대기오염은 어린이의 ‘성인기 건강’에 큰 영향

과학기술

대기오염은 어린이의 ‘성인기 건강’에 큰 영향
대기오염에 조기 노출된 어린이 성인기 질병 위험 높아

2021.03.30 09:00 김현정 객원기자

최근 6~8세 어린이들이 대기오염에 조기 노출될 경우 성인기 건강에 큰 영향을 줄 수 있다는 연구결과가 네이처(Nature Scientific Reports)에 발표됐다. 그간 대기오염의 위험성에 대해 많은 연구와 조사가 진행됐지만, 어린이의 심혈관 조절 장애 및 면역 체계 유전자 변이를 조사한 연구는 처음이다.

이 연구는 의학적 단서뿐 아니라 미래세대를 위해 강력하고도 지속적인 공기정화 노력이 필요하다는 것을 시사한다.

미세먼지로 인한 대기오염 또한 극심해지고 있다. Ⓒ게티이미지뱅크

미세먼지가 어린이의 건강을 위협한다

기온이 올라가면서 반가운 꽃소식도 들려오지만, 미세먼지로 인한 대기오염 또한 극심해지고 있다. 요즘 날씨에는 대기오염도가 높은 반면, 대기확산 지수가 낮고, 지름 2.5㎛ 이하의 초미세먼지 예보가 빈번해 우리의 건강을 위협한다.

대기오염이 인체에 치명적이라는 사실은 이미 알려져 있다. 공기 중에 섞인 미세먼지 입자가 폐질환을 비롯해 뇌졸중, 심장질환 등을 유발하기 때문이다.

이렇게 유해한 공기에 노출된 어린이의 건강은 과연 괜찮을까?

WHO는 세계 어린이의 93%, 약 18억 명의 어린이가 자신의 건강과 발달을 위험에 빠뜨리는 유해 공기를 호흡하고, 이로 인해 선진국 어린이의 25% 이상이 대기오염 노출로 인한 면역체계 장애와 관련된 질환을 앓고 있다고 추산했다.

최근 이를 뒷받침하는 연구결과가 메리 프러니키(Mary Pruniki) 스탠포드 대학교 교수 연구팀에 의해 발표됐다.

프러니키 교수는 대기오염에 조기 노출된 어린이의 경우 유전자 변이를 유발하고, 이는 성인이 돼 심혈관계 질환 발병률을 높일 수 있다고 밝혔다.

대기오염에 조기 노출된 어린이의 경우 성인기 질병 위험이 높아진다는 연구결과가 발표됐다. Ⓒ게티이미지뱅크

대기오염으로 인해 면역 조절 유전자 변이 가능

이 연구는 미국 내 대기오염 수준이 가장 높은 캘리포니아주 프레즈노(Fresno)에 거주하는 6~8세 어린이 그룹을 대상으로 질량분석법을 사용해 면역체계 세포를 분석됐다.

연구책임을 맡은 프러니키 교수는 이 연구를 통해 몇 가지 유의한 결과를 얻었다고 밝혔다.

먼저 초미세먼지(PM 2.5), 일산화탄소(CO), 오존(O₃)이 면역조절에 관여하는 유전자의 메틸화, 즉 DNA의 염기서열을 바꾸지 않고도 유전자의 활동을 바꾸는 원인이 된다는 것이다. 특히 대기오염이 면역조절 유전자인 IL-4, IL-10, Foxp3 및 IFNg를 포함한 CpG 부위의 메틸화에 주요 인자라는 것을 입증했다.

이미 선행 연구를 통해 청소년의 대기오염 노출이 CpG 부위의 메틸화를 증가시켜서 천식 악화와 일부 유전자의 후성적 변화의 잠재 요인이라는 사실도 밝혀진 바 있다.

프러니키 교수는 이번 연구는 선행 연구보다 더 연령이 낮은 어린이를 대상으로 했기 때문에 대기오염 노출이 장기화되고, 오염 물질이 체내에 축적되면 성인기의 건강에 영향을 미칠 수 있다는 우려를 내비쳤다.

대기오염 노출에 따른 면역 조절 유전자의 CpG 사이트 메틸화 정도. 가로축은 IL-4, IL-10, IFNg 및 FoxP3 유전자, 세로축은 시간별 대기오염 물질 평균이다. 빨강색 마크는 + 상관관계, 파랑색 마크는 – 상관관계를 의미한다. ⒸNature Scientific Reports

대기오염으로 인한 심장 및 심혈관계 질환 가능

연구진은 또한 동맥의 플라크 축적에 핵심적인 역할을 하는 단핵구(monocytes)가 대기오염의 급성 노출에 영향을 받는다는 결과를 도출했다. 미세먼지와 그을음이 혈액 내 단세포를 염증성 수지상세포로 변환시켜 관련 질환을 유발한다는 것이다.

프러니키 교수는 연구결과를 갈음하면서 유전자의 메틸화만큼 일관성은 없었지만, 혈압도 대기오염과 관련이 있다고 밝혔다. 특히 이완기 혈압이 CO에 장기노출과 직접적인 관련이 있었으며, CO에 3개월간 급성 노출된 어린이는 평균 노출 아이보다 이완기 혈압이 7.25 mmHg 낮게 측정됐다. 반면 수축기 혈압에는 유의미한 결과가 측정되지는 않았지만, 성인기에 발생한 대동맥 경직 및 혈압 관련 질환에 대한 임상적 개입을 발견할 수 있을 것으로 예상했다.

그녀는 이 연구는 대기오염이 어린이 건강에 미치는 영향의 포괄적인 그림일 뿐이라며, 더 긴 기간 동안 추적관찰 및 연구가 필요하다고 덧붙였다.

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