【뉴욕】워싱턴대학 Stephen R. Dager 박사팀은 양극성장애(BD) 환자와 정상 대조군을 비교하는 뇌화학연구를 한 결과, 약제를 투여하지 않은 BD환자의 회백질에서 세포내 에너지 대사의 변화를 보여주는 유산, 글루타민산, 글루타민, 감마아미노낙산(GABA) 수치가 높아진다는 사실을 발견, 이 연구결과를 Archive of General Psychiatry (2004; 61: 450-458)에 발표했다.

BD I과 BD II 차이 커

Dager 박사팀은 주로 우울 또는 혼합성 우울로 진단됐는데도 약제를 투여하지 않은 BD환자(32례)와 연령·성별을 일치시킨 정상 대조군(26례)을 비교하여 2차원 양자 에코플라너 분광 이미징(PEPSI)을 이용해 대상회(cingulate gyrus)의 수평단면을 얻었다.

다양한 신경전달물질 그리고 시그널 유발시스템과 생리적 프로세스의 광범위한 변화가 BD와 관련하기 때문에 BD에는 기저핵과 편도체가 커지게 된다.

또한 양극 I형 장애(BD I)는 옆 뇌실의 확대가 특징이지만 양극 II형 장애(BD II)에서는 이러한 신경 해부학적 소견은 나타나지 않는다.

BD환자에서는 17개 항목의 해밀톤 우울증평가 척도(HAM-D)의 점수와 백질 속의 크레아틴 및 포스포크레아틴 수치가 반비례한다는 사실도 발견됐다.

이들 환자에서는 또 고립된 영역에서 화학적인 변화도 나타났다.

그러나 콜린 함유 화합물(Cho), N-아세틸아스파라긴(NAA), 미오이노시톨 등의 회백질·백질의 화학물질 농도, 화학적 T2r 측정(relative measures of chemical relaxation), 회백질과 백질 사이의 화학적 회귀 직선에는 유의한 차이가 나타나지 않았다.

박사팀은 “약제를 투여하지 않은 BD환자의 회백질에서 유산과 GABA 수치가 상승하는 것은 에너지산화 환원상태가 산화적 인산화에서 해당(解糖)으로 이동하고 있음을 보여준다”고 결론내렸다.

BD I와 BD II의 화학적 차이는 밝혀졌지만, 이것이 BD I와 BD II의 진단적 차이를 반영하는지 아니면 질환의 중증도 차이를 반영하는지는 불확실하다.

BD II에 비해 BD I 등록환자가 HAM-D에서도 청년 조증(조울증의 한 상태) 평가척도(YMRS)에서도 점수가 높았기 때문이다.

뇌대사 변화가 기분 상태와 상관

BD I환자는 대조군에 비해 회백질의 유산치가 높고 유산의 조직내 분포가 회백질쪽으로 이동한다.

반대로 BD II환자에서는 회백질에서 유산치가 상승하는 경향을 보이며 GABA치의 상승, 백질에서의 GABA치가 상승하는 것으로 나타났다.

게다가 BD II환자에서는 회백질과 백질 양쪽에 ChoT2r이 단축됐다.

그러나 다른 방법을 이용한 지금까지의 연구에서는 Cho 및 NAA의 감소와 BD의 관련을 지적했지만 이번 연구에서는 판정되지 못했다고 Dager 박사팀은 지적했다.

그는 또 “문헌에 기재된 다양한 지견은 환자군, 투약상태, 연구대상으로 나눈 뇌영역, MR분광법 파라미터의 차이를 반영하고 있다. 이러한 요인은 모두 화학물질 농도를 평가하는데 크게 영향을 준다”고 말한다.

유산은 뇌 에너지에 중요

BD환자의 회백질에서 유산수치가 상승하는 것은 산화환원 상태의 산화적 에너지 이용에서 해당으로 이동한다는 사실을 보여주는 것이라고 Darger박사는 설명한다.

유산은 뇌의 생체 에너지에 중요한 역할을 담당하고 있으며, 급속한 뉴런 점화는 에너지 소비의 약 3분의 1을 해당에 의존하기 때문에 유산의 생성이 증가한다.

정상적인 신경 활동이라도 에너지 일부는 해당에서 나오게 된다.

박사는 “급속하거나 지속적인 뉴런 점화는 세포외 글루타민산의 신경흥분작용을 증가시키지만, 해당적 에너지 이용이 증가하기 때문에 BD환자에서 나타나는 회백질 내의 유산 수치가 높아진다고 설명할 수 있다”고 말한다.

하지만 하나의 가능성으로서 미토콘드리아에서 일어나는 산화적 인산화 과정의 시안화물에 의한 억제가 뇌속의 유산과 GABA의 상승을 일으킨다는 사실도 생각할 수 있다.

박사팀은 “뇌속 유산 수치의 상승은 미토콘드리아가 이상하다는 것을 보여주는 마커일수도 있지만 이것이 중증례로 발생할 때에는 NAA 수치가 낮아지기 때문에 이것은 이번 연구에서는 확인되지 않았다. 이 점은 아직 충분히 해명돼 있지 않다”라고 말하고 있다.