[mdtoday = 이승재 의학전문기자] 알츠하이머병 조기 단계에서 후각 시스템이 가장 먼저 손상되는 원인이 뇌의 부위별로 서로 다른 면역 세포 반응 때문이라는 사실이 밝혀졌다.

후각 시스템 내 부위별 면역 세포의 병리적 네트워크 차이를 밝혀낸 연구가 학술지 '알츠하이머병 및 치매(Alzheimer's & Dementia)'에 실렸다.

음식이나 꽃향기를 맡지 못하는 후각 기능 저하는 알츠하이머병의 가장 강력한 조기 경고 신호 중 하나로 꼽힌다. 기억력이나 인지 기능이 본격적으로 무너지기 훨씬 전부터 나타나는 증상이지만, 그동안 후각 관련 뇌 영역에서 정확히 어떤 병리적 과정이 일어나는지는 명확히 밝혀지지 않았다.

학계에서는 독성 단백질인 아밀로이드 베타(Aβ)와 타우(pTau)가 후각 부위에 먼저 쌓인다는 점은 알고 있었으나, 뇌의 면역을 담당하는 신경교세포들이 이에 어떻게 반응하는지가 베일에 싸여 있었다.

대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학과 문채일 교수팀과 네덜란드 마스트리히트 대학교 알리 자한샤히 교수팀은 이러한 의문을 풀기 위해 정상인부터 경도인지장애, 알츠하이머병 환자에 이르는 사후 뇌 조직을 정밀 분석했다.

연구팀은 후각 신호를 처음 받는 '후각구(Olfactory bulb)'와 이를 해석하는 '후각 피질(Olfactory cortex)'에서 일어나는 세포 수준의 변화를 추적했다.

연구 결과, 질병이 진행됨에 따라 후각구와 후각 피질 모두에서 독성 단백질의 축적이 급격히 증가하는 것이 확인됐다. 특히 연구팀은 동일한 후각 시스템 안에서도 지역에 따라 뇌 면역 세포의 반응이 판이하게 다르다는 사실을 처음으로 밝혀냈다.

후각 피질에서는 '성상교세포(astrocyte)' 중심의 면역 반응이 나타난 반면, 후각구에서는 '미세아교세포(microglia)'가 주도하는 독특한 반응이 관찰된 것이다.

이러한 현상은 마치 같은 화재 현장이라도 건물의 위치나 구조에 따라 투입되는 소방대와 진압 전략이 다른 것과 흡사하다.

이러한 부위별 면역 반응의 차이를 이해하면, 특정 뇌 영역의 알츠하이머병 진행을 차단하는 '표적 맞춤형 치료'가 가능해질 전망이다.

또한 연구팀은 알츠하이머병의 강력한 유전적 위험 인자인 ‘APOE ε4’ 유전자 보유 여부와 상관없이, 모든 환자의 후각 시스템에서 아포지질단백질 E(ApoE) 응집체가 공통적으로 증가한다는 사실도 발견했다.

이는 유전적 배경이 다른 다양한 환자들에게 보편적으로 적용할 수 있는 조기 진단 마커로서의 가능성을 시사한다.

연구진은 이러한 결과를 바탕으로 후각 시스템 내 구획화된 면역 반응이 알츠하이머병의 초기 병변을 형성하는 핵심 기전이며, 이를 타겟팅하는 것이 치매 예방 및 조기 치료의 새로운 이정표가 될 것이라고 결론지었다.