12-1 자가포식(autophagy)과 AMPK

이번에는 우리가 수십만 년 전부터 갖고 있었던 자가 치유 능력에 대해서 생각해 보겠습니다. 문명 수준은 높아지고 모든 것이 더 편리해지고 의술은 발달되어 가는데도 왜 자가면역증, 알츠하이머, 자폐증, 염증성 장질환, 알레르기, 히스타민 과민증, 암, 종양 환자들이 더 많이 보고될까요? 태초부터 갖고 있었던 자가 치유력이 멈출 정도로 우리의 DNA가 해독할 수 없는 대사 방해 물질과 중금속들이 늘어나서 우리 면역을 담당하는 대장 내의 줄기 세포가 멈춰졌거나 손상된 것은 아닐까요? 아니면 너무 많은 스트레스로 인해서 호르몬을 주관하는 내분비샘이 균형을 잃어버리고 하루 종일 툴툴거리며 염증을 만드는 코티졸이 신체를 점령하게 둬버린 것은 아닐까요?

 

자가 치유 능력을 높이는 오토파지 파스팅에 관해서 설명하기 이전에 쉽고 단시간에 신체를 회복하는 능력을 갖은 옥시토신을 생산하는 방법에 관해서 알아보겠습니다. 의사들은 스트레스 호르몬인 코르티졸을 낮추는 복잡한 과정을 설명하지만 오히려 옥시토신을 높이는 게 훨 효과적이고 빠릅니다.

사랑한다고 말하기, 안기, 남을 칭찬하기. 선물하기, 봉사활동 참여하기, 거울을 보면서 칭찬하며 많이 웃기, 즐거운 음악이나 책 읽기, 명상하기 등등 주로 남에게 뭔가 기쁨을 주면 옥시토신은 올라가면서 코티졸은 내리는 균형을 찾아갑니다. 이렇게 간단한 방법으로도 건강을 회복시킬 수도 있습니다.

 

그러면 가장 지독한 공해 속에서 건강하게 생존하는 방법을 찾아볼까요?

이미 너무 오래 살게 되었는데도 이 시대는 오래 사는 방법을 찾기 위해 거의 미쳐 있는 것 같긴 하지만 , 여기서는 오래 사는 방법보다는 건강하게 살아가는 방법을 목표로 두고 설명 보겠습니다.

 

21세기는 사람이 젊음을 유지하고 건강하게 사는 방법을 찾는 것 중에서 텔로미어라든가 줄기세포 그리고 근육 키우는 거 좋아하는 사람들 사이에서는 잘 알려진 mTOR라는 것에 집중했었습니다.  DNA 구조 발견으로 1962년에 노벨 의학상을 받은 이후로 2006년에는 RNA 간섭 과정에 관해서 노벨 의학상 RNA 복사 과정에 노벨 화학상 그리고 2009년에는 DNA 복제과정에 관해서 노벨 의학상 그리고 RNA 번역 과정으로 노벨 화학상을 받게 됩니다. 이른바 21세기는 DNA에서 RNA로 세포가 만들어지는 것을 이해하는 것에 모든 것이 집중이 되었었지요. 그 과정을 이해하면서 텔로미어와 줄기세포와 mTOR의 역할에 대해서 알아내게 된 것입니다.

 

 

 

그러다가 2016년 요시모리 박사가 자가포식(autophagy) 원리 발견으로 노벨상을 받게 되면서 건강에 대한 방향점이 완전히 달라지게 됩니다. 그전 시기까지는 어떻게, 무엇을 잘 섭취해서 건강해지냐가 항노화의 방법이었다면 이제는 DNA가 익숙한 방향의 즉 석기시대와 특별히 달라지지 못한 우리의 DNA에 맞게 사는 것이 훨씬 더 건강을 지키는데 효율적이라는 것을 알아내게 됩니다. 거기에 싱클레어 박사가 1992년부터 연구한 결과를 2019년에 책으로 낸 이후에는 또 다른 패러다임이 생기게 되고 그것도 실천 방법과 원리를 잘 들여다보면 오토파지 파스팅과 아주 비슷합니다. 최근의 의학계는 요시모리 박사의 자가포식(autophagy) 원리와 싱크레어 박사의 NAD+를 높이는 방법에 관해서 가장 관심이 많아졌고 이를 실천해 건강과 젊음을 되찾는 열풍이 일어나고 있지요. 이 원리에 관해서 알아보겠습니다.

 

자가포식(autophagy)을 만들려면 그 반대의 현상을 만드는데 중요한 요소인 mTOR가 무엇인지 이해해야 합니다.

매일 우리 몸에는 수천 가지 대사 과정이 일어나는데 그중 가장 중요한 것이 음식을 먹고 소화해서 에너지를 만들고 단백질을 합성하는 것입니다. 그중에서도 모든 조직과 기관을 만드는 기본이 되는 단백질 합성은 세포 내에서 일어나는데. DNA를 복제하고 DNA가 RNA로 복사된 이후에 그것을 번역해서 단백질이 만들어집니다. 세포 안의 염색체 끝에 붙은 텔로미어는 이 과정을 몇 번 할 수 있는지 길이가 정해져 있는데 이 과정을 할 때마다 그 길이가 점점 짧아집니다. 그런데 줄기세포는 그 안에 특수한 텔로미어가 존재하는데 그 길이가 계속 유지되어 없어지거나 망가진 세포를 계속 재생할 수 있게 하는 것입니다.

