- 안전성평가연구소, 비스페놀A 실험동물 노출 실험결과 확인

비스페놀 A 노출에 따른 신경 및 행동 기능 장애 모식도.[안전성평가연구소 제공]
비스페놀 A 노출에 따른 신경 및 행동 기능 장애 모식도.[안전성평가연구소 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 안전성평가연구소는 임신한 실험동물을 통해 화학물질 비스페놀A에 노출됐을 때, 태아의 뇌 발달 단계에서 신경세포의 생성 및 기능에 독성 영향을 미침으로 행동장애까지 유발할 수 있다는 사실을 확인했다고 14일 밝혔다.

이번 연구로 임신 중 화학 물질의 노출이 태아의 뇌 발달에 미치는 영향을 평가할 수 있는 연구의 기본적인 플랫폼 구축이 가능해짐에 따라 향후 뇌 질환과 유해화학물질 간의 인과관계 규명을 위한 툴로 활용될 것으로 기대된다.

이번 연구결과는 인지뇌과학 분야 국제학술지 ‘세레브럴 커텍스’ 6월호 게재됐다.

비스페놀 A(BPA)는 플라스틱제품 제조 뿐만 아니라 식품캔, 의료기기, 영수증 등 일상생활에 널리 사용된 화학물질이다. 동물이나 사람의 체 내로 유입될 경우 내분비계의 정상적인 기능을 방해하거나 혼란시키는 내분비 교란물질로 작용한다.

BPA를 낮은 수치로 실험동물에 노출했을 때 당뇨병, 유방암, 생식계 이상, 비만, 신경학적 문제를 발생시킨다는 결과가 보고된바 있다.

또한 2011년 미국에서 임산부에 노출된 화학 물질 수를 조사했을 때 여성의 96%에서 BPA가 발견됐지만 지금까지 임신 중 BPA의 노출에 의한 태아의 뇌 발달에 미치는 영향에 대한 연구는 부재한 실정이다.

안전성평가연구소 약리중독성연구그룹 연구팀은 실험동물(실험용 쥐, 랫드)을 통해 임신 중 모체가 BPA에 노출되었을 때 태아의 뇌 발달 단계에서 신경세포의 생성과 기능에 미치는 독성을 분자생물학적, 전기생리학적, 행동학적으로 확인했다.

분자생물학적 시험 결과, 임신 중 BPA 노출로 태아의 뇌에서 신경세포의 생성이 억제돼 신경세포 수가 감소됐으며 시냅스의 형성에 영향을 미쳐 시냅스 기능이 저하됨을 밝혀냈다.

태아의 뇌 신경세포 발달은 미각과 후각, 청각 등 감각기관 발달 뿐만 아니라 기억력, 사고력 발달을 위한 복잡한 연결망이 만들어지는데 중요한 역할을 한다.

BPA 노출로 태아의 뇌 신경세포가 발달하지 못하는 경우 각종 신경질환이나 발달장애로 다양한 뇌 신경 질환으로 인지능력, 운동기능 저하 등이 발생하게 된다.

또한 임신 중 BPA 노출로 태아의 대뇌피질 형성에 영향을 미침으로 정상적인 대뇌피질의 두께보다 얇아진 것을 확인했다. 대뇌피질은 뇌에서 개괄적인 인지능력과 의사결정을 담당하는 부위로 대뇌피질의 두께 감소는 인지기능 저하에 영향을 주게 된다.

시냅스(Synapse)란 서로 다른 신경세포들이 접합하는 부위로, 한 신경세포에 있는 흥분이 다음 신경세포로 전달되는 역할을 한다. 연구 결과 BPA 노출에 따라 흥분성 시냅스가 대조군 대비 32% 감소함을 확인했였으며, 태아의 뉴런 수상돌기 길이가 22%가 감소했다. 뉴런의 수상돌기에는 가시돌기가시가 최대 1만개 발생하게 되는데, 가시돌기가시 감소는 뉴런의 연결이 적어지게 됨에 따라 학습 저장 장소가 줄어들게 되는 결과로 이어지게 된다.

이같은 BPA 노출에 의한 비정상적인 태아의 뇌 발달은 정상 뇌에 비해 자가포식(Autophagy) 활성화가 원인으로 작용했음을 알 수 있다.

①은 배아일 14.5일(신경세포 생성시기)이 되었을 때 태아 뇌의 크기를 보여 준다. 대조군에 비해 BPA에 노출된 경우 뇌의 크기가 작은 것을 확인할 수 있다. 또한 ②는 대뇌피질의 사진으로 대조군에 비해 BPA에 노출된 태아의 대뇌피질의 두께가 얇아진 것을 확인할 수 있다.[안전성평가연구소 제공]
①은 배아일 14.5일(신경세포 생성시기)이 되었을 때 태아 뇌의 크기를 보여 준다. 대조군에 비해 BPA에 노출된 경우 뇌의 크기가 작은 것을 확인할 수 있다. 또한 ②는 대뇌피질의 사진으로 대조군에 비해 BPA에 노출된 태아의 대뇌피질의 두께가 얇아진 것을 확인할 수 있다.[안전성평가연구소 제공]

BPA 노출에 대한 행동학적 연구 연구를 위해 실험동물의 행동반응 조사와 사교성테스트를 실시한 결과, 비정상적인 뇌 발달은 향후 청소년기의 과잉행동 및 사회성 결여와 같은 주의력결핍 과잉행동장애(ADHD)로 이어질 수 있음을 시사하고 있다.

가민한 안전성평가연구소 박사는 “이번 연구는 최근 BPA의 유해성에 대한 관심이 증가함에 따라 인체 일일 노출 허용량 설정 시 직접 노출 뿐 아니라 임신 중 태아 노출과 같은 간접 노출에 의한 2차 부작용을 포함한 위해성 평가의 필요성을 제시한 점에서 의미가 있다”고 말했다.


nbgkoo@heraldcorp.com