[메디컬투데이=김미경 기자] 국내 연구진이 나노 플라스틱이 뇌에 침투해 파킨슨병 증상을 유발할 수 있다는 사실을 확인했다.

한국원자력의학원 김진수 박사 연구팀은 합성 플라스틱의 일종인 ‘폴리스틸렌’을 나노 플라스틱과 미세플라스틱 형태로 나눠 쥐의 기도에 주입한 뒤, 방사성동위원소와 양전자방출단층촬영(PET)을 활용해 뇌 내 축적 양상을 비교했다.

그 결과 파킨슨병 연관 뇌 영역에서 나노 플라스틱이 미세플라스틱보다 2~3배가량 더 많이 쌓인 것으로 나타났다.

특히 도파민 신호를 내보내는 흑질과 도파민 신호를 받아 몸의 움직임을 조절하는 선조체에 플라스틱 입자가 집중적으로 축적됐다. 도파민 신호 전달에 핵심적인 두 부위에 플라스틱 입자가 집중된 셈이다.

흑질과 선조체가 도파민 신호를 제대로 전달하지 못해 도파민 신경 회로에 장애가 발생하면 근력 저하, 동작 둔화 등 파킨슨병의 대표 증세가 나타난다.

연구팀은 실제로 16주 동안 쥐에게 하루 20마이크로그램씩 각 입자를 흡입시키며 운동 기능과 뇌 염증 반응을 관찰한 결과, 나노 플라스틱 노출군에서 운동 능력 저하가 뚜렷하게 나타났다고 밝혔다.

악력은 미세플라스틱 노출군 대비 1.6배 감소했고, 트레드밀 피로 도달 시간은 1.4배 빨랐다.

행동 변화도 확인됐는데, 나노 플라스틱에 노출된 쥐는 탐색 행동이 줄어들었고 불안 반응은 2배, 우울 경향은 1.5배 증가했다.

뇌 조직 분석에서는 도파민 신경세포 손상이 1.4배, 파킨슨병과 관련된 단백질 ‘인산화 알파시누클레인’ 축적이 1.9배 높게 나타났으며 염증 반응은 최대 3배까지 증가했다.

김진수 박사는 “나노 플라스틱이 미세플라스틱보다 훨씬 높은 뇌 침투력과 파킨슨병 위험을 지닌다는 점을 세계 최초로 입증했다”며 “미세먼지에는 엄격한 국제적 기준이 존재하지만 미세·나노 플라스틱은 아직 관리 체계조차 없는 만큼 후속 연구로 규제 마련의 근거를 제공할 것”이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 기관 고유사업의 지원을 받아 수행됐으며, 국제학술지 ‘Journal of Hazardous Materials Advances’에 지난 13일 게재됐다.