몸에 들어온 미세플라스틱은 다른 장기보다 뇌에 훨씬 더 많이 쌓인다는 연구결과가 제시됐다. [사진=OPEN AI CHATGPT IMAGE]사람 몸으로 들어온 미세플라스틱이 다른 장기보다도 뇌에 최대 30배 더 많이 쌓인다는 연구 결과가 나왔다. 미세플라스틱이 뇌에서 신경독성 물질로 작용할 수 있는 만큼 의료계는 장기 축적 땐 치매·파킨슨병 등 퇴행성 신경질환으로 이어질 수 있다고 지적했다.
미국 뉴멕시코대 매튜 캠펜 약학 교수 연구팀은 2016년부터 올해까지 약 9년간 뉴멕시코주 엘버커키 검시소의 시신 총 92구를 부검한 결과 2016년에 비해 모든 장기에서 미세플라스틱 수치가 증가했다고 2일(현지시간) 밝혔다. 특히 이 기간 뇌에서 발견된 미세플라스틱 양이 1.5배 늘었으며, 간·신장 등 다른 장기보다 적게는 7배에서 많게는 30배 가량 많이 검출됐다.
미세 플라스틱은 5㎜~1㎛(마이크로미터·1㎛는 100만분의 1m)의 아주 작은 플라스틱 조각을 말한다. 이보다 작은 1㎛ 이하는 '나노(Nano) 플라스틱'으로 불린다. 나노미터(㎚)는 10억분의 1m 크기에 해당한다.
연구팀에 따르면 뇌에서 발견된 미세플라스틱의 농도는 뇌 1g당 4800㎍(마이크로그램)을 차지했으며 이를 중량으로 환산하면 뇌 전체 무게의 0.5%가량이다. 인간의 뇌 무게가 성인 기준 약 1 .4~1.6kg인 것을 감안하면 뇌의 7~8g이 미세플라스틱으로 이뤄진 셈이다. 발견된 플라스틱 유형은 폴리에틸렌이다. 이는 △주방 보관용기 △비닐봉지 △장난감 등에 활용되는 물질이다.
기존 국내 연구에 따르면 플라스틱이 분해돼 생긴 2차 미세플라스틱을 지속해서 섭취하면 뇌 안에서 신경독성 물질로 작용할 수 있다.
최성균 대구경북과학기술원(DGIST) 핵심단백질자원센터장은 지난해 미세플라스틱이 신체에 어떤 유해를 끼치는 지에 대한 실험을 진행했다. 최 센터장은 쥐에게 100㎛(마이크로미터) 이하의 미세플라스틱을 일주일 간 투여한 뒤 경과를 추적 관찰했다. 그 결과 쥐의 뇌 조직에서 신경변성 및 세포사멸(죽음)과 관련한 염증 반응이 일어났다. 즉 뇌 세포에 손상을 줘 염증을 일으켰다는 설명이다. 반대로 염증을 완화하는 단백질은 감소했다.
최 센터장은 실험 쥐의 미세아교세포도 관찰했다. 미세아교세포는 뇌가 정상적인 기능을 하는데 핵심 역할을 하는 세포다. 관찰 결과, 미세아교세포가 미세플라스틱과 만나자 뇌 염증 반응을 일으켰다. 이에 그는 "미세플라스틱이 뇌에서 신경독성 물질로 작용할 수 있다"고 결론지었다.
이같은 결과를 종합했을 때 의료계는 미세플라스틱의 장기적 축적은 뇌 손상을 가속화할 우려가 있다며 치매, 파킨슨병과 같은 퇴행성 신경 질환을 유발할 수도 있다고 지적했다.
최호진 한양대 구리병원 신경과 교수(대한치매학회 정책이사)는 "신경 독성 물질은 몸 속에 축적 되면 세포 사멸을 유도해 정상 세포의 구조를 망가뜨리거나 일찍 죽이는 역할을 한다"며 "특히 뇌 조직에 들어가면 다양한 신경병을 일으킬 수도 있다"고 말했다.
