과학자들, 인슐린 대체 제1형 당뇨병 치료법으로 '렙틴' 재조명

점점 더 많은 연구 결과가 뇌가 당뇨병성 케토산증에서 중추적인 역할을 한다는 점을 시사하고 있으며, 이는 제1형 당뇨병을 완전히 새로운 방식으로 치료할 가능성을 열어주고 있다. 임상연구학술지(The Journal of Clinical Investigation)에 발표된 새로운 분석은 렙틴이 뇌에 어떻게 작용하는지, 그리고 왜 이 경로가 결국 새로운 치료법을 형성할 수 있는지 자세히 들여다보고 있다.

10여 년 전, 과학자들은 제1형 당뇨병의 치명적인 합병증에 대해 예상치 못한 발견을 했다. 그들은 인슐린이 없는 상태에서도 렙틴 호르몬을 사용하여 당뇨병성 케토산증(DKA)을 역전시킬 수 있다는 사실을 알아냈다.

당뇨병성 케토산증은 제1형 당뇨병과 관련된 가장 위험한 응급 상황 중 하나다. 신체가 인슐린을 만들지 못하면 평소처럼 당분을 에너지로 사용할 수 없다. 대신 지방 연소 모드로 전환되는데, 이 과정에서 혈류 내 당(포도당)과 케토산이 치명적인 수치까지 치솟을 수 있다. DKA는 신체가 인슐린을 생성할 수 없어 대신 지방을 분해해 에너지로 쓰기 시작할 때 발생한다. 지방이 대사됨에 따라 혈류 내 당과 케토산 수치가 상승한다. 치료하지 않고 방치하면 이러한 축적은 생명을 위협할 수 있다. 전통적으로 의사들은 이 상태를 교정하기 위해 인슐린 요법에 의존해 왔다.

새로운 보고서는 인슐린 결핍이 이야기의 일부일 뿐이라고 주장한다. 2011년부터 UW Medicine에서 수행된 연구를 포함하여 수년간의 연구를 바탕으로, 분석 결과 인슐린 수치가 너무 낮아질 때 뇌가 DKA 발생을 유발하는 중추적인 역할을 한다는 결론을 내렸다.

췌장이 인슐린 생성을 멈추면 "뇌는 실제로는 그렇지 않음에도 불구하고 신체에 연료가 부족하다는 메시지를 받게 된다. 이 정보는 부분적으로 혈중 렙틴 호르몬 수치가 낮아짐으로써 전달된다"라고 워싱턴 대학교 의과대학 대사, 내분비 및 영양학과 교수는 설명했다.

**렙틴(Leptin)**은 지방 세포에서 만들어지는 호르몬으로 식욕과 체중 조절을 돕는다. 혈류로 방출된 후 뇌로 이동하며, 특히 **시상하부(hypothalamus)**라고 불리는 부위에 작용한다. 이 부위는 허기와 에너지 균형을 조절한다.

렙틴 수치가 떨어지면 뇌는 몸에 연료가 바닥나고 있는 것처럼 반응한다. 이는 포도당과 케톤을 포함한 에너지원의 생산을 증가시키는 신경 경로를 활성화한다. 인슐린이 거의 없거나 아예 없는 사람의 경우, 이러한 반응은 고혈당을 악화시키고 DKA를 가속화할 수 있다.

과학자들은 2011년에 이 연결 고리를 발견했다. 그들은 제1형 당뇨병을 가진 쥐의 뇌에 렙틴을 직접 주입했다. 처음에는 가시적인 변화가 없었다. 그러나 4일 후, 심각한 인슐린 결핍이 지속되고 있음에도 불구하고 동물의 혈당과 케톤 수치는 정상으로 돌아왔다.

한 연구원은 "가장 놀라운 점은 혈당이 단순히 내려가기만 한 것이 아니라 그 수치가 계속 유지되었다는 점이다. 수치를 높이려 하면 다시 내려갔고, 낮추려 하면 다시 올라왔다"라고 말했다.

이 결과는 특정 조건하에서 뇌가 인슐린 없이도 혈당을 정상 범위 내로 유지할 수 있음을 시사했다.

연구 결과가 처음 발표되었을 때 많은 당뇨병 연구자들은 이를 어떻게 해석해야 할지 확신하지 못했다. 한 연구원은 "우리는 이제 2011년 처음 보고되었을 때 과학계에서 거의 무시되었던 발견에 대해 훨씬 더 깊이 이해하게 되었다"라고 말했다.

연구진은 이제 렙틴이 제1형 당뇨병 환자의 혈당 수치를 안전하게 정상화할 수 있는지 확인하기 위해 임상 시험 착수를 위한 FDA 승인을 요청할 계획이다.

사람을 대상으로 한 연구에서 이전 결과가 확인된다면 뇌를 겨냥한 치료법은 제1형 당뇨병 관리를 위한 새로운 전략이 될 수 있다. 워싱턴 대학교 의과대학의 당뇨병 치료 및 교육 석좌교수는 이를 "내 경력에서 가장 흥미로운 발견 중 하나"라고 평했다.

렙틴을 이용한 혈당 조절은 환자들에게 새로운 옵션을 제공할 수 있다. 어린 시절부터 제1형 당뇨병을 앓아온 한 교수는 "오해하지 말라. 104년 전 인슐린을 발견한 것은 지난 세기 최고의 발견 중 하나다. 하지만 이것은 그다음 단계다. 이것이 더 나은 방법일 수 있다"라고 말했다.

인슐린 관리는 환자와 그 가족에게 매일의 고된 작업이다. 연구원은 또한 "만약 매일 인슐린 주사를 맞거나 혈당 수치를 모니터링하지 않고도 제1형 당뇨병을 치료할 수 있다면, 환자들은 그것이 역사상 최고의 일이라고 말할 것"이라고 덧붙였다.

연구진에 따르면 뇌가 신체의 연료 공급이 충분하다고 안심할 수 있게 하거나 포도당 및 케톤 생산을 주도하는 특정 뉴런을 진정시킬 수 있다면, 심각한 고혈당과 DKA로 이어지는 연쇄 반응을 멈출 수 있다.