알츠하이머병의 원인

알츠하이머병은 가장 흔한 연령 관련 치매 유형으로, 전체 치매 진단 사례의 약 40%에서 발생합니다. 100년 전만 해도 이 질환은 매우 드문 것으로 여겨졌습니다. 그러나 오늘날 환자 수는 급격히 증가하고 있으며, 이미 유행병으로 분류될 정도입니다. 더욱 심각한 것은 알츠하이머병의 정확한 원인이 아직 밝혀지지 않았다는 것입니다. 원인에 대한 충분한 정보가 부족하여 질병의 진행을 막을 수 없고, 이는 종종 환자의 사망으로 이어지기 때문에 의사들은 경종을 울리고 있습니다.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

알츠하이머병의 원인

알츠하이머병과 같은 질병의 발병 원인은 오늘날까지 과학자들에 의해 완전히 밝혀지지 않았습니다. 중추신경계에서 퇴행성 반응이 발생하고 악화되는 것을 설명할 수 있는 몇 가지 가정이 제시되었지만, 기존 가정 중 어떤 것도 과학계에서 인정받지 못하고 있습니다.

알츠하이머병과 함께 나타나는 뇌의 장애는 진단 과정에서 발견됩니다. 그러나 아직까지 뇌 구조 위축 의 기원과 진행 메커니즘을 밝혀낸 사람은 없습니다.

전문가들은 알츠하이머병의 원인이 하나가 아니라 적어도 여러 가지라는 것을 인정합니다. 유전적 결함이 발병에 주요한 역할을 하는데, 특히 비교적 어린 나이(65세 이전)에 발병하는 희귀 질환의 경우 더욱 그렇습니다.

유전성 알츠하이머병은 상염색체 우성으로 유전됩니다. 이러한 유전형을 통해 자녀에게 질병이 나타날 확률은 50%이며, 드물게는 100%입니다.

최근 과학자들은 초기 노인성 치매 발병의 유발 요인으로 작용하는 세 가지 병원성 유전자를 발견했습니다. 알츠하이머병은 대부분 14번 염색체에 위치한 유전자의 변화로 인해 진단됩니다. 이러한 결함은 알츠하이머병 환자의 약 65%에서 나타납니다.

유전성 알츠하이머병의 약 4%는 1번 염색체의 결함 있는 유전자와 관련이 있습니다. 이러한 결함이 있으면 항상 알츠하이머병이 발병하는 것은 아니며, 특정 위험 요소가 있는 경우에만 발병합니다.

[ 6 ]

개발 이론

지난 수십 년 동안 과학자들은 알츠하이머병의 원인에 대해 많은 연구를 수행해 왔습니다. 그러나 이 질병의 정확한 원인은 여전히 불분명합니다. 오늘날 전문가들은 알츠하이머병의 발생 원인을 설명할 수 있는 상당한 양의 이론적 가정을 가지고 있습니다. 이 병리학적 기전이 이질적이라는 명확한 증거가 있습니다. 즉, 어떤 환자에게는 유전적 요인이, 다른 환자에게는 다른 요인이 원인일 수 있습니다. 또한 이 질병의 초기 발병(65세 이전)은 주로 유전적 유형과 관련이 있다는 것이 일반적으로 받아들여지고 있습니다. 그러나 이러한 유전적 초기 변이는 전체 발병 환자의 10%에 불과합니다.

얼마 전, 과학자들은 알츠하이머병의 유전적 경향을 담당하는 세 가지 유전자를 발견하는 또 다른 연구를 수행했습니다. 이 유전자 조합을 가진 사람은 알츠하이머병 발병 위험이 100%로 추산됩니다.

그러나 분자유전학 분야의 과학자들이 이룬 엄청난 발전조차도 대부분의 환자에게서 알츠하이머병이 발병하는 원인에 대한 의문을 해결하지 못했습니다.

과학자들은 알츠하이머병의 원인에 대한 의문을 풀기 위해 어떤 이론을 제시할까요? 12개가 넘는 이론이 있지만, 그중 세 가지가 가장 유력한 것으로 여겨집니다.

첫 번째 이론은 "콜린작용성"입니다. 이는 알츠하이머병 치료에 사용되는 대부분의 치료법의 기초가 됩니다. 이 가정에 따르면, 알츠하이머병은 아세틸콜린과 같은 신경전달물질의 생성 감소로 인해 발생합니다. 최근 이 가설은 많은 반박을 받았는데, 그중 가장 중요한 것은 아세틸콜린 결핍을 교정하는 약물이 알츠하이머병에 특별히 효과적이지 않다는 것입니다. 아마도 다른 콜린작용성 과정, 예를 들어 전장 아밀로이드 응집의 시작과 그로 인한 전신성 신경 염증이 체내에서 일어나는 것으로 추정됩니다.

