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BT와 IT 융합기법인 네트워크 바이올로지 기술로 바이오 빅데이터를 분석해 모든 단백질의 세포 내 조건별 기능을 컴퓨터가 자동으로 예측하는 방법을 국내 연구진이 세계 최초로 개발했다. 아주대의대 의료정보학과 이기영 교수, 서울대 생명과학부 허원기 교수와 성민경 박사(현 미국 캘리포니아 공대), 미국 샌디에이고 캘리포니아 주립대학교 트레이 아이데커 교수 연구팀이 공동으로 대용량 유전체 빅데이터와 단백질 상호작용 네트워크를 이용해 대량의 단백질이 특정 조건마다 세포 내에서 이동할 위치와 역할을 예측하는 기법을 개발했다고 밝혔다.
우리 몸은 약 100조 개의 세포로 이뤄져 있고, 각 세포에는 수만 개 이상의 단백질이 존재한다. 각 단백질은 우리 몸에서 각기 역할이 있고, 각각의 단백질이 자신의 역할을 올바르게 수행하기 위해서는 세포 내의 특정 위치로 이동해야 한다. 하나의 단백질은 하나 이상의 역할을 하기도 한다. 그런데 이때 단백질이 특정 조건에서 제대로 기능을 못 하거나 잘못된 역할을 수행하면 우리 몸에 문제가 발생하고 질병이 생긴다. 줄기세포가 특정 세포로 분화할 때도 단백질 기능에 따라 좌우된다. 이 때문에 많은 학자가 우리 몸에 존재하는 단백질이 특정 조건에서 어떤 기능을 하는지 밝히려 했지만, 생물학 실험으로는 모든 단백질이 특정 조건에서 세포 내의 어느 위치에서 어떤 일을 수행하는지 밝히는 것이 불가능하다.
이에 국내 연구진이 대량의 유전체 빅데이터를 BT 및 IT 융합기법인 네트워크 바이올로지 기법을 이용해 풀어내고, 특정 조건에서 단백질이 어느 위치에서 어떤 기능을 수행할지 컴퓨터를 통해 자동으로 예측할 수 있게 했다. 이는 특정 단백질이 어떤 단백질과 상호작용하는지를 이용해 예측한다. 이 상호작용 정보를 '친구' 정보라고 한다. 특정 조건마다 '친구'가 달라진다는 점을 이용해 특정 조건별 단백질의 위치 및 기능 정보를 예측하는 것이다. 그리고 개발된 기법을 효모의 전체 단백질에 적용해 다양한 외부 자극 조건에서 모든 단백질이 어느 위치에서 어떤 기능을 할 것인지를 수십만 개 이상 모두 예측했고, 그 결과 중 일부를 생물학 실험으로 검증했다.
이기영 교수는 "이번에 개발한 기술은 여러 조건에서 대량의 단백질의 위치 정보뿐 아니라 그 위치에서 어떤 기능을 할지 IT 기법으로 예측하는 것으로 세계적으로도 처음 시도된 것"이라며 "관련 기술이 질병의 진단과 치료, 줄기세포 분화 등 여러 연구에서 핵심 원천기술이 될 수 있다"고 말했다. 덧붙여 "앞으로 더 많은 컴퓨터 관련 IT 전공자가 의학이나 생명 분야와 융합한 연구를 수행해주기를 바란다"고 말했다.
미래창조과학부의 중견 연구자지원사업 및 선도연구센터육성사업(NCRC)의 일환으로 진행된 이번 연구는, 다양한 학문과의 융합을 통한 창조적 기법의 개발이라는 점에서 의미가 더욱 크다. 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 온라인판에 16일(한국 시각) 게재됐으며, 개발한 기술과 관련해 수 개의 특허를 등록했다. 또 연구결과가 다양한 의료 및 생명 분야에 응용성이 높아 앞으로 암을 포함한 질병의 진단과 치료, 줄기세포의 분화 유도 등 다양한 분야에서 단백질 기능 연구에 변화를 가져올 것으로 예상되고 있다.
