가정용 화학 물질은 자폐증과 다발성 경화증의 위험을 증가시킬 수 있습니다.

자폐증 이나 주의력결핍장애( ADD )와 같은 신경발달장애 진단을 받는 사람의 수가 지난 10년 동안 크게 증가했습니다. 이는 장애에 대한 인식과 진단이 증가한 데 따른 결과일 수 있지만, 전문가들은 환경적 요인이 이러한 증가의 원인일 수 있다고 주장합니다.

새로운 연구에 따르면, 개인 위생용품과 생활용품에서 흔히 발견되는 일부 화학 물질은 신경 세포에 미엘린 덮개를 형성하는 희소돌기아교세포라는 특수 뇌세포를 손상시키는 것으로 나타났습니다. 연구진은 이러한 화학 물질에 노출되면 자폐 스펙트럼 장애, 주의력 결핍 장애, 다발성 경화증 과 같은 신경 발달 장애와 신경 질환이 발생할 수 있다고 밝혔습니다.

케이스 웨스턴 리저브 대학교 의과대학의 한 연구에서는 다양한 화학물질이 분리된 희소돌기아교세포, 오가노이드 시스템, 그리고 발달 중인 생쥐의 뇌에 미치는 영향을 평가했습니다. 연구진은 유기인계 난연제와 4차 암모늄 화합물(QAC) 두 그룹이 희소돌기아교세포를 손상시키거나 사멸시켰지만, 뇌의 다른 세포에는 영향을 미치지 않는다는 것을 발견했습니다.

"이 연구에서 저자는 약 1,900개의 화학물질을 스크리닝하여 독성을 가지고 희소돌기아교세포 발달에 결함을 유발하는 화합물군을 식별했습니다. 현재 사용되는 대부분의 도구가 세포독성 효과만을 연구한다는 점을 고려하면, 저자들이 사용한 스크리닝 방법은 매우 인상적입니다. 본 논문에서 저자들이 보여주었듯이, 세포독성이 없는 화학물질도 세포에 다른 영향을 미칠 수 있으며, 이는 중요한 연구 대상입니다." - 수바리시 사르카르 박사, 로체스터 대학교 의대 환경의학 및 신경생물학과 조교수

화학물질은 과소돌기세포에 어떤 영향을 미치는가?

희소돌기아교세포의 생성은 태아 발달 중에 시작되며, 대부분의 세포는 생후 첫 2년 동안 형성됩니다. 성숙한 희소돌기아교세포는 신경 세포를 보호하고 신경 자극 전달 속도를 높이는 미엘린 수초의 생성 및 유지를 담당합니다.

"희소돌기세포는 뇌에 있는 신경교세포의 한 유형으로, 미엘린 수초 생성을 포함한 다양한 필수 생리 기능을 조절할 수 있습니다. 따라서 환경 화학 물질이 이러한 세포를 어떻게 조절하는지 연구하는 것은 다양한 질병의 원인을 이해하는 데 중요하고 필수적입니다."라고 사르카르 박사는 말했습니다.

이 연구에서 과학자들은 쥐의 만능줄기세포(신체의 모든 세포로 분화할 수 있는 세포)로부터 희소돌기아교세포 전구세포(OPC)를 만들었습니다. 그런 다음, 이 세포들을 1,823가지의 다양한 화학물질에 노출시켜 희소돌기아교세포로 분화하는 능력에 영향을 미치는지 평가했습니다.

80% 이상의 화학물질이 희소돌기아교세포 발달에 영향을 미치지 않았습니다. 그러나 그중 292개는 희소돌기아교세포를 사멸시키는 세포독성을 보였고, 47개는 희소돌기아교세포 형성을 억제했습니다.

2군 화학물질은 희소돌기아교세포에 부정적인 영향을 미쳤습니다. 전자제품과 가구에 흔히 사용되는 유기인계 난연제는 OPC로부터 희소돌기아교세포 형성을 억제합니다. 많은 개인 위생용품과 소독제에 함유된 4차 암모늄 화합물은 세포를 사멸시킵니다.

