【뉴욕】 하버드대학 보스턴소아병원 안과 킵 코너(Kip M. Connor) 박사는 오메가3 다가불포화지방산(ω3-PUFA)인 DHA(도코사헥사엔산)과 다가불포화지방산(EPA)의 섭취량을 늘리면 망막 혈관의 이상증식으로 인한 실명을 예방할 수 있다는 동물실험 결과를 Nature Medicine(2007; 13: 868-873)에 발표했다.

ω6-PUFA보다 좋은 결과

코너 박사는 “ω3-PUFA 섭취와 그 생리 활성물질의 체내 증가는 병적인 혈관신생을 줄여준다. ω3-PUFA의 보충은 망막증 예방에 도움이 된다”고 결론내렸다.

DHA와 그 전구체인 EPA가 많은 ω3-PUFA를 먹인 마우스는 ω6-PUFA를 먹인 마우스보다 망막내 일차 혈관소실이 적었다.

ω3-PUFA군에서는 혈관손실을 동반하는 부분이 40∼50% 적었다. 결과적으로 ω3-PUFA군에서는 혈관의 병적 증식이 40∼50% 줄어든 것으로 나타났다.

이번 연구는 ω3-PUFA이 많은 ‘일본 식단’같은 음식과 ω6-PUFA이 많은 ‘서양식단’의 먹이를 준 마우스를 비교하기 위해 디자인됐다.

박사에 따르면 서양식은 ω3-PUFA가 부족하기 쉽고, 또 조산아는 대개 임신 제3기에 이루어지는 ω3-PUFA 전달이 부족하다.

연구에서는 먹이나 유전적 방법을 통해 조직내 ω3-PUFA량을 증가시키면 손상 후 혈관의 재성장이 증가하여 망막의 무혈관성 부위가 줄어들고, 이로 인해 혈관신생을 초래하는 저산소자극이 줄어드는 것으로 나타났다.

ω3-PUFA 유래 대사산물도 효과발휘

또한 ω3-PUFA에서 유래하는 생리활성 메디에이터 역시 혈관신생을 막아주는 것으로 판명됐다.

이러한 메디에이터는 뉴로프로텍틴(NP) D1, 레졸빈(Rv) D1, RvE1이다. ω3-PUFA에서 유래하는 이들 화합물은 ω6-PUFA 먹이를 준 마우스의 망막에서는 검출되지 않았다.

종양괴사인자(TNF)-α의 억제는 적어도 부분적으로 ω3-PUFA와 그 생리 활성 대사산물의 예방효과를 중개하는 것으로 판명됐다.

이 염증성 사이토카인은 망막혈관과 밀접하게 관련하는 소교세포내에 발견됐다.

코너 박사는 근시일내에 실명 위험이 있는 조산아를 대상으로 ω3-PUFA 영양제의 효과를 조사하는 시험을 시작할 계획이다.

연구 책임자인 이 병원 안과 로이스 스미스(Lois E. H. Smith) 교수는 “ω3-PUFA 또는 여기에서 유래하는 항염증성 메디에이터가 마우스처럼 사람에서도 효과가 확인되면 간단한 보충만으로도 수백만명의 사람에게 도움이 될 것”이라고 말했다.

이번 연구에 의하면 조산에 따른 망막증과 당뇨병성 망막증에는 2가지의 중요한 단계가 있다.

우선 혈관이 소실된 이후 저산소증에 의한 파괴적인 혈관신생이 이어진다. 산소가 부족해진 망막은 혈관 성장을 촉진시키는 경고 신호를 감지하게 되지만 새로운 혈관은 이상 증식하여 기형에다 누출성, 과잉 생성된다.

질환 말기에는 이상혈관이 망막을 지지층과 분리시켜 결국에는 실명이 발생한다. 이 연구는 삼출성노인황반변성증(AMD)에도 관련이 있다고 한다.

2% 증가로 질환 중증도 반감

ω3-PUFA 먹이를 먹인 마우스에서 혈관의 병적 성장이 40∼50% 줄어든 사실은 중요한 발견이다.

박사는 “이번 연구는 1차 소실 후 ω3-PUFA를 먹인 마우스에서는 혈관의 재성장이 보다 빠르고 효과적이라는 사실을 보여준다. 이는 망막 조직에 산소를 더 많이 공급하여 혈관을 병적으로 성장시키는 염증성 ‘경고’ 신호의 줄이는 효과를 가져온 것”이라고 설명했다.

ω3-PUFA는 망막에 많이 존재하기 때문에 섭취량을 2%만 늘려도 질환의 중증도를 50% 낮출 수 있다고 한다.

이를 확인하기 위해 박사팀은 발생학적 방법을 이용하여 ω3-PUFA량을 늘린 마우스를 만들었지만 질환 중증도의 감소는 먹이를 통해 ω3-PUFA량을 조절한 마우스와 거의 같았다.

이번 연구에서는 ω3을 기본으로 한 식사는 TNF-α의 생산을 억제시켜 망막에서의 염증성 반응을 감소시켰지만, ω6을 기본으로 한 식사는 TNF-α의 생산을 증가시키는 것으로 나타났다.

스미스 교수는 현재 사람을 대상으로 임상시험 중이다. 이 시험은 ω3-PUFA을 포함한 중심정맥영양을 링거로 받고 있는 조산아를 추적하는 것.

공동 연구자인 미국립안연구소(NEI) 역학·임상연구부 에밀리 추(Emily Chew) 부장과 존 폴 산지오반니(John Paul SanGiovanni) 박사는 현재 삼출성 AMD 또는 AMD의 혈관 신생 단계에 있는 환자를 대상으로 ω3-PUFA가 실명을 감소시킬지 여부를 조사하고 있다.

혈관의 재성장 촉진시켜 병변 감소

코너 박사에 의하면, 이번 동물실험에서 판명된 예방 효과의 배후에 있는 메커니즘을 이해하는 일련의 실험을 했다.

이 실험의 주요 사항은 ω3-PUFA 먹이를 준 마우스의 망막내에 ω-22-하이드록시 단백질 D1(PD1)과 RvE2가 있었다는 것이다.

이들은 각각 NPD1와 RvE1의 생합성 마커다.

박사는 이번 발견을 다음과 같이 요약하고 있다. “ω3-PUFA와 ω6-PUFA는 혈관의 성장과 병변에 유의한 영향을 미친다. 생리학적인 양의 EPA, DHA와 그 잠재적인 생리활성물질(NPD1, RvD1, RvE1)은 혈관소실과 손상 후 혈관의 재성장을 강화시켜 병적인 혈관신생을 억제시킨다. 마크로파지나 소교세포는 망막혈관의 성장과 수복의 필수적인 요소다. 망막에서는 먹이에 ω6-PUFA(아라키돈산)를 늘리면 소교세포의 활성화를 통해 TNF-α 생산이 항진하고 ω3-PUFA량(DHA, EPA)을 늘리면 억제된다.”

박사는 또 혈관신생에 대한 이러한 영향은 망막증 및 혈관소실이 질환을 촉진시키는 다른 병변에도 중요하다고 지적했다.

마우스 눈에서 나타나는 ω3-PUFA의 망막증억제 효과는 혈관내피 증식인자(VEGF) 억제제에 의한 치료효과에 버금가기 때문에 항VEGF 치료에 추가시킬 수 있다는 것이다.

박사는 ω3-PUFA 량을 늘리면 증식성 망막증 예방에 도움이 된다고 결론내리고 있다.