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식품의약품안전처 '나트륨줄이기운동본부'에 따르면 우리나라 국민의 1일 나트륨 섭취량은 세계보건기구의 권장량을 크게 웃돈다. 특히 65세 이상 노인의 경우 WHO기준의 2.3배를 섭취하고 있는 것으로 나타나 문제가 심각한 상황이다. 이런 노인들의 나트륨 과잉섭취는 영양불균형으로 빈혈, 고혈압과 고지혈증, 당뇨병, 심뇌혈관질환 등 만성질환을 초래한다. 이뿐 아니라 골다공증을 촉진해 골절 위험성이 커지고, 관절 부종을 악화시켜 주의가 필요하다.
지난해 일본의 한 대학 연구팀은 짜게 먹을 경우 골절 위험이 높아진다고 발표했다. 골다공증 검사를 받은 63세 이상 폐경 여성 213명을 대상으로 일일 나트륨 섭취량과 골절 위험의 관계를 분석한 결과, 나트륨을 많이 섭취한 그룹은 적게 섭취한 그룹보다 비척추 골절 위험이 4.1배나 높았다.우리가 섭취한 나트륨은 혈액 속 칼슘과 결합해 소변으로 배출된다. 혈액 속 칼슘이 부족해지면 우리 몸은 뼛속 칼슘을 녹여 이를 보충한다. 즉, 나트륨을 많이 섭취하게 되면 뼈가 약해지고 골절 위험이 높아진다.
또한 관절염이 있는 노인의 경우 부종을 악화시키기도 한다. 우리 몸을 붓게 하는 소금을 지나치게 섭취하면 체내에서 혈관과 체액세포에 녹아 물을 계속 끌어당긴다. 소금의 짠 성분을 희석시키기 위한 이 같은 삼투압현상은 많은 수분을 끌어들여 물이 세포 사이에 계속 고여 있게 하며 결국 부종으로 이어지게 된다. 소금을 한번에 많이 섭취했을 경우 신장의 노력을 통해 몸 밖으로 완전히 배설될 때까지 적어도 3일 동안은 부종이 계속된다고 알려져 있다. 체내 나트륨이 혈액을 따라 온 몸의 기관을 돌기 때문에 이미 부어 있는 관절도 더 붓게 하며, 관절뿐 아니라 몸 곳곳의 다른 기관에도 부종을 일으킨다.
하지만 노인들은 대부분 미각이 둔해지고 오래 동안 길들어진 식습관에 입맛을 바꾸기란 쉽지 않다. 그렇더라도 고령이면서 관절염 등 만성질환이 있을수록 무엇보다 가급적 소금을 줄이는 식습관이 필요하다.
우선 관절염 등 만성질환을 앓는 어르신들의 저염식을 위해서는 비교적 염분이 많은 국, 찌개, 젓갈, 장류 등의 섭취를 되도록 줄이도록 하는 것이 우선이다. 국이나 찌개를 꼭 먹어야 한다면 국물보다 건더기만 먹는 방법도 있다. 비타민과 무기질이 풍부한 과일과 채소, 불포화지방산이 많은 생선 등은 관절염에 좋은 음식, 이런 음식들은 염증으로 인한 통증을 줄여주며 신진대사를 원활하게 해준다. 땀으로 염분을 배출하기 위해서는 규칙적인 운동이 꼭 필요하다.
하지만 짠 음식에 익숙한 노인이 갑자기 싱거운 음식을 먹으면 식욕이 떨어지고 체중이 감소하면서 오히려 건강에 이상에 생길 수 있다. 따라서 입맛을 되찾을 정도만 사용해 식욕을 떨어뜨리지 않고 자연스럽게 소금 섭취하는 것이 바람직하다.
척추∙관절 바른세상병원 서동원 원장(정형외과∙재활의학과 전문의)은 “짜게 먹는 오래 몸에 벤 노인들이 하루 아침에 저염도 밥상으로 바꾸기는 어렵지만, 관절염의 경우 식사요법만으로도 통증을 상당 부분 조절할 수 있고, 고혈압과 당뇨병 등 만성질환 관리에도 효과적이기 때문에 저염도 식사로 바꾸어 가는 노력이 필요하다”며 “특히 혼자 사시는 어르신들이 취약하므로, 부모의 저염도 식단을 위해 가족들의 적극적인 관심과 배려가 중요하다”고 말했다.
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우리나라 여성 2명 중 1명은 방광 관련 이상 증상을 경험했다고 응답할 정도로 방광 질환으로 인해 일상생활에 불편함을 겪는 환자들이 늘고 있다. 대부분의 환자들은 특별한 대처 없이 증상이 호전되기를 기다리거나 질환을 방치하는 등 적극적인 치료에 소홀하고, 방광 질환에 대한 정보가 부족한 실정이다.
