[특별기획] 당뇨병(3) - 운동, 약물치료, 재생의료

유산소 운동으로 당뇨병을 예방한다

당뇨병 예비군은 무리한 식사제한보다 운동이 중요!

당뇨병(2)에 이어 '운동요법'에 대해 살펴보자. 식후 운동은 식사에 의한 혈당값 상승을 억제한다. 2형 당뇨병에서는 인슐린이 분비되어도 근육이 당을 흡수하지 않기때문에 혈당값이 내려가지 않는 증상을 보인다. 그러나 운동은 인슐린에 의한 메커니즘과는 다른 방법으로 근육의 당 흡수를 빠르게 촉진한다. 그래서 인슐린 저항성이 높은 경우에도 운동의 효과가 있는 것이다.

근육은 당과 지질을 대량으로 소비하는 장기이다. 그러나 나이를 먹으면 자연히 근육량은 감소한다. 그러면 인슐린 저항성이 낮아도, 글루코오스를 흡수하는 근육조직의 양이 원래 적기 때문에 글루코오스를 흡수 할 수 없으며, 결과적으로 고혈당, 그리고 당뇨병이 생기게 된다.

젊은 시절과 같은 양의 식사를 하는데도 불구하고 당뇨병증상이 나타나는 것은 이와 같이 근육의 쇠퇴가 원인의 하나이다. 실제로 체력변화와 당뇨병 발병률을 비교했더니, 체력이 떨어짐에 따라 당뇨병 발병률이 높아진다는 연구 결과도 있다. 조깅이나 수영 등 유산소 운동에 덧붙여 근육의 양을 유지하기 위해 몸에 부담이 없을 정도로, 즉 서서히 땀이 날 정도의 근육운동을 하는 일이 중요하다. 당뇨병이 우려되는 사람은 먼저 식사제한을 하는 것보다 평소에 의식적으로 운동, 근육트레이닝을 하는 것이 좋다. 그리고 당뇨병(2)에서 말했듯이, 비만인 사람은 TNF-알파같은 혈당제어에 악영향을 미치는 호르몬이 많이 분비된다. 그래서 운동을 통해 지방의 양을 줄이면 인슐린 저항성을 개선할 수 있다. 운동요법을 실시하지 않으면, 식사요법으로 몸무게가 줄더라도 인슐린 저항성은 효과적으로 개선되지 않는다.

 

중간정도의 운동을 주일 150분 정도 하자!

일본당뇨병학회의 가이드라인에는 당뇨병예방을 위해 가능하면 날마다, 적어도 주3~5회 유산소 운동을 20~60분간 하고 1주일에 합계 150분 이상 운동할 것을 권장한다. 단, 운동요법을 안전하고 효과적으로 하기위해 의사의 검진이 필요하다. 당뇨병으로 인한 합병증의 병태가 심한경우 격렬한 운동을 하는 것이 좋지 않은 경우도 있다. 불안한 경우에는 의사와 상담하도록 하자.

 

당뇨병 치료에 더해, 몸무게를 낮추는 신약이 개발되었다

당뇨병은 불치병, 평생 인슐린 주사를 맞거나 약을 처방받아야 한다는 상식이 더이상 상식이 아니게 될 수 있다.

 

과잉 글루코오스를 소변으로 배출시키는 신약

인슐린 투여에 의한 당뇨병 치료가 시작된것은 1922년의 일이다. 캐나다 의학자인 프레더릭 밴팅이 개와 소의 췌장에서 인슐린을 발견해 추출한 것이 계기가 되었다. 이 인슐린 발견에 의해 수백만 당뇨병환자들의 수명은 크게 늘어났다.

그러나 인슐린에는 투여 시기나 투여량이 잘못되면 혈당값이 너무 내려가 혼수에 빠진다는 심각한 부작용이 있었다. 그리고 식사 후 마다 반드시 주사를 맞아야 한다는 번잡한 점도 있었다.

그 후 저혈당의 부작용이 잘 일어나지 않게 하는 약이나 1일 1회 투여로 혈당 제어를 하는 약 등 여러가지 당뇨병 치료약이 만들어져 환자의 생활의 질이 높아졌다. 그런 가운데 당뇨병에 대한 새로운 치료약으로 지금 'SGLT2 저해제'가 주목된다. 

SGLT2저해제가 표적으로 하는 장기는 신장이다. 신장의 사구체라는 조직은 혈액을 여과함으로써 요소 등의 노폐물을 소변으로 배출하는 작용을 한다. 신장에는 100만개가 넘는 사구체가 있으며 무려 하루에 150리터가 넘는 혈액을 여과한다.

