왜 뚱뚱한 사람들은 더 많이 먹을까?

[뇌과학은 처음이라] 식습관과 포만감 느끼게 하는 뇌 회로 연관 있어

산업 혁명과 비료의 발달 등으로 인류의 영양상태는 꾸준히 좋아졌고, 그에 따라 옛날에 비해 비만인 사람들도 주변에서 많이 볼 수 있다.

비만인 사람의 비율이 점점 증가하고 있다. © 게티이미지뱅크

이때, 고전적인 질문이 하나 떠오른다. 그들은 많이 먹어서 뚱뚱해진 것일까? 아니면 뚱뚱해서 많이 먹는 것일까?

사실은 둘 다 맞는 말이다. 뇌에는 배고픔과 포만감을 담당하는 영역이 있다. 배고픔을 담당하는 영역의 뉴런(AgRP neuron)은 포만감을 담당하는 영역의 뉴런(POMC neuron)과 서로 상호작용하며 우리가 배고프고 배부른 것을 느끼게 한다.

우리 뇌의 배고픔을 담당하는 뉴런과 포만감을 담당하는 뉴런은 서로 상호작용하며 배고픔과 배부름을 느끼게 한다. © Journal of endocrinology.

그런데 이때 뚱뚱한 사람의 경우에는 여러 면역 물질(사이토카인)로 인해 포만감을 담당하는 영역(POMC neuron)이 손상되곤 한다고 알려져 있다. 이 영역의 손상으로 포만감을 느끼게 하는 이 영역의 역할이 정상적으로 작동하지 않아 비만인 사람들은 포만감을 덜 느끼게 된다. 따라서 더 많이 먹게 되고, 또다시 비만으로 이어지는 악순환이 이어지는 것이다.

이 포만감 영역의 손상은 비단 비만인 사람들에게서만 나타나는 증상은 아니다. 포만감 영역의 손상은 이 영역의 비신경세포에서 분비된다고 알려진 면역 물질(사이토카인) 때문인데, 이 면역 물질은 비만이 아니더라도 지방이 과하게 많은 음식을 먹거나 과식할 때 분비된다고 알려져 있다. 따라서 비만이 아닌 사람들도 평소에 자꾸 많이 먹으면 점점 더 많이 먹게 되는 현상도 이 포만감 영역의 손상으로 설명될 수 있다.

하지만 이 포만감 영역에서 분비되는 면역 물질이 어떤 메커니즘으로 포만감 영역을 손상시키는지는 확실하게 알려진 바는 없다. 그나마 현재까지 알려진 사실은 포만감 영역 주변에 있는 대식세포에서 나오는 iNOS, 또는 주변 세포들에서 분비되는 JNK, IKK 등의 면역 물질들이 염증 반응을 일으키는 데 중요한 역할을 미칠 수 있다는 것 정도였다.

최근 들어 서서히 그 메커니즘에 대한 연구 결과가 보고되고 있다.

2017년 Nature Communications에 나온 논문에 따르면, 시상하부 영역(배고픔, 포만감을 느끼게 하는 영역이 여기에 속해 있음)에 있는 미세아교세포(microglia)는 음식을 섭취할 때마다 TNFa라는 면역 물질을 분비한다고 한다. 하지만 비만인 경우 미세아교세포는 항상 과활성화 되어 있어서 TNFa라는 물질을 더 많이 만들고, 결과적으로 포만감을 느끼게 하는 영역의 뉴런(POMC neuron) 속 미토콘드리아에 스트레스를 주어 포만감 영역의 뉴런의 비정상적인 활동을 야기한다는 것이다.

하지만 여전히 이러한 연구 결과는 포만감 영역의 뉴런(POMC neuron)에 손상이 일어나는 직접적인 메커니즘을 설명하진 못하고 있다.

과식-비만-포만감 회로 손상과 관련된 연구는 현재도 활발히 진행 중이다. 이와 관련한 연구가 꾸준히 진행되어 그 메커니즘이 밝혀진다면,  비만으로 인해 발생하는 다양한 합병증 문제에 더욱 효과적으로 대응할 수 있을 것으로 기대된다.

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