이에 대한배뇨장애요실금학회는 방광 질환에 대한 잘못된 인식을 바로잡고 스스로 방광 건강을 지킬 수 있도록 돕기 위해 쉽게 실천할 수 있는 ‘방광 건강 수칙 7계명’을 발표했다.
첫째, 규칙적으로 운동하고, 자신에게 맞는 체중을 유지한다. 가벼운 운동은 장을 튼튼하게 한다. 특히 걷기는 하체를 강화하고 골반을 지탱하는 근육을 발달시켜 방광 건강에 도움이 된다. 과체중은 복압성요실금 등 방광에 영향을 줄 수 있어 자신의 신장에 맞는 적정 몸무게를 유지하는 것이 좋다.
둘째, 카페인 섭취량을 줄이고 흡연 및 알코올 섭취를 삼간다. 방광을 자극하거나 이뇨 작용을 촉진 시키는 음식 섭취는 방광 질환을 악화시킬 수 있다. 특히 배뇨문제가 있는 사람들은 방광을 자극하는 알코올과 카페인이 함유된 커피, 차 등의 음료 섭취는 자제하는 것이 좋다. 건강의 악영향을 끼치는 대표적인 요인인 흡연은 방광 건강에도 영향을 미친다. 과음, 흡연이 야간빈뇨, 요실금 등의 배뇨장애와 연관성은 연구를 통해 밝혀진 바 있다.
셋째, 적절한 수분 및 섬유질을 섭취하여 변비를 예방한다. 매일 6∼8 잔의 물을 마시면 활발한 배뇨 활동을 돕고 소변을 묽게 해준다. 또한 섬유질은 장 운동을 도와 배변활동을 촉진시키는 효과가 있다. 변비는 복통과 복부팽만감, 불패감 등뿐 아니라, 잦은 소변을 유발할 수 있어 적절한 수분과 섬유질 섭취를 통해 예방할 필요가 있다.
넷째, 배뇨 일지 작성을 통해 자신의 배뇨 습관을 체크한다. 배뇨 일지는 스스로 집에서 일기를 쓰는 것처럼 배뇨횟수, 배뇨량, 배뇨 관련하여 느낀 불편함 등을 기록하는 방법이다. 소변을 볼 때 불편함을 느끼거나, 횟수가 느는 등 이상 증세가 나타나면, 스스로 배뇨 일지 작성을 통해 체크해 본 후, 증상이 지속되면 전문의와 상의한다.
하루 소변 횟수가 8회 미만이면 정상이며, 평소보다 화장실 가는 횟수가 늘어나는 경우에는 점검이 필요하다. 또한 밤에 소변이 마려워 2회 이상 잠에서 깨면 야간뇨를 의심해봐야 한다.
다섯째, 소변을 참기 어렵거나 화장실을 자주 간다면, 방광 훈련을 시행한다. 과민성 방광으로 적은 양의 소변을 참지 못하고 자주 화장실에 가는 경우라면, 방광 훈련을 통해 정상적인 배뇨 습관을 들일 수 있다. 방광 훈련은 자신만의 시간표를 정해 일정 시간이 경과하기 전까지 소변을 참는 연습을 하는 것이다. 처음에는 짧은 간격으로 시작하여 시간을 서서히 늘려가며 꾸준히 진행하면 증상을 호전 시키고 규칙적인 배뇨 활동을 할 수 있다.
여섯째, 골반 근육 체조로 방광 및 골반을 강화시킨다. 골반 근육은 수축을 통해 소변과 대변이 새지 않도록 조절하는 역할을 한다. 골반 근육 운동을 꾸준히 하면 아래로 처진 방광과 요도를 제자리로 돌리고 요실금과 같은 방광 질환을 막을 수 있다. 양쪽 다리를 벌린 채로 운동을 하여야 운동이나 다리근육에 힘이 들어가지 않는다. 골반근육 수축운동은 방귀를 참는다는 생각으로 항문을 위로 당겨 조여주며 이때 1에서 5까지 천천히 세고 나서 힘을 풀어준다. 이 동작이 익숙해지면 질 근육도 위로 당겨 올려주는 방법으로 조여준다. 수축할 때는 숨을 참지 않으며, 운동을 할 때 엉덩이나 아랫배에 손을 대고 힘이 들어가 있지 않았는지 확인해 보는 것이 좋다.
