신체 곳곳 파괴하는 미세먼지

미세먼지가 기승을 부리면서 국가적 재난 문제로 떠올랐다. 미세먼지가 호흡기 질환이나 피부 노화, 심지어 정신 질환까지 유발할 수 있다는 연구 결과가 속속 발표되면서 미세먼지 공포가 확산되고 있다. 다만 체내로 유입된 미세먼지가 어떤 작용을 일으켜 질환을 유발하는지는 아직 학계가 풀지 못한 숙제로 남아 있다.

장안수 순천향대부천병원 호흡기내과 교수 연구팀은 미세먼지가 천식 등 호흡기 질환의 직접적인 발생 원인이 될 수 있다는 연구 결과를 2016년 5월 ‘한국천식알레르기협회지’에 발표했다. 장 교수 연구팀은 미세먼지(디젤 배출입자)를 초음파로 분무하는 밀폐시스템에서 실험용 쥐를 하루 1시간씩 일주일에 5일간, 총 석 달 동안 노출시키는 실험을 통해 미세먼지가 천식을 직접 유발하는 메커니즘을 찾았다.

연구 결과에 따르면 미세먼지에 장기간 노출될수록 인터루킨이나 인터페론 등 면역계를 활성화하는 물질이 증가한다. 그러면 면역세포인 호중구와 림프구 등이 증가해 염증을 일으킨다. 이에 따라 기도 과민반응과 기도 염증이 유발돼 결국 천식이나 폐섬유증 같은 호흡기 질환이 발생한다.

장 교수팀은 현재 위험하다고 알려진 초미세먼지보다도 훨씬 작은 100nm 크기의 입자가 염증 반응에 어떻게 관여하는지에 대해 연구 중이다. 미세먼지 입자가 작아지면 그만큼 몸속 깊은 곳까지 침투할 수 있어 건강에 미치는 악영향이 훨씬 크기 때문이다.

이미 꽃가루 알레르기나 천식, 아토피피부염 등 면역반응에 의한 질환이 있는 사람에게는 미세먼지가 병을 악화시키는 촉매 역할을 한다. 충북대병원 소아청소년과와 호흡기전문질환센터 연구팀은 2012년부터 2016년까지 어린이 2052명을 대상으로 알레르기 피부반응 검사를 한 결과 대기 중 미세먼지 농도가 높아지면 알레르기 비염 증상도 심해진다는 연구 결과를 2018년 7월 ‘대한천식알레르기학회지(AARD)’에 발표했다. 연구팀은 “미세먼지 농도가 겨울철에 훨씬 높지만 알레르기 비염 증상 유병률은 봄철이 훨씬 높았다”며 “봄에 꽃가루가 많이 날리면서 미세먼지와 상승효과를 냈기 때문”이라고 분석했다.

유영 고려대 안암병원 소아청소년과 교수는 2014년 국제학술지 ‘커런트 알레르기 및 천식 리포트’에 발표한 리뷰 논문에서 “알레르기 반응을 일으키는 항원은 모두 단백질”이라며 “꽃가루나 집먼지진드기 등 단백질 성분이 체내에서 알레르기 반응을 일으키는데, 미세먼지가 반응을 극대화하도록 촉매역할을 한다”고 설명했다.

정신 질환과 피부 노화에 초미세먼지가 직접적으로 관여한다는 연구 결과도 최근 주목받고 있다. 이종희 삼성서울병원 피부과 교수 연구팀은 6일 피부 질환이 없는 사람 188명을 대상으로 초미세먼지에 14일간 노출하는 실험을 한 결과, 미세먼지에 많이 노출될수록 피부가 노화한다는 연구 결과를 ‘유럽피부과학회지’에 발표했다. 연구팀은 초미세먼지가 모공을 통해 피부 속으로 침투하면서 세포를 공격해 노화를 일으키는 물질인 활성산소를 생성해 피부 노화를 유발한다고 추정했다.

2월 서울대 보건대학원과 경기 성남시 분당서울대병원 연구팀은 초미세먼지에 자주 노출되면 정신 질환 발병률이 높아진다는 연구 결과를 국제학술지 ‘환경연구’에 공개했다. 연구팀은 2003∼2013년 우울증과 조현병으로 입원한 8만634명을 대상으로 초미세먼지 노출과 연관성을 분석했다. 그 결과 초미세먼지 농도가 평균 m³당 10μg 증가하면 정신 질환으로 입원하는 환자 수가 0.8% 증가한다는 사실을 알아냈다. 2016년 스웨덴 우메아대 연구팀도 18세 이하 50만여 명을 대상으로 분석해 미세먼지가 m³당 10μg 증가하면 청소년의 정신 질환이 4% 증가한다는 연구 결과를 ‘영국의학저널’에 내놨다.

미세먼지와 초미세먼지가 건강에 악영향을 준다는 사실은 쉽게 알 수 있으나 구체적인 연구는 아직 초기 단계다. 장윤석 분당서울대병원 알레르기내과 교수는 “미세먼지가 다른 질환과 어떤 상승 작용을 내는지, 전혀 예상하지 못했던 질환까지 유발하는지 등을 구체적으로 알기 위해선 미세먼지가 체내에서 어떤 작용을 하는지 구체적인 메커니즘을 밝히는 연구가 필요하다”고 말했다.

이정아 동아사이언스 기자 zzunga@donga.com