근위축성 측색 경화증 – Amyotrophic Lateral Sclerosis

근위축성 측색 경화증(Amyotrophic Lateral Sclerosis;ALS)은 루게릭 병(Lou Gehrig’s Disease)으로 더 잘 알려져 있습니다. 유명한 이론 물리학자인 스티븐 호킹(Stephen Hawking)이 이 병에 걸린 것으로 알려져 있지요.대뇌와 척수의 운동 신경세포만 선택적으로 사멸하는 특이한 퇴행성 질환입니다. ALS의 증상으로는 근육의 경직(spasticity), 근위축(muscular atrophy), 마비(paralysis)가 있습니다. 주로 발병 후 5~10년 사이에 호흡 근육의 마비로 인해 사망합니다. 눈의 움직임을 담당하는 근육은 해를 입지 않기 때문에 인지 기능은 이 병에 영향을 받지 않습니다.

ALS에 따른 신경/근육의 변화

ALS의 10% 정도가 유전에 의해 일어납니다. 나머지 90%는 산발적으로(sporadic) 일어납니다.
유전에 의해 발생하는 경우의 10~20%가 21번 염색체에서 발견되는 ‘과산화물 불균등화 효소 1’(superoxide dismutase 1;SOD1)를 만드는 유전자에 돌연변이가 발생하는 경우입니다. 이 돌연변이가 발생하면, SOD1 이 잘못된 입체 구조를 가지게 되고(misfolding), 축삭 수송(axonal transport)에 문제가 발생하고, 미토콘드리아(mitochondria)가 제대로 기능하지 못합니다. 이 돌연변이는 또한 교세포의 글루타메이트 재흡수를 방해해서 흥분독(exocitotoxicity)에 의한 운동 뉴런의 손상을 유발합니다.
게다가 변형 SOD1은 세포에서 다른 세포로 이동할 수 있어서 피해 범위는 늘어납니다. 하지만 아직까지 변형 SOD1이 다른 사람에게 전염될 수 있다는 증거는 없습니다.

SOD1은 정상일 때 미토콘드리아와 세포질에 있는 독성 물질을 해독하는 작용을 합니다. 과산화 라디칼(superoxide radical)을 산소와 과산화수소(hydrogen peroxide)로 변환합니다. 과산화 라디칼은 세포질에 높은 농도로 존재할 때 독성을 나타내는 물질입니다.

산발적으로 일어나는 ALS의 원인은 RNA editing(1차 전사체에서 일어나는 염기 서열의 변화) 과정이 잘못되어 일어납니다. 더 자세하게는, 운동 뉴런에 있는 어떤 글루타메이트 수용체의 소단위체(GluR2)를 만드는 유전자의 mRNA를 잘못 처리해서 글루타메이트 AMPA 수용체가 만들어지는 경우에 발생합니다. AMPA 수용체는 뉴런으로 들어오는 Ca++이온의 양을 늘려주고, 결과적으로 과다 흥분(excitotoxicity)에 의해 뉴런이 죽는 것입니다.

쥐를 이용한 실험에서 GluR2 소단위체의 합성에 관련된 유전자를 침묵시켰더니, 쥐의 운동성이 감소하다가 죽는 것을 확인했다고 합니다.

Riluzole

현재 약으로 쓰이는 것은 릴루졸(riluzole)인데, 이 약은 글루타메이트의 분비량을 줄여서 글루타메이트에 인한 과다 흥분을 줄여줍니다. 하지만 완전히 낫게 하는 것이 아니기 때문에 더 효과적인 치료 방법을 찾고 있다고 합니다. ==★

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