일곱째, 배뇨와 관련된 증상 발생시 조기에 전문의와 상담을 통해 치료한다. 대부분의 환자들이 증상이 나타난 후에 올바른 치료를 받지 않고 방치하는 경우가 대부분이다. 실제로 대표적인 여성 방광 질환인 요실금의 경우 여성 10명 중 3명이 앓고 있는 보편적인 질환이지만, 병원을 방문하여 치료를 받는 환자는 10명 중 1명도 되지 않는 7.3%에 불과하다. 하지만, 방광 질환은 일상 생활에 불편함을 초래해 삶의 질을 저하시키고, 치료 받지 않고 방치하게 되면 다른 방광 질환까지 동반할 수 있어 조기에 전문의와 상담하는 것이 좋다.
대한배뇨장애요실금학회 김준철 회장(가톨릭대학 부천 성모병원 비뇨기과)은 “방광질환은 질환의 특성 상 매일매일 일어나는 배변 활동과 생활패턴, 식습관 등과 밀접한 관련이 있어, 평소 생활 습관을 잘 관리하는 것이 무엇보다 중요하다”며 “스스로 증상을 잘 체크하고, 실천이 어렵지 않은 방광 건강 7계명을 통해 방광을 건강하게 관리하길 바란다”고 말했다.
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여름에는 항문 주변이 습해지기 쉬워 항문소양증이 잘 나타난다. 특히 항문질환이 있거나 용변을 보고 뒤처리를 제대로 하지 않으면, 항문 주변 피부가 자극돼 가려움증이 생길 수 있다. 그런데 유독 잠자리에 들 때 가렵다면 요충증을 의심해야 한다.
요충은 기생충의 일종으로, 알을 낳을 때 항문 밖으로 기어 나오는 습성이 있어 이때 심한 가려움을 유발한다. 요충은 소장 아래쪽과 대장에 붙어 살며, 수컷은 죽을때까지 맹장 부근에서 몸밖으로 안 나온다. 암컷은 밤에 항문 밖으로 기어 나와 한번에 6000∼1만개의 알을 낳는다. 특히 어린아이들에게 잘 생기는데, 건강보험심사평가원의 통계에 따르면 작년에 요충증으로 병원에서 치료를 받은 환자의 76.4%가 10세 미만의 아이들이었다. 요충이 있는 아이들은 소화불량·신경증·불면증을 겪기 쉽다. 말을 못하는 아이들은 심한 가려움으로 울음을 터뜨리기도 한다.
아이들은 항문과 질, 요도까지의 거리가 짧아 요충이 이동하면서 감염증을 일으키기도 한다. 요충 자체는 직접적인 해를 입히지 않지만, 요충에 묻어있는 대장 미생물이 요도염이나 질염 등을 발생시키는 것이다. 항문 주위에 가려움을 느낀 아이들은 주변을 긁게 되는데, 이때 요충 알이 손톱 밑으로 옮겨졌다가 입으로 들어가는 악순환이 반복될 수 있다. 아이들이 자꾸 항문 주변을 긁으면, 기생충이 원인인 것으로 판단해 약국에서 약을 사 먹이는 경우가 많다. 그런데 구충제 1회 복용은 요충의 내성만 키우는 결과를 가져온다.
한번 약을 먹으면 치료가 되는 다른 기생충과는 달리, 요충은 성체에만 약이 효과가 있다. 소아과 전문의와 상의해 한번 약을 먹이고, 다른 알들이 성체가 되는 1~2주 후에 다시 약을 먹이는 방법으로 요충이 사라졌다고 판단될 때까지 반복 치료하는 것이 중요하다. 또 요충은 전염성이 강하므로 발견된 사람뿐 아니라 가족이나 어린이집 등 같이 생활하는 구성원이 모두 치료받아야 한다.
확실한 기생충 예방과 치료를 위해서는 정기적인 구충제 복용보다 1년에 한번 정도 검사를 받아보는 것이 좋다. 기생충 검사는 가까운 소아과의원에서 쉽게 할 수 있다. 가장 일반화된 방법은 대변충란 검사법으로, 대변에서 기생충 알을 찾아내는 것이다. 알을 몸 밖에서 낳는 요충은 잠잘 때 항문에 비닐테이프를 붙이는 방법으로 간단하게 검사할 수 있다.
