"냄새 못 맡으면 알츠하이머 신호"…후각 손상 원인 세포 수준서 첫 규명

알츠하이머 초기에 후각이 가장 먼저 손상되는 이유가 세포 수준에서 처음으로 밝혀졌다. 게티이미지뱅크 제공

좋아하는 음식 냄새를 못 맡는 것이 대표적인 치매 질환인 알츠하이머의 첫 신호일 수 있다. 그 이유가 세포 수준에서 처음 밝혀져 치매 조기 진단 지표 개발에 한 발 다가섰다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 문제일 뇌과학과 교수팀이 알리 자한샤히 네덜란드 마스트리히트대 교수팀과 공동으로 알츠하이머 초기에 후각 시스템이 가장 먼저 손상되는 원인을 세포 수준에서 처음 규명했다. 연구 결과는 국제학술지 '알츠하이머와 치매학회지(Alzheimer's & Dementia)' 4월호에 실렸다.

후각 기능 저하는 알츠하이머의 가장 이른 경고 신호 중 하나다. 기억력과 인지 기능이 본격 나빠지기 훨씬 전부터 나타나지만 뇌의 후각 영역에서 구체적으로 어떤 이상 변화가 일어나는지는 그동안 명확히 밝혀지지 않았다.

알츠하이머는 아밀로이드 베타(Aβ)·타우(pTau) 독성 단백질이 뇌에 비정상적으로 쌓이면서 신경세포를 서서히 파괴하는 질환으로 알려져 있다. 학계는 독성 단백질이 뇌의 다른 부위보다 후각망울과 후각피질에서 가장 먼저 축적된다는 사실을 확인했다. 그러나 뇌 면역을 담당하는 신경교세포가 이 과정에서 어떻게 반응하는지는 밝혀지지 않았다.

연구팀은 정상인부터 경도인지장애, 알츠하이머 환자까지 단계별 사후 뇌 조직을 확보해 냄새를 감지하고 처리하는 두 후각 영역, 후각망울과 후각피질에서 독성 단백질 축적과 면역세포 반응을 비교 분석했다.

분석 결과 후각망울과 후각피질 모두에서 질병이 진행될수록 독성 단백질 축적이 급격히 늘어났다. 같은 후각 시스템 안에서도 부위마다 면역세포 반응이 전혀 다르게 작동한다는 사실을 처음 확인했다. 

후각피질에서는 신경세포를 지지·보호하는 별아교세포가 주도적으로 반응했고, 후각망울에서는 뇌의 면역·청소 역할을 하는 미세아교세포가 중심이 됐다. 부위별로 다른 면역 반응 경로를 파악하면 알츠하이머 진행을 부위별로 차단하는 맞춤형 치료 전략 수립이 가능하다.

연구팀은 알츠하이머의 강력한 유전적 위험 인자인 'APOE ε4 유전자' 보유 여부와 무관하게 모든 환자의 후각 시스템에서 'ApoE 단백질' 덩어리가 공통으로 증가한다는 사실도 발견했다. 

문 교수는 "후각 시스템이 왜 알츠하이머에 가장 먼저 가장 심하게 취약한지를 시스템 차원에서 설명하는 중요한 성과"라며 "후각망울과 후각피질에서 확인된 서로 다른 면역세포-병리 네트워크는 조기 진단 마커 개발과 부위별 맞춤형 치료 전략 수립에 중요한 단초가 될 것"이라고 말했다.

<참고자료>
doi.org/10.1002/alz.71322

[조가현 기자 gahyun@donga.com]