통풍 잡는 비법, 뱀의 ‘요산 덩어리’소변에서 찾는다, 왜?

파충류, 물로 된 소변 대신…‘요산 결정체’ 배출/파충류 배출 메커니즘 밝혀내면…몸 안에 요산 쌓여 생기는, 통풍·신장결석에서 해방 기대

젊은 여성이 애완 뱀과 즐거운 한때를 보내고 있다. 뱀은 사람처럼 물로 된 소변을 보지 않는다. 육상에서 사는 파충류는 물을 아끼기 위해 암모니아를 요산으로 바꾼 덩어리(요산 결정체)를 배출한다. 하지만 통풍 환자처럼 극심한 통증을 느끼지 않는다. 파충류의 배출 메커니즘을 제대로 파악해 활용하면 통풍, 신장결석의 고통에서 해방될 수 있을 것으로 기대된다. 사진=게티이미지뱅크

통풍은 바람만 스쳐도 아픈 병이다. 그 고통을 생생하게 그려낸 표현이 적지 않다. 출산과 비슷한 고통, 악마가 발을 물어뜯는 듯한 고통, 망치로 맞거나 칼로 찌르는 듯한 통증, 뼈를 녹이는 듯한 고통 등이다.

파충류는 물로 된 소변 대신 '요산 결정체'를 대변과 함께 내보낸다. 뱀, 도마뱀, 거북 등 파충류는 사막이나 물이 귀한 곳에서 살아남기 위해 수분을 아낀다. 하지만 요산이 굳어도 사람처럼 통풍이나 신장결석으로 고통을 받지 않는다.

파충류의 이런 '요산 결정체 배출' 메커니즘을 잘 이해하고 적용하면, 사람이 통풍과 신장결석의 고통에서 해방될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 조지타운대, 조지아주립대 등 연구팀은 파충류 20종 이상에서 배출된 요산 결정체를 분석해, 이들이 어떻게 독성 물질인 암모니아를 요산으로 전환해 무해하게 배출하는지를 연구한 결과 이같이 나타났다고 밝혔다.

물 한 방울도 아끼며 살아가는 파충류는, 인간이 겪는 통풍의 극심한 고통을 피해가는 생물학적 해법을 이미 터득한 셈이다. 연구팀은 파충류의 요산 결정체 배출 메커니즘을 면밀히 분석했다. 그 결과, 파충류의 요산은 조직을 찌르거나 쌓이지 않고, 미세한 구형 결정체로 만들어져 몸밖으로 안전하게 나오는 것으로 나타났다. 이 결정체는 직경 1~10마이크로미터 크기의 나노 구조다. 물과 요산이 섞여 구슬 모양의 요산 결정체가 된다. 날카로운 결정체가 관절을 찌르며 통증을 일으키는 사람의 통풍과는 전혀 다른 방식이다.

이 연구를 이끈 조지타운대 화학과 제니퍼 스위프트 교수는 "파충류는 요산을 독성 없이 배출하는 생리적인 생존 전략을 갖고 있다"며 "이 메커니즘을 모방하면 통풍과 신장결석 치료에 대한 새로운 접근이 가능하다"고 말했다.

특히 볼 파이톤(공 비단뱀), 앙골라 파이톤(앙골라 비단뱀), 마다가스카르 나무보아 등 다양한 파충류에서도 구형 요산 결정체가 발견됐다. 이는 종을 초월한 공통된 생리적 적응으로 보인다. 파충류는 방광이 없기 때문에 총배설강이라는 구멍으로 대변과 소변(요산 결정체)을 한꺼번에 배출한다. 연구팀은 이들 파충류가 암모니아를 요산으로 바꾼 뒤, 조직에 손상을 가하지 않고 안전하게 배출하는 과정을 생화학적으로 추적했다.

이 연구 결과(Uric Acid Monohydrate Nanocrystals: An Adaptable Platform for Nitrogen and Salt Management in Reptiles)는 《미국화학회 저널(Journal of the American Chemical Society)》에 실렸다.

바람만 스쳐도 아픈 통풍. 엄지발가락에 가장 흔하게 발생한다. 이 밖에도 발등, 발목, 무릎, 손목, 팔꿈치, 손가락 등 관절에 생길 수 있다. 몸 안에 요산이 쌓이면 통풍과 신장결석이 발행한다. 사진=게티이미지뱅크

통풍은 단순한 대사질환이 아니라, 삶의 질을 무너뜨리는 고통의 병이다. 이불조차 덮기 힘든 통증을 겪는 환자들에게, 파충류의 배설 전략은 희망의 실마리가 될 수 있다. 이번 연구 결과는 단순한 생물학적 호기심을 훌쩍 뛰어넘는다. 새로운 '생체모방 의학'의 등장도 예고하고 있다. 연구는 아직 기초 단계지만, 이 작은 결정체 하나가 통풍과 신장결석을 치료하는 귀중한 열쇠가 될 수 있다.

[자주 묻는 질문]

Q1. 바람만 스쳐도 아프다는 통풍을 치료하는 데 도움이 될 수 있는 최근 연구 결과가 있나요?

A1. 네, 최근 미국 조지타운대와 조지아주립대 연구팀은 파충류가 요산을 조직 손상 없이 배출하는 생리적 메커니즘을 밝혀냈습니다. 이 방식은 인간의 통풍처럼 요산 결정이 관절을 찌르며 통증을 유발하지 않기 때문에, 이를 모방하면 통풍 치료에 새로운 실마리를 제공할 수 있습니다.

Q2. 파충류를 잘 연구하면 통풍과 신장결석의 치료에 돌파구가 열릴 수도 있다고 하던데 사실인가요?

A2. 사실입니다. 파충류는 물 대신 요산 결정체를 배출하면서도 통풍이나 결석 같은 질환을 겪지 않습니다. 연구진은 이들의 요산 결정 구조와 배출 방식이 인체 질환 치료에 응용될 수 있는 가능성을 제시했으며, 생체모방 의학의 관점에서 매우 유망한 기초 연구로 평가받고 있습니다.

Q3. 파충류의 요산 결정체 메커니즘 연구의 대상에는 어떤 것들이 포함됐나요?

A3. 연구팀은 볼 파이톤, 앙골라 파이톤, 마다가스카르 나무보아 등 20종 이상의 파충류를 분석했습니다. 이들 모두에서 조직 손상 없이 배출되는 미세한 구형 요산 결정체가 발견됐으며, 이는 종을 초월한 공통된 생리적 적응으로 보입니다.

김영섭 기자 (edwdkim@kormedi.com)