치매 환자가 증가하고 있다. 대한노인정신의학회와 중앙치매센터에 따르면 2016년 약 66만명이던 65세 이상 치매 환자 수 2021년 약 88만명으로 증가했으며, 2025년에 이르면 107만명, 2050년에는 302만명으로 예측된다. 이때가 되면 전체 노인의 15.9%가 치매 환자인 셈이다. 이렇게 치매 환자가 점점 늘어나는 이유는 무엇일까.

학계에서는 인구 고령화와 함께 환경적인 요인을 주된 원인으로 꼽고 있다. 특히 국내에서도 대기오염물질에 의해 알츠하이머 치매 위험이 상승한다는 점이 확인됐다.

조재림·김창수 연세대학교 의대 예방의학교실 교수와 노영 가천대학교 의대 신경과 교수 공동연구팀은 16일 미세먼지 등 대기오염물질이 대뇌피질 두께를 얇게 만들어 알츠하이머 치매 위험도를 높인다는 연구결과를 발표했다. 한국연구재단의 지원을 받은 이 연구결과는 국제학술지 ‘인바이론먼트 인터내셔널(Environment International)’ 최신호에 게재됐다.

초미세먼지를 비롯한 대기오염물질은 숨을 쉴 때 코 점막을 통해서 걸러지지 않고 인체 내부까지 직접 침투할 때가 많다. 단시간 흡입으로는 갑자기 신체변화가 나타나지 않으나, 장기적·지속적 노출 시 폐로 들어가 염증을 만들고 천식과 폐질환을 유발한다. 또 이 염증이 혈관 등을 통해 몸 전체에 심혈관질환 등 다양한 질환을 유발한다.

특히 대기오염물질에 따른 염증이 뇌에 도달하면 신경염증이 생기고, 대기오염 물질이 대뇌피질 위축에 영향을 주는 것은 국내외 다양한 선행연구를 통해 확인됐다.

대뇌피질은 뇌에서 가장 겉에 위치하는 신경세포들의 집합으로, 기억과 학습능력 등 여러 뇌 인지기능을 담당한다. 대뇌피질의 변화는 알츠하이머 치매 등 뇌혈관질환과 연관이 깊다. 실제로 건강한 일반인의 대뇌피질 두께는 평균 2.5㎜지만 알츠하이머 치매 환자는 2.2㎜로 더 얇기 때문에 알츠하이머 치매 위험성을 확인할 수 있는 중요한 요인이다.

공동연구팀은 대기오염물질과 알츠하이머 치매 위험 사이의 관련성을 확인하기 위해 2014년 8월부터 32개월 동안 서울‧인천‧원주‧평창에서 뇌 질환이 없는 건강한 50세이상 성인 640명을 대상으로 초미세먼지(PM2.5)와 미세먼지(PM10), 이산화질소(NO3) 등 주요 대기오염물질 세 가지의 지표를 기준으로 추적‧관찰 연구를 진행했다.

그 결과 대기오염 물질의 농도가 올라가면서 대뇌피질 두께가 감소한다는 점이 수치로 나타났다. 미세먼지와 초미세먼지 농도가 10㎍/㎥, 이산화질소가 10ppb 높아질 때 대뇌피질 두께가 각각 0.04㎜, 0.03㎜, 0.05㎜씩 줄었다는 점이 명확히 확인된 것.

이후 연구팀은 뇌 영상 기반의 분석기법으로서 알츠하이머 치매 위험도를 예측하는 ‘알츠하이머 치매 뇌 위축 지수 평가’를 진행했다. 이에 따라 연구팀은 대상자의 대뇌피질 두께 축소 정도를 알츠하이머 치매 환자와 비교할 수 있었으며, 대기오염 물질로 인한 대뇌피질 감소 양상이 알츠하이머 치매 환자의 대뇌피질 위축 부위와 흡사하다는 점을 확인했다.

일반적으로 전두엽과 측두엽, 두정엽, 뇌섬엽 등 사고력과 주의력, 공간지각력, 기억력을 관장하는 대뇌피질 부위가 줄어들면 그 기능이 떨어져 치매가 발병한다. 연구 참가자들은 알츠하이머 치매 환자와 마찬가지로 대뇌피질의 4가지 부위 모두 위축됐다.

구체적으로 미세먼지 농도가 10㎍/㎥씩 높아질 때마다 전두엽 두께는 0.02㎜, 측두엽 두께는 0.06㎜ 감소했다. 초미세먼지 농도의 경우 10㎍/㎥씩 상승할 때마다 측두엽 두께가 0.18㎜ 줄었다. 또 이산화질소 농도가 10ppb 증가하면 전두엽과 두정엽이 0.02㎜, 측두엽은 0.04㎜, 뇌섬엽은 0.01㎜ 감소했다.

대기오염 물질 농도가 높아지면서 인지기능 역시 떨어진다는 점이 확인됐다.

초미세먼지와 미세먼지, 이산화질소 농도가 10씩 증가할 때마다 인지기능 점수가 각각 0.69점, 1.13점, 1.09점 떨어졌다. 이는 대기오염 물질로 인해 연구 참가자들의 계산‧언어‧기억능력 등이 감퇴한 것을 의미한다. 또 초미세먼지와 미세먼지, 이산화질소 농도가 10 증가할 때마다 알츠하이머 치매로 이어지기 전단계인 경도인지장애의 위험이 각각 1.5배, 2.2배, 1.7배로 증가했다.

조재림 교수는 “이번 연구로 대기오염 물질이 대뇌 피질을 위축시켜 인지기능을 떨어뜨리고 치매 위험을 증가시킨다는 것을 확인했다”며 “대기오염이 심할 때는 외출을 삼가고 바깥 활동 시 보건용 마스크를 착용하는 것이 좋다”고 말했다.

임태균 기자