거의 30년 전, 과학자들은 "아밀로이드" 이론이라는 두 번째 잠재적 이론을 제시했습니다. 이 가설에 따르면, 알츠하이머병의 주요 원인은 베타-아밀로이드 축적입니다. 베타-아밀로이드 형성의 기초가 되는 단백질을 암호화하는 정보 전달체는 21번 염색체에 위치합니다. 이 이론의 신뢰성을 뒷받침하는 것은 무엇일까요? 첫째, 21번 염색체를 하나 더 가진 사람(다운 증후군)은 모두 40세가 되면 알츠하이머병과 유사한 병리학적 증상을 보인다는 사실입니다. 무엇보다도, 이 질병의 기본 요인인 APOE4는 임상적 징후가 나타나기 전에 뇌 조직에 아밀로이드가 과도하게 축적되도록 합니다. APP 유전자의 돌연변이형을 합성한 형질전환 설치류를 대상으로 한 실험에서도 뇌 구조에서 아밀로이드의 섬유성 축적이 관찰되었습니다. 또한, 설치류는 알츠하이머병의 특징적인 다른 통증 증상을 보이는 것으로 관찰되었습니다.

과학자들은 뇌 구조에서 아밀로이드 침전물을 제거하는 특정 혈청을 개발했습니다. 그러나 이 혈청은 알츠하이머병의 진행에 뚜렷한 효과를 보이지 못했습니다.

세 번째 기본 가설은 타우 이론이었습니다. 이 가정을 믿는다면, 알츠하이머병의 일련의 질환은 타우 단백질(단백질 타우, MAPT)의 구조적 장애에서 시작됩니다. 과학자들이 제시했듯이, 최대로 인산화된 타우 단백질 가닥들이 서로 결합합니다. 그 결과, 신경세포 내에 신경섬유 엉킴(neurofibrillary tangle)이 형성되고, 이는 미세소관 통합 장애와 신경세포 내 수송 기전의 기능 장애로 이어집니다. 이러한 과정들은 생화학적 신호 전달 체계인 세포 간 소통에 변화를 일으켜 결국 세포 사멸을 초래합니다.

알츠하이머병의 영적 원인

일부 전문가들은 알츠하이머병이 뉴런이 연결되는 시냅스 내부에 아밀로이드 단백질 물질이 축적되어 발생한다고 주장합니다. 단백질 물질은 다른 물질과 특정한 유형의 연결을 형성하여 뉴런 내부와 그 가지를 연결하는 것으로 보입니다. 이러한 과정은 세포의 정상적인 기능에 해롭습니다. 뉴런은 자극을 수신하고 전달하는 능력을 상실하기 때문입니다.

영적 수행에 종사하는 일부 전문가들의 가정에 따르면, 거대분자 간의 연결은 논리를 담당하는 뇌 영역과 림프계 사이에서 억제됩니다. 기억력, 지능, 방향 감각, 언어 능력은 상실되지만, 사회적 적응력, 음악적 감각, 그리고 감정 능력은 유지됩니다.

알츠하이머병은 항상 인생의 후반기에 나타납니다. 이는 자신과의 연결이 끊어지거나 신체적 차원으로 전이됨을 의미할 수 있습니다. 환자들은 말 그대로 "어린 시절로 돌아가"며, 현저한 기능 저하가 관찰됩니다.

단기 기억에 영향을 미치는 방해가 커진다는 것은 주변 환경에 대한 책임으로부터의 분리를 의미합니다. 기억하지 못하고 현실 밖에서 사는 사람은 처음에는 어떤 것에도 책임을 질 수 없습니다. 기억 과정의 불일치는 환자를 현재 순간에만 살게 하거나, 과거와 현재를 연결하는 데 실패하게 만듭니다. "지금 여기"에 머무르는 것은 해결할 수 없는 문제가 될 수 있으며, 심지어 두려울 수도 있습니다. 점진적인 방향 감각 상실도 마찬가지입니다. 사람은 아직 인생의 진정한 목표를 달성하지 못했다는 것을 깨닫지만, 나아가야 할 길을 잃어버립니다. 자신의 위치를 알려주는 기준점을 잃고, 자신의 길이 어디로 이어지는지 알지 못합니다. 여행자는 자신의 길을 따라 빛을 보지 못하기 때문에 희망 또한 잃게 됩니다.

그 결과, 우울증이 반복적이고 장기화 되고 미래에 대한 믿음이 상실됩니다.