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여름휴가 최고 피크인 7월말 8월초가 지나면서 일터로 복귀한 직장인들이 휴가 후유증에 시달리는 경우가 종종 있다. 휴가 후유증으로 가장 흔한 질병은 복통을 동반하는 복부 질환이다. 휴가지에서 차가운 음료, 상한 음식 등을 섭취하거나 식사 후 물놀이를 즐기는 행동의 영향으로 휴가가 끝난 후에도 복부 통증이 지속되는 것이다.
하지만 비슷한 복통 증상을 보이더라도 복부질환의 종류와 치료법이 다르기 때문에 전문가의 도움을 받아 원인을 정확히 판단하는 것이 중요하다. 일부 환자의 경우 개인적인 판단으로 소화제나 지사제 등을 복용했다가 병세가 악화되어 중증 치료를 받아야 하기 때문이다.
◇윗배 통증, 구토 동반 땐 맹장염 의심
위쪽 배 또는 명치부위에 통증이 있거나 더부룩한 느낌이 자주 든다면 담석증을 의심해 봐야 한다. 특히 밀가루 음식이나 고기를 먹은 후 소화가 잘 안 된다면 담석증일 가능성이 높다. 아무래도 휴가시즌에는 술과 함께 안주로 자극적이고 기름진 고 콜레스테롤 음식을 먹는 경우가 많아 내장기관에 무리를 줄 수 있다. 또한 다이어트를 위해 초 저지방 식단을 지속한 경우에도 담즙 속 염분과 콜레스테롤 양이 변하면서 담낭의 운동성이 저하되어 담석이 생길 수 있다.
담석증은 대게 증상이 없는 경우가 많은데, 사람에 따라 우상복부의 통증이나 소화불량, 황달, 발열 등이 나타난다. 위경련, 급체 등 위장장애와 혼동할 수 있으므로 위내시경 검사를 해도 정상이라면 초음파나 CT를 통해 담석증 여부를 확인해 보는 것이 좋다. 담석증은 제때 치료하지 않으면 급성담낭염이나 담낭이 터지는 질환으로 발전할 수 있으므로 적절한 시기에 치료해야 한다.
한편 맹장 끝에 달린 새끼손가락만 한 충수돌기에 염증이 생기는 맹장염은 초기에 체한 것처럼 윗배가 아프고 구역질, 구토 증상이 나타나 소화불량이나 위염으로 착각하기 쉽다. 특히 여름에는 찬 음식을 많이 먹어 단순 배탈이 나거나 식중독에 걸렸다고 오해할 수 있는데, 우하복부에 통증이 있고 식욕부진, 메스꺼움, 구토 증세가 있다면 급성 충수염을 의심해야 한다. 충수염이 복막염으로 진행하면 수술이 어렵고 회복시간이 오래 걸리므로 약을 먹어도 복통이 쉽게 가라앉지 않으면 빨리 근처 병원을 내원해 검사를 받아야 한다.
◇배꼽에 구멍 1개 뚫어 수술하는 ‘단일공 복강경’
담석증, 맹장염 등의 복부질환은 미용과 안전성 두 가지 측면에서 효과가 뛰어난 단일공복강경 수술법으로 치료 가능하다. 배꼽 주변에 단 1개의 구멍을 뚫고 수술하는 단일공복강경 수술은 수술자국이 거의 남지 않는다.
단일공복강경 수술은 최소부위를 절개하기 때문에 통증과 출혈이 적고, 수술시간이 평균 1시간 내외라서 환자가 느끼는 수술부담과 불안감을 줄일 수 있다. 특히 배꼽에는 근육이 없어 복벽 근육의 손상 및 수술 후 통증도 덜해 퇴원 후 바로 일상생활을 하는 데 지장이 없다.
메디힐병원 민상진 병원장은 “휴가 때 과식을 하거나 탈이 나면 위장이 예민해져서 복부질환에 노출될 위험이 크다”며 “휴가 복귀 후 1~2주가 지나서도 복통과 구토 등의 증상이 자주 발생한다면 반드시 전문가 상담을 통해 정확한 진단을 받고 적절한 치료를 받아야 한다”고 말했다.
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