이어 "아직 미세플라스틱이 치매 위험 요인으로 작용한다는 연구는 발표된 바 없다"면서도 "미세플라스틱이 독성물질로서 뇌세포 사멸을 유도한다는 보고가 나온 만큼 장기간 뇌 손상을 일으킨다면 치매나 파킨슨병 등 퇴행성 신경 질환으로 이어질 가능성도 있다"고 덧붙였다.
미세플라스틱이 청력 소실 등 귀 건강에 악영향을 주는 것으로 나타났다. [사진=Leonardo.Ai 이미지]
미세플라스틱이 귀 내부에 쌓여 청력 등 귀 건강에 악영향을 준다는 연구 결과가 나왔다. 특히 달팽이관, 전정기관이 위치한 내이(內耳)에 손상을 줘 청력 손실과 균형감각 저하를 일으킬 수 있다는 설명이다.
김진수 한국원자력의학원 방사선의학연구소 박사와 박민현 서울대 의대 이비인후과학교실 교수, 최종훈 중앙대 창의ICT공대 융합공학부 교수 공동 연구팀은 난청 등 청력장애와 최근 여러 병의 원인으로 지목되는 미세플라스틱과의 상관관계를 찾아보기 위해 연구를 진행했다.
연구팀은 일회용품 등에 플라스틱 종류 중 하나인 '폴리에틸렌'을 실험용 쥐에 4개월 간 매일 10마이크로그램(100만분의 1그램)을 먹였다. 그런 뒤 △청력 측정 △균형감각 측정 △뇌 포도당 대사 분석 △전사체 분석 등을 시행해 귀 건강 악화 정도를 파악했다.
먼저 연구팀은 쥐의 지방을 제거한 후 빛 투과 시 완전히 투명하게 보이는 '조직 투명화 기법'으로 내이를 관찰했다. 그 결과 청력을 담당하는 달팽이관과 균형 감각을 담당하는 진정기관에 폴리에틸렌이 0.144마이크로그램 축적된 것을 확인했다.
이때 청력 측정 시험에서 정상군은 31.7데시벨, 폴리에틸렌 섭취군은 54데시벨에 반응했다. 이는 정상군보다 22.3데시벨 더 큰 소리에 반응했다는 뜻으로, 그만큼 청력이 소실됨을 의미한다.
균형감각은 트레드밀(런닝머신)을 이용한 운동 검사를 시행해 비교했다. 안정적으로 달린 시간을 측정한 결과, 정상군은 평균 515.7초, 폴리에틸렌 섭취군은 평균 322.1초로 폴리에틸렌 섭취군이 운동 지속 능력이 현저히 떨어졌다.
균형감각 등 복합 운동능력을 확인하는 로타로드 회전봉 검사에서도 정상군에 비해 폴리에틸렌 섭취군이 회전봉 위에서 2배 빨리 떨어졌다. 손발의 악력도 30% 낮아진 것으로 나타났다.
또한 이들은 방사성의약품을 폴리에틸렌 섭취군에 주사 후 양전자방출단층촬영을 시행했다. 그 결과 청력 감소 시 나타나는 대뇌 측두엽의 포도당 대사 감소를 확인했다. 전사체 분석 역시 폴리에틸렌 섭취군에서 세포사멸과 염증 관련 유전자(PER1, NR4A3)가 많이 발현돼 있었다. 이는 달팽이관과 전정기관의 세포 죽음으로 손상과 염증이 나타난 것이다.
김진수 박사는 "앞서 우리 연구팀은 섭취한 미세플라스틱이 폐에 붙거나 전신으로 퍼져, 폐 등 장기에 염증을 유발한다는 것을 연구로 입증한 바 있다"며 "이번 내이 연구로 미세플라스틱의 생체 위해성을 다시 한번 입증했다"고 말했다.
이어 "이외에도 미세플라스틱은 장에 붙어 장벽을 손상하는 등 장 면역을 낮추고, 위암 면역치료 시 치료 저항성을 높인다는 연구 결과도 나오고 있다"며 "무분별한 플라스틱 사용에 대한 경각심을 일깨우는 계기가 마련되기를 바란다"고 전했다.
이번 연구 결과는 환경과학 분야 국제학술지 《저널 오브 해저더스 머티리얼스(Journal of Hazardous Materials)》 지난 18일자 온라인판에 게재됐다.
