“나노플라스틱, 피부로도 체내 침투…폐·간까지 간다”

원자력의학원 김진수 박사팀, 쥐 실험 국내 첫 규명…“4주 후 전신 확산”
3개월 반복 노출에 염증·노화 유전자 발현 2배 이상…화장품 사용 주의

미세한 크기의 나노플라스틱이 피부를 통해서도 몸 안에 침투할 수 있으며 폐와 간 등 주요 장기까지 확산된다는 사실을 국내 연구진이 처음으로 밝혀냈다.

한국원자력의학원 김진수 박사팀은 방사성동위원소 기술을 활용해 나노플라스틱의 피부 투과 및 인체 기관 침투 여부를 분석한 연구를 국제학술지 ‘유해물질 저널’에 게재했다고 1일 밝혔다. 연구진은 방사성 요오드(I-125)와 결합해 체내 이동경로를 파악할 수 있게 만든 20㎚(나노미터·10억분의 1m) 크기의 폴리스티렌을 실험 쥐의 피부에 도포한 뒤 ‘단일광자 방출 전산화단층 촬영(SPECT/CT)’ 영상을 통해 확산 범위를 분석했다.

나노플라스틱은 나노미터 수준의 작은 플라스틱 입자로, 사람 피부는 화장품·생활용품 등 다양한 경로로 나노플라스틱에 노출된다. 특히 폴리스티렌은 스티로폼이나 컵라면 용기 등 여러 용도로 쓰여 일상에서 흔히 접하는 플라스틱의 한 종류다. 피부는 외부 물질의 침투를 막아내는 강한 물리·화학적 장벽을 구성하지만 나노 수준의 입자는 모공·모낭의 미세 구조 등을 통해 침투할 수 있다. 연구진은 흔히 알려진 체내 침투 경로인 입이나 호흡기 외에 피부로도 나노플라스틱이 침투하는지 관찰하며 체내에 들어온 물질이 어떤 영향을 미치는지도 확인했다.

연구 결과, 피부를 통해 들어온 나노플라스틱은 림프절(1주), 폐(3주), 간·혈액(4주) 순으로 이동하며 전신으로 확산됐다. 특히 혈류에서도 나노플라스틱이 검출됐다는 점은 피부 국소 노출만으로도 혈액의 순환을 거쳐 다양한 장기와 조직에 장기적 영향을 미칠 가능성이 있음을 보여준다. 나노플라스틱 없이 방사성 요오드만을 노출시킨 비교군 실험 쥐에게선 림프절 내로 침투한 신호가 전혀 관찰되지 않아 체내 침투가 나노플라스틱 때문에 일어난 사실이 입증됐다.

이어 나노플라스틱에 피부를 3개월간 반복 노출시키며 나타난 변화를 분석한 결과, 294개 유전자는 발현이 증가했고 144개는 감소했다. 특히 염증·노화와 관련된 유전자(TNF-α, IL-6, CD207, MMP-3, CCL2 등)의 발현이 2배 이상 증가했다. 피부조직 분석에서도 피부층 두께 감소가 확인돼 나노플라스틱 반복 노출이 피부 노화와 만성 염증을 유발하는 것으로 확인됐다. 이런 변화가 일어나는 중에도 피부 장벽이 제대로 작동하는지를 나타내는 지표는 정상 범위를 유지했는데, 이는 나노 입자가 정상적 상태의 피부도 쉽게 투과할 수 있음을 시사한다.

연구진은 외부 유해물질로부터 신체를 효과적으로 보호한다고 여겼던 피부 장벽이 일상에서 접하는 낮은 농도의 나노플라스틱도 완전히 방어하지 못한다는 점을 확인했다고 밝혔다. 김진수 박사는 “연구에서 확인된 림프절·흉선·폐·간·혈액으로 이어지는 단계적 전신 전이 양상은 장기적 면역 기능 교란, 대사 변화, 호흡기·간 독성 가능성을 제기하고 있다”면서 “인체 건강영향평가에서 피부를 주요 노출 경로로 포함해야 하며, 향후 플라스틱이 인간의 건강과 환경에 미치는 잠재적 위험을 최소화해 보다 안전한 생활환경을 조성하는 데 기여할 수 있기를 기대한다”고 했다.

김태훈 기자 anarq@kyunghyang.com