[닥터린 매거진 멜라토닌 시리즈]

2편. 뇌건강

1편. 수면 호르몬 멜라토닌 바로가기

3편. 멜라토닌과 항산화 바로가기

4편. 멜라토닌과 항암 바로가기

* 본 컨텐츠는 특정 제품의 효능, 효과에 대한 내용이 아닌 

성분 및 원료에 대한 건강정보입니다.

우리는 잠을 자면 머리가 맑아지는 것을 경험상 알고 있습니다. 그 이유는 무엇일까요?

인체는 림프관이 혈관처럼 뻗어있고, 림프관을 따라 림프액이 전신을 순환하며 노폐물과 세균, 바이러스를 제거하고 혈액으로 배출시킵니다.

위 그림을 자세히 보면 뇌에는 림프계가 없는 것을 알 수 있는데 그렇다면 뇌의 노폐물 배출은 어떻게 이뤄질까요?

뇌는 체중의 2%밖에 되지 않지만 전체산소의 20%를 쓰는 대사활동이 굉장히 활발한 기관이고 그에 따라 활성산소 등의 노폐물도 많이 생성되어 노폐물 배출은 뇌가 유지될 수 있는 가장 큰 과제일 수 밖에 없습니다. 문제의 해결은 바로 뇌척수액(CSF)과 멜라토닌에 있습니다. 

뇌척수액(노란색) 이동경로

위 그림과 같이 뇌척수액은 뇌를 둘러싸고 있어 뇌는 뇌척수액으로 채워진 공간에 뜬 상태로 존재하고 충격 등으로부터 보호를 받습니다. 뇌의 바깥에만 존재하는 뇌척수액이 뇌 속의 노폐물을 어떻게 배출할 수 있을까? 놀랍게도 뇌척수액은 혈관을 길잡이 삼아 뇌 속으로 침투하며 뇌척수액에 포함된 멜라토닌으로 뇌 속 곳곳을 청소합니다.

글림프시스템

뇌에는 수면 중 낮동안 쌓인 노폐물을 제거하는 글림프시스템이 있는데 멜라토닌을 함유한 뇌척수액에 의해 작동됩니다. 뇌가 수면상태에 들어가면 뇌를 둘러싼 뇌척수액이 빠져나와 뇌 신경세포 사이를 지나며 낮동안 쌓인 활성산소와 치매의 원인인 베타 아밀로이드 등의 노폐물을 제거하는데, 뇌척수액의 멜라토닌은 뇌의 청소시간(수면시간)을 증가시키며, 스트레스로 인해 손상된 글림프시스템의 성상교세포 및 뇌척수액 수송채널인 아쿠아포린의 기능을 회복시켜 뇌 기능을 보호합니다.

살아있는 쥐의 뇌를 촬영한 영상을 보면 형광처리한 뇌척수액이 뇌의 바깥에서 뇌 안으로 혈관을 따라 침투해 뇌 전체로 확산되고 뇌세포사이의 노폐물을 처리하는 것을 볼 수 있습니다.. 

뇌는 활동하는 동안 활성산소와 노폐물들을 뇌에 쌓아두고, 잠이 들면 송과선에서 분비된 멜라토닌이 뇌척수액으로 유입되어 뇌혈관을 따라 돌아다니며 노폐물을 청소합니다.

이것이 잠을 자고 나면 머리가 맑아지는 이유입니다.

‘암보다 무서운병 치매’

알츠하이머의 원인인 베타아밀로이드는 20대부터 누적되기 시작합니다. 젊은 나이(30~49)에 기억력이 좋지 않다면 베타아밀로이드 수준이 높은 것이고 젊은데도 가벼운 기억력 저하가 나타난다면 뇌에 베타아밀로이드가 쌓이고 있는 상태일 수 있으므로 수면의 질을 높임으로써 멜라토닌 분비를 정상화해 뇌청소기능을 높이고 손상된 세포의 기능을 되살려야 합니다.

치매의 원인인 베타아밀로이드는 끈적한 성질로 서로 뭉쳐 뇌에 축적되는데 위 논문의 사진에서 베타아밀로이드에 멜라토닌을 투여하면 결합을 방해하고 그물과 같은 응집구조를 해체시키는 것을 볼 수 있습니다.

<논문출처 : Cardinali DP. Melatonin: Clinical Perspectives in Neurodegeneration. Front Endocrinol (Lausanne). 2019 Jul 16;10:480. doi: 10.3389/fendo.2019.00480. PMID: 31379746; PMCID: PMC6646522.>

<멜라토닌과 베타 아밀로이드의 배출(뇌->림프관)>

마우스모델에서 왼쪽은 림프관으로 배출된 베타아밀로이드의 양을 나타낸 그래프로, 고농도멜라토닌 섭취군(Mel)에서 림프관 내 베타아밀로이드의 배출양이 300%이상 증가되었으며, 오른쪽은 뇌에 남아있는 베타 아밀로이드로 멜라토닌 섭취 시 200%이상 감소되었습니다. 이는 멜라토닌 섭취가 뇌의 아밀로이드를 림프관으로 배출시켰음을 나타냅니다.

<논문출처 : Melatonin treatment enhances Aβ lymphatic clearance in a transgenic mouse model of amyloidosis, 2018>

알츠하이머 치매로 진단 받는 시점은 병이 한참 진행되어 임상적 증상이 나타났을 때이며, 증상이 나타나기 20년 전부터 베타 아밀로이드가 뇌에 쌓이기 시작합니다. 알츠하이머 치매는 경증부터 단계별로 진행되며, 전단계인 경도인지장애 환자의 치매 발병률은 연간 15%로 4년 반 이내에 치매로 진행되고, 환자의 80%가 5년내 치매로 전환되기 때문에 베타아밀로이드가 뇌에 쌓이지 않게 수면과 멜라토닌을 관리하는 것이 무엇보다 중요합니다.

 “지금도 베타아밀로이드는 우리 뇌에 쌓이고 있습니다.”

감사합니다.