단백질 합성

 

이 과정에 필요한 것이 성장인자와 인슐린과 류신이라는 아미노산입니다. 이런 것들이 충분하면 mTOR가 활성화되고 이것이 단백질 합성을 촉진하게 됩니다. 성장기 아이들에게 가장 중요한 과정이지요. 신체의 성장적인 방향에서 바라볼 때는 세포를 분열하고 성장하고 번성하기 위한 텔로미어 길이를 유지하는 것과 줄기세포를 어떻게 잘 활성화시키는 것이 이 과정에서는 중점적 목표입니다.

단백질 합성과 필요 인자

 

mTOR를 통해서 세포를 만들어내는 것이 동화 작용(anabolic)이고 반대 현상은 이화 작용(catabolic)인데 이런 카타볼릭 현상을 활성화시키는 AMPK라는 엔자임이 새로 부각됩니다. 동화 작용(anabolic)은 뭔가를 만들어 내는 것이고 이화 작용(catabolic)은 뭔가를 버리는 과정입니다. 이 두 과정은 반대이지만 이것이 서로 번갈아 가면서 하루에 여러 번 일어나야 하는데, 지난 수십 년 동안 우리는 동화 작용(anabolic)에 관해서만 치중해 너무 잘 먹는 것만 집중하다 보니 신체가 스스로 청소를 하고 치유하는 능력을 잃어버리게 된 것입니다. 즉 자가포식(autophagy) 기능을 다시 활성화시키기 위해서는 이화 작용(catabolic)을 잘 이해하고 그 작용을 인위적이라도 만들어 주려는 노력을 해야 대사가 균형을 이룹니다.

 

동화 이화 작용

 

 

 

신체에 당이 떨어지고 단백질 공급이 안되면 몸은 이화 작용(catabolic) 이 일어나는데 그러면 AMPK가 활성화되어서 자가 포식을 시작합니다. 그러면 대사가 리셋이 되고 복부 비만이 감소하게 되고 정신이 명료해지고 에너지는 올라가는 됩니다.. 즉 자가포식이란 낡고 망가진 세포를 새로 다시 태어난 것처럼 깨끗하고 싱싱하게 만드는 세포 재생 과정입니다.

 

자가포식 영향

 

 

석기시대에도 따뜻하고 안전한 동굴에서 행복하게 잘 먹는 동화 작용(anabolic)의 시간이 있지만, 꽤 오랜 시간은 먹을 게 없어서 너무 배가 고프거나 맹수에게 쫓겨서 때로는 사냥을 하느라 마구 뛰어야만 했습니다. 동화 작용(anabolic) 때 저장해 둔 글리코겐(glycogen)을 에너지로 대사 해야 하는 이화 작용(catabolic)이 오고 그 저장된 글리코겐이 다 소비된 후는 정말 배가 고파지는 자가포식(autophagy)의 시간이 오게 됩니다. AMPK활동을 저하시키는 것은 노화와 폭식인데, 시도 때도 없이 먹을 수 있는 우리는 늘 동화 작용(anabolic) 상태만 유지하게 됩니다. 그러면 AMPK는 언제 활성화가 될까요?

 

원시인처럼 오랜 공복상태일 때, 사냥할 때처럼 고강도 간격 운동을 할 때. 그리고 당뇨병 치료제인 매트포민(metformin)과 허브나 영양제를 먹으면 활성화시킬 수가 있습니다.  세포 내에 영양 성과 성장 인자가 결핍되면 세포가 스트레스를 받고 AMPK가 자극되어서 자가포식 작용이 일어나게 됩니다.

 

 

세포 내에 골지(golgi) 같은 소세포 물질들이 처음엔 식세포(phagophore)를 만들고 그 작은 식세포가 다른 물질들을 흡수해 가면서 점점 그 사이즈가 커지게 됩니다. 그러다가 미토콘드리아가 식세포에 닳게 되면 그때서부터 동그랗게 자가포식소체(autophagasome)가 만들어집니다. 거기에 리소좀(lysosome)이 융합되게 됩니다. 이 융합된 것을 자가용리소좀(

autolysosome)이라고 하는 데 이 안에서 청소할 것은 청소하고 재생할 것은 재생시키게 됩니다. 그런데 세포 안에 중금속이 많이 쌓여 있으면 이 과정이 잘 안 일어나지 않습니다. 대사 방해 물질인 비스페놀 A나 PFAS가 많이 쌓여 있으면 이 과정 도중에 그 해로운 물질들이 온몸으로 다 퍼져나가게 됩니다. 그러면 머리카락도 빠지고 머리도 아프게 되고 온몸이 더 아파지는 결과를 얻게 됩니다. 화학물질을 절대 사용하지 말고. 중금속이 쌓여 있으면 꼭 해독을 하는 것이 오토파지 파스팅 전에 꼭 선행되어야 하는 이유이기도 합니다.

 

그리고 이 과정 중에 요즘 새로이 밝혀진 게 자가포식 작용이 세포의 새 생명을 불어넣기도 하지만 도저히 살릴 수 없는 상태의 세포는 아예 없애버리는 작용은 한다는 것입니다. 즉 세포 사멸(apoptosis)을 만들기도 합니다. 종양이나 암세포를 없앤다는 의미입니다.

 

그럼 이런 자가포식 작용으로 무엇을 얻을 수 있지 알아볼까요?