안전성평가연구원

□ 안전성평가연구소(소장 정은주)는 임신한 실험동물을 통해 비스페놀A에 노출되었을 때, 태아의 뇌 발달 단계에서 신경세포의 생성 및 기능에 독성 영향을 미침으로 행동장애까지 유발할 수 있음을 확인하였다고 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.

□ 해당 연구는 ‘임신 중 Bisphenol A(BPA) 노출이 태아의 뇌 발달에 미치는 영향평가’(한국연구재단) 개인기초 중견연구와 기관 주요 사업의 ‘생활환경 유해물질 대체 친환경 신소재 개발 및 플랫폼 구축’ 연구 결과로 인지뇌과학 분야 상위 10% 이내 권위지인 ‘Cerebral Cortex에 6월 게재 되었다.

     ＊논문명 : Maternal Bisphenol A (BPA) Exposure Alters Cerebral Cortical Morphogenesis and Synaptic Function in Mice

      - 주 저자 : 현성애(안전성평가연구소), 고문이(안전성평가연구소)

            - 교신저자 : 가민한(안전성평가연구소)

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

□ 이와 관련한 연구로 BPA를 낮은 수치로 실험동물에 노출하였을 때 당뇨병, 유방암, 생식계 이상, 비만, 신경학적 문제를 발생시킨다는 결과가 보고되어 있다.

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

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

○ 분자생물학적 시험 결과, 임신 중 BPA 노출로 태아의 뇌에서 신경세포의 생성이 억제되어 신경세포 수가 감소되었으며 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.

○ 따라서 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 확인하였다. 대뇌피질은 뇌에서 개괄적인 인지능력과 의사결정을 담당하는 부위로 대뇌피질의 두께 감소는 인지기능 저하에 영향을 주게 된다.

     ＊대뇌피질(Cerebrum cortex) : 대뇌 표면에 1.5 ∼ 4mm정도 두께로 이뤄진 신경세포의 집합이며 이는 전두엽, 두정엽, 측두엽, 후두엽으로 나뉜다. 대뇌피질의 90%는 신피질이 차지하고 있다.

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

□ 이러한 BPA 노출에 의한 비정상적인 태아의 뇌 발달은 정상 뇌에 비해 자가포식(Autophagy) 활성화가 원인으로 작용하였음을 확인하였으며, BPA 노출에 의한 신경세포의 감소는 자가포식억제제인(3-Methyladenine) 처리에 의해 회복되었다. 이는 BPA 노출이 신경 증식을 감소시키는 것을 보여준다.

□ 또한 전기생리학적 연구를 통해 BPA의 노출이 신경 신호 활성에 미치는 영향을 평가한 결과, 신경세포의 신호전달이 동시에 일어나는 빈도수가 감소하여 결과적으로 신호전달 활동이 감소하는 것을 확인하였다.

＊자가포식(Autophary) : 세포가 살아가는 과정에서 불필요하거나 가능하지 않은 세포 구성 성분을 자연적으로 파괴하는 매커니즘 이다.

○ 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.

□ 안전성평가연구소 약리중독성연구그룹 가민한 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.”라며“신경학적 연구에서부터 신체적 행동장애까지 이르는 전 과정에 대한 영향평가를 수행한 점에서 가치가 있다.”라고 말했다.