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심근경색(heart attack)을 단순한 관상동맥 '막힘'이 아닌 신경·면역계의 과잉 반응으로 재해석한 동물실험 연구가 발표됐다. 심장 손상이 혈관 폐색 자체보다 심장–뇌–면역을 잇는 신경 회로의 폭주에서 증폭될 수 있음을 보여준 결과다.
UC 샌디에이고(University of California, San Diego)의 비닛 오거스틴(Vineet Augustine, Ph.D.) 연구진은 1월 27일자 국제학술지 Cell에 게재한 논문에서 심근경색 마우스 모델에서 릴게임사이트 작동하는 세 개의 핵심 신경 노드를 규명하고, 이들 중 어느 지점에 개입하더라도 심장 손상을 유의미하게 완화할 수 있음을 입증했다.
UCLA 데이비드 게펜 의대의 심장전문의 올루지미 아지졸라(Olujimi Ajijola, M.D., Ph.D.)는 "그동안 흩어져 있던 단서들을 하나의 기능적 회로로 엄밀하게 연결한 연구"라고 평가했다.
바다이야기모바일 연구진은 관상동맥을 집게로 눌러 허혈을 유도한 뒤 심장 주변 신경 변화를 추적했다. 그 결과 미주신경(vagus nerve) 가지가 손상 부위를 감싸며 비정상적으로 증식했고, 이 신경들이 통증·열 자극 수용체로 알려진 TRPV1을 발현하며 과도하게 활성화되는 현상이 관찰됐다. 병원체가 없는 상황에서도 감염 반응에 준하는 신호가 발생한 것이다 황금성게임랜드 .
심장 내 TRPV1 신경 활성을 억제하자 관상동맥이 여전히 막힌 상태임에도 불구하고 심장 기능은 거의 정상 수준으로 회복됐다. 아지졸라는 TRPV1을 표적으로 한 치료 전략을 탐색하기 위해 스타트업 뉴페라(NeuFera)를 설립해 관련 연구를 이어가고 있다.
심장에서 발생한 경보 신호는 뇌 시상하부의 실방핵(parav 바다이야기릴게임2 entricular nucleus, PVN)으로 전달됐다. 이 부위에서 안지오텐신 II 수용체 1형(AT1R)을 발현한 뉴런이 허혈 악화를 매개하는 핵심 노드로 작동했으며, 해당 뉴런을 차단하자 심근 손상이 줄어들었다.
이후 신호는 상부 경부의 상경신경절(superior cervical ganglion)로 하행해 교감신경성 '투쟁-도피' 게임몰 반응을 유발했고, 이 과정에서 인터류킨-1β(IL-1β)를 중심으로 한 염증성 사이토카인 분비가 증가했다.
연구진은 상경신경절에 항-IL-1β 항체를 직접 주입한 결과 심근경색 증상이 다시 완화되는 것을 확인했다. 이는 심근경색의 악화가 혈관 폐색 그 자체보다 신경과 면역 반응의 연쇄적 증폭에 의해 조절될 수 있음을 시사한다.
오거스틴 연구진은 "세 노드 중 어느 하나만 조절해도 심근경색의 진행을 누그러뜨릴 수 있었다"며 회로 기반 치료 전략의 가능성을 강조했다. 이미 자가면역 질환 치료제로 사용 중인 노바티스의 카나키누맙(canakinumab, Ilaris)과 같은 IL-1β 항체는 약물 재창출(drug repurposing) 후보로 거론되지만, 급성 심근경색 환자에서 전신 부작용을 최소화하기 위한 표적 전달 방식이 관건으로 지적됐다.
연구진은 급성기에는 TRPV1 차단제나 IL-1β 억제 전략이, 고위험군의 만성기에는 AT1R 뉴런을 겨냥한 뇌 자극이나 미주신경 자극(vagal nerve stimulation)과 같은 회로 조절 중재가 가능할 것으로 내다봤다.
오거스틴은 앞서 유키 오카(Yuki Oka, Ph.D.)와의 공동 연구를 통해 "물을 마신 뒤 혈액이 실제로 희석되기까지 15~20분이 걸리지만, 뇌는 내장 감각 신호를 통해 즉시 갈증을 해소한다"는 원리를 규명한 바 있다.
이후 노벨상 수상자인 아르뎀 파타푸티안(Ardem Patapoutian, Ph.D.)과 함께 심장을 하나의 감각 기관으로 바라보는 관점을 확장해왔다. 그는 향후 연구 범위를 장(gut)까지 넓힐 계획이다.
아지졸라는 상경신경절 하부의 성상신경절(stellate ganglion)을 절제한 환자에서 불안 수준이 낮아지는 임상 경험을 소개하며, "내장-뇌 축은 심장 질환뿐 아니라 정서 조절과도 깊이 연결돼 있다"고 강조했다.