라티늄의 독성에 대하여
표1. 수산대사를 간략하게 그린 도표Oxalates는 암 치료에서도 역할을 한다. 항암 치료제 중 하나인 oxaliplatin은 platinum과 oxalate 복합제이다. 이 약을 복용하고 있는 많은 사람들은 암 치료에 효과를 보이지만 심각한 신경 독성과 신경 손상을 경험한다. 치료 받는 동안 환자들은 약물에서 많은 양의 oxalates가 유입된다. Oxalate가 포함되지 않은 약물을 복용했을 때에는 이 환자들에서 독성이 나타나지 않았다. 연구자들에 의하면, 다형성(polymorphism)이라 불리는 유전적 변이를 가진 사람들에서 이 약물에 노출되었을 경우 신경 독성이 더 자주 나타난다고 한다.

Alanine-glyoxylate aminotransferase (AGXT)는 체내에서 oxalates의 생산을 조절하는데 관여하는 효소이다. 체내 oxalate의 경로를 살펴보면, 절반은 음식에서 오고 나머지 절반은 신체에서 만들어진다. 섭취된 oxalic acid는 먼저 glycolate로 전환된 후 glyoxylate로 바뀐다. 이 때 gly-oxylate는 미네랄과 결합하여 수산을 형성하기도 하고 다른 부위로 옮겨져 glycine이 되기도 한다. 만약, AGXT 효소의 유전적 결핍이 있다면 AGXT가 이 과정을 적절히 진행시킬 수 없게 되고 glyoxylate는 우선적으로 oxalate를 만들어낸다. 인구의 5명 중 한 명이 이 유전적 변이를 가지고 있어 이 결합체를 해독시킬 수 없고 대부분 수산을 만드는 것이다. 수산 독성을 가진 사람 중 1/3이 이러한 유전적 변이를 가지고 있으며, 그들 중 53%는 매우 심한 급성 신경 독성을 보인다. 이는 정상 유전자 표현형을 가진 사람에서는 4%에서만 나타난다는 점에서 대조적이다. 아마 신장 결석을 가진 사람 중 많은 수가 이 유전적 변이를 가진 그룹에 속해 있을 것이다(표 1).

Oxalate는 체내 작용으로 혈류에서 제거되어 신체 조직들에 축적된 상태로 존재한다. 만약, oxalate 섭취량을 줄이고자 한다면 중요한 사실을 인지하고 있어야 한다. oxalate 섭취량이 줄어들게 되면 신체에서는 조직에 저장되어 있던 oxalate를 혈류로 급격히 방출하게 되고 농도가 높은 부위에서 낮은 부위로 이동하면서 극심한 증상을 겪을 수 있다는 점이다. 이러한 사실을 주의하지 않는다면 호전보다는 악화를 먼저 경험할 가능성이 크다. 식이 변화를 시작하기 전에 의사에게 조언을 구하고 도움 없이 식이를 시도하는 것은 추천하지 않는다.

<다음 호에 계속>

박중욱  emd@mdjournal.net

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