그러나 소변으로 배출되는 것은 1%정도인 약 1.5리터에 지나지 않는다. 그러면 나머지 99%는 어디로 간 것일까? 사구체에서 여과된 액체는 방광에 이르기까지 세뇨관이라는 관을 지난다. 그리고 이 관을 지나는 동안 미네날이나 아미노산 등 몸속에 필요한 물질을 99%의 수분과 함께 재흡수한다.

글루오코스도 마찬가지다. 글루오코스는 사구체를 빠져나간 뒤 세뇨관에 재흡수되며, 다시 혈관으로 돌아간다. 건강한 사람이라면 거의 100%의 글루오코스가 재흡수된다. 세뇨관을 흐르는 글루오코스를 재흡수하는 작용을 하는 단백질이 'SGLT2'이다. 그래서 SGLT2의 작용을 억제할 수 있으면 글루코오스 재흡수가 억제되고 그 결과 혈당값이 떨어진다. 

SGLT2의 작용은 세뇨관의 글루오코스 농도에 비례한다. 그래서 SGLT2의 작용을 억제했다고 해도 인슐린 제제와는 달리 격렬한 저혈당을 일으키는 부작용은 없다. 나아가 SGLT2의 저해제는 에너지가 되는 글루오코스를 몸속에서 비축하지 않고 배출하는 메커니즘이기 때문에 혈당값을 낮추는 것과 더불어 몸무게 감소도 가져온다.

혈당값이 정상으로 돌아와 세뇨관에 들어 있는 글루오코스 농도가 낮아지면 SGLT2 저해제의 효과가 낮아진다. 그래서 SGLT2 저해제는 비만인 사람을 정상 몸무게에 가깝게 하는 효과가 있지만, 정상몸무게인 사람이 다이어트용으로 사용할 수 없다. 

 

사람의 췌장을 돼지몸속에서 만들어 낸다

지금 당뇨병을 근본적으로 치료하려는 기술개발도 진행된다. 그것은 어떤 세포로도 변화할 수 있는 작용을 하는 iPS세포를 사용한 '재생의료'이다. 현재 iPS세포를 분화시킴으로써 인슐린을 분비하는 췌장을 만들어 당뇨병 환자에게 이식하려는 연구가 전 세계에서 이뤄지고 있다. 그러나 장기는 여러가지 세포로 구성되어 있기때문에 몸 밖에서 인공적으로 만들기는 어렵다.

그래서 일본 야마구치 도모유키 특임부교수(일본 도쿄대학 의과연구소)등은 생쥐의 췌장을 통째로 쥐의 몸속에서 만들려는 생각을 했다. 연구전략은 다음과 같다. 먼저 췌장을 만드는 데 필요한 유전자를 없앤 쥐의 '배반포'를 준비했다. 배반포란 수정란이 3일정도 성장한 것이다. 이 속에 정상적인 생쥐의 iPS세포를 넣는다. 그러면 본래 쥐의 췌장이 생길 위치에 iPS세포가 정착해 생쥐의 췌장이 만들어지지 않을까  생각되었다. 

결과는 예상대로였다. iPS세포를 넣은 배반포를 자궁에 되돌리자, 태어난 쥐는 확실히 iPS세포에서 만들어지 생쥐의 췌장을 가지고 있었다. 그리고 이방법으로 만든 췌장으로부터 베타 세포가 만들어 있는 췌장섬을 꺼내 당뇨병인 생쥐에게 이식하자, 거부반응이 일어나지 않고 혈당값이 내려갔다.

같은 방법으로 사람의 당뇨병도 치료하려는 연구가 이루어지고 있다. 2017년 1월 26일에는 사람의 iPS세포를 되지의 배반포에 주입해 배(초기 단계의 태아)를 만드는 데 성공했다고 미국의 연구 그룹이 발표했다. 

사람의 iPS세포와 다른 종의 세포를 뒤섞어 배를 만드는 연구에는 미지의 감염증이 일어날 가능성을 부정할 수없는 등 기술적인 과제나 생명윤리의 문제등 아직 넘어야 할 장애물이 아주 많다. 그러나 그런 문제를 해결 할 수 있을 경우 돼지나 소의 몸속에서 사람의 췌장을 만들고, 거기서 췌장섬을 꺼내 당뇨병환자에게 이식하는 치료가 현실이 될 수도 있다. 포식의 시대에 나타난 현대인의 질병인 당뇨병을 머잖아 근본 치료하는 날이 오기를 기대한다.