자제력도 점차 약해지면서 환자들은 마치 어린아이처럼 갑작스러운 감정 폭발을 경험할 수 있습니다. 평생 동안 길러온 모든 교육적 순간들이 파괴됩니다. 밤에는 어둠 속에서 깨어나 자신의 이름과 행방을 모른다고 비명을 지르기도 합니다.

언어 능력 상실은 말하고자 하는 의욕이 부족하다는 것을 나타낼 수 있습니다. 결국 환자는 세상이 당혹감 외에는 아무런 감정도 느끼지 못합니다.

우울증은 종종 이완, 과거와 현재의 마음 상태를 떠올리게 하는 심리 상태를 나타냅니다. 알츠하이머병 환자는 스스로 행복감을 느끼고 그 상태가 오랫동안 지속될 수 있습니다.

알츠하이머병은 노화에 따른 퇴행 현상을 악화시키기 때문에 사회 전반의 상황을 반영하며, 이로 인해 알츠하이머병 환자 수가 증가하고 있습니다. 석회화와 같은 알츠하이머병의 유력한 원인은 거의 모든 혈관에 영향을 미칠 수 있습니다. 단백질 침전물은 석회질, 콜레스테롤 또는 지질 침전물보다 훨씬 일찍 형성되므로, 많은 전문가들은 이 요인에 모든 주의를 기울여야 한다고 생각합니다.

알츠하이머병의 사망 원인

최근 통계에 따르면, 알츠하이머병 환자의 약 60%가 발병 후 3년 이내에 사망할 가능성이 높습니다. 사망률 측면에서 알츠하이머병은 심장마비, 뇌졸중, 종양에 이어 4위를 차지합니다.

알츠하이머병은 거의 알아차리지 못할 정도로 점진적으로 시작됩니다. 환자 스스로도 지속적인 피로감과 뇌 활동 둔화를 느낍니다. 첫 징후는 60~65세경에 나타나 점차 심해지고 악화됩니다.

알츠하이머병의 사망 원인은 대부분 뇌 신경 중추, 즉 중요 장기의 기능을 담당하는 중추의 기능 상실입니다. 예를 들어, 환자는 소화계에 심각한 기능 장애가 발생하거나, 심장 박동과 폐 기능을 담당하는 근육 기억을 잃을 수 있습니다. 결과적으로 심장마비가 발생하거나, 울혈성 폐렴이 발생하거나, 기타 생명을 위협하는 합병증이 발생할 수 있습니다.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

알츠하이머병의 병인

앞서 언급했듯이, 과학자들은 알츠하이머병의 실제 원인에 대한 정확하고 검증된 데이터를 가지고 있지 않습니다. 그러나 이 질환이 노년기에 급속도로 진행된다는 사실은 이미 연령 의존성을 어느 정도 시사하는 것으로 볼 수 있습니다. 연령 관련 변화는 알츠하이머병의 주요 위험 요인으로 간주될 수 있습니다.

다음 요인은 완전히 돌이킬 수 없는 것으로 간주될 수 있습니다.

• 노령(통계에 따르면 90세 이상의 경우 40% 이상에서 알츠하이머병이 발견됨)
• 여성에 속함;
• 출산 중 두개골 손상을 포함한 이전의 외상성 뇌 손상
• 심각한 스트레스
• 빈번하거나 장기간의 우울증
• 지적 발달이 부족함(예: 교육 부족 )
• 평생 동안 정신 활동이 낮음.

이론적으로 교정 가능한 요인은 다음과 같습니다.

• 고혈압 및/또는 죽상경화증 으로 인한 혈관의 과도한 압력
• 고지혈증
• 고혈당, 당뇨병
• 장기간의 저산소 상태에 영향을 미치는 호흡기 또는 관상동맥 질환.

사람은 가장 흔한 위험 요소를 제거하면 알츠하이머병 발병 위험을 줄일 수 있습니다.

• 초과 중량;
• 신체 활동 부족
• 과도한 카페인 섭취
• 흡연;
• 낮은 정신 활동.

안타깝게도, 무지와 편협함이 질병 발병에 직접적인 영향을 미칠 수 있다는 것이 입증된 사실입니다. 낮은 지능, 언어 능력 저하, 좁은 시야 등도 알츠하이머병의 원인일 수 있습니다.

알츠하이머병의 병인학적 특성

• 알츠하이머병의 신경병리학적 특징.

질병이 시작되면 신경 세포 소실이 관찰되고, 대뇌반구 피질과 각 피질하 영역의 시냅스 연결이 끊어집니다. 뉴런이 사멸하면 손상된 영역이 위축되고, 측두엽과 두정엽, 대상피질 전두엽 영역, 그리고 대상회에 영향을 미치는 퇴행성 과정이 관찰됩니다.