쥐의 발달 세포 손상

연구진은 또한 이 화학물질들이 생쥐 뇌의 희소돌기아교세포 발달에 유사한 영향을 미치는지 시험했습니다. 연구진은 4차 암모늄 화합물(QAC)을 생쥐에게 경구 투여했을 때 혈액-뇌 장벽을 성공적으로 통과하여 뇌 조직에 축적되는 것을 발견했습니다.

쥐들은 뇌의 많은 영역에서 과립세포를 잃었는데, 이는 이러한 화학 물질이 발달 중인 뇌에 위험을 초래할 수 있음을 보여줍니다.

쥐 실험 결과에 이어, 연구진은 인간 대뇌 피질 오가노이드 모델에서 유기인산계 난연제인 트리스(1,3-디클로로-2-프로필) 인산염(TDCIPP)을 시험했습니다. 이 화학물질은 성숙 희소돌기아교세포의 수를 70%, OPC를 30% 감소시켜 세포 성숙을 억제하는 것으로 나타났습니다.

매우 인기 있는 가정용 화학 물질

뉴멕시코 대학의 공중보건학 교수이자 이 연구에 참여하지 않은 Jagdish Khubchandani 박사는 사람들이 매일 이러한 화학 물질에 노출될 수 있다고 설명했습니다.

"안타깝게도 이러한 제품들은 널리 사용되고 있습니다(예: 염료, 바니시, 직물, 수지 등에 사용되는 유기인산염, 소독제 및 개인 위생용품에 사용되는 4차 암모늄염). 또한 이전 계열의 화학 물질들이 좋지 않은 평판을 받았기 때문에 이러한 제품들이 인기를 끌게 되었고, 그 사용량이 크게 증가했습니다."

"이 연구 결과는 우리가 PBDE와 같은 기존 화학물질에 대한 적절한 대안을 찾지 못했다는 것을 보여줍니다. 비록 이 연구가 쥐 모델과 실험실 배양을 사용했지만, 인체 건강에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다."라고 그는 덧붙였습니다.

연구진은 질병통제예방센터(CDC)의 신뢰할 수 있는 출처인 국립건강영양조사(NHANES) 데이터 세트를 사용하여 3~11세 어린이가 노출된 유기인산염 수치를 추정했습니다. 이 데이터 세트는 소변에서 대사산물인 비스(1,3-디클로로-2-프로필)인산염(BDCIPP) 수치를 기록했습니다.

연구진은 BDCIPP 수치가 가장 높은 어린이는 수치가 가장 낮은 어린이보다 운동 기능 장애를 겪을 가능성이 2~6배 더 높다는 것을 발견했습니다.

그들은 이것이 유기인계 난연제 노출과 신경계의 비정상적인 발달 사이에 긍정적 연관성이 있다는 강력한 증거라고 제안합니다.

이런 화학 물질을 어떻게 피할 수 있나요?

"일반적인 경험 법칙은 가정에서 이러한 제품의 소비를 줄이는 것입니다. 특히 임산부, 어린이, 만성 질환자는 이러한 화학 물질로부터 보호받는 것이 필수적입니다. COVID-19 팬데믹이 시작된 이후 이러한 화학 물질(예: 소독제)의 사용이 기하급수적으로 증가했으며, 사람들은 손 씻기와 같은 대체 방법을 사용하는 데 주의해야 합니다."라고 Jagdish Khubchandani 박사는 말했습니다.

연구에 따르면, 카프릴산, 구연산, 젖산과 같은 대체 소독제와 과산화수소, 알코올과 같은 다른 활성 성분을 가능한 한 사용하여 4차 암모늄 화합물(QAC)에 대한 과도한 노출을 피하는 것이 좋습니다.

이 연구는 Nature 저널 에 게재되었습니다.