아밀로이드 침착물과 신경섬유매듭은 사후 검사 시 현미경으로 관찰할 수 있습니다. 이러한 침착물은 신경 세포 내부와 표면에 아밀로이드와 세포 성분이 응축된 형태로 나타납니다. 이러한 침착물은 세포 내에서 커져 섬유질의 고밀도 구조를 형성하는데, 이를 매듭이라고 합니다. 노인의 뇌에는 이러한 침착물이 흔히 나타나지만, 알츠하이머병 환자의 경우 특히 많은 수의 침착물이 존재하며, 특히 뇌의 특정 부위(예: 측두엽)에 많이 나타납니다.

• 알츠하이머병의 생화학적 특성.

과학자들은 알츠하이머병이 단백질병증(proteinopathy)으로, β-아밀로이드와 타우 단백질을 포함한 비정상적으로 구조화된 단백질이 뇌 구조에 축적되는 병리 현상임을 밝혀냈습니다. 이러한 단백질 축적은 39~43개 아미노산 길이의 작은 펩타이드인 β-아밀로이드에 의해 형성됩니다. β-아밀로이드는 신경 세포의 발달과 재생에 관여하는 막관통 단백질인 전구체 단백질 APP의 구성 요소입니다. 알츠하이머병 환자의 경우, APP는 아직 명확히 밝혀지지 않은 기전을 통해 단백질 분해를 거쳐 펩타이드로 분열됩니다. 이 펩타이드에 의해 형성된 β-아밀로이드 가닥은 세포 사이에 달라붙어 소위 노인반(senile plaque)이라고 불리는 응집체를 형성합니다.

또 다른 분류에 따르면, 알츠하이머병은 타우 단백질의 부정확하고 비정상적인 응집과 관련된 질환인 타우병증의 한 종류입니다. 각 신경 세포는 미세관으로 구성된 세포 골격을 가지고 있습니다. 이 관은 영양소와 기타 물질의 이동 경로 역할을 하며, 세포의 중심부와 주변부를 연결합니다. 타우 단백질은 다른 단백질들과 함께 미세관과의 연결을 유지합니다. 예를 들어, 인산화 반응 후 미세관의 안정제 역할을 합니다. 알츠하이머병은 과도한 최대 인산화가 특징이며, 이는 단백질 가닥의 결합을 유발합니다. 이는 결국 신경 세포의 수송 메커니즘을 교란시킵니다.

• 알츠하이머병의 병리학적 특징.

아밀로이드 펩타이드 생성 장애 및 추가 축적 기전이 알츠하이머병의 특징적인 병리학적 변화로 이어지는 방식에 대한 데이터는 없습니다. 아밀로이드 축적은 신경 세포 퇴행 과정의 주요 연결 고리로 여겨져 왔습니다. 아마도 이러한 축적이 칼슘 이온의 항상성을 방해하여 세포자멸사를 유발하는 것으로 보입니다. 동시에, 아밀로이드가 미토콘드리아에 축적되어 개별 효소의 기능을 차단한다는 사실도 밝혀졌습니다.

염증 반응과 사이토카인은 아마도 병태생리학적으로 상당한 중요성을 가질 것입니다. 염증 과정은 불가피한 조직 손상을 수반하지만, 알츠하이머병의 진행 과정에서는 이러한 손상이 부차적인 역할을 하거나 면역 반응의 지표가 됩니다.

• 알츠하이머병의 유전적 특징.

알츠하이머병(65세 이전)의 조기 발병을 담당하는 세 가지 유전자가 확인되었습니다. APOE가 핵심적인 역할을 하는 것으로 알려져 있지만, 모든 알츠하이머병 사례가 이 유전자와 관련이 있는 것은 아닙니다.

조기 발병 질환의 10% 미만이 가족성 돌연변이와 관련이 있습니다. APP, PSEN1, PSEN2 유전자에서 변화가 발견되었는데, 이는 주로 아밀로이드 축적의 주요 성분인 abeta42라는 작은 단백질의 방출을 촉진합니다.

검출된 유전자는 소인을 나타내지는 않지만, 위험을 부분적으로 증가시킵니다. 가장 흔한 유전적 요인은 APOE 유전자와 관련된 가족성 대립유전자 E4로 여겨집니다. 질병 발병 사례의 거의 50%가 이 유전자와 관련이 있습니다.

과학자들은 다른 유전자들도 다양한 확률로 알츠하이머병 발병과 관련이 있다고 만장일치로 믿고 있습니다. 현재 전문가들은 약 400개의 유전자를 분석했습니다. 예를 들어, 발견된 RELN 유전자 변이 중 하나는 여성 환자의 알츠하이머병 발병과 관련이 있는 것으로 나타났습니다.