질병에 대한 파이토케미컬의 작용 양상은 무엇인가

우리가 매일 먹는 식품, 음료, 향신료 등에는 몸 안에서 일어나는 유해한 염증 반응을 이겨낼 수 있도록 도와주는 여러 가지 유용 성분들이 함유되어있다. 적포도주에 함유된 레즈베라트롤 (resveratrol)이나 녹차, 홍차 등에 함유된 카테킨류 (catechins)와 같은 식물성 유용화합물들 (phytochemicals)도 또한 암, 당뇨 등을 포함한 만성 염증과 연관되어 있는 질병에 대해 위험성을 감소시켜주기도 한다.

미국 농업연구청 (Agricultural Research Service, ARS) 산하 영양연구센터 (Western Human Nutrition Research Center) 소속 분자생물학자인 Daniel H. Hwang은 과연 이 같은 식물성 화합물들이 어떻게 하여 염증과 싸움을 벌여나가는지 그 복잡한 퍼즐을 풀어내기 위해 꾸준히 연구를 진행하고 있다. Hwang 연구팀은 적포도주, 녹차, 마늘, 커큐민 (curcumin), 계피 등으로부터 얻어진 화합물들을 사용하여 실험실에서 배양된 세포를 대상으로 이들 식물 화합물들이 염증에 대항하는 작용에 관한 가능성 있는 작용 양상을 밝혀내었다.

그 예로서, 식물 화합물들은 만성 염증에 관여하고 있는 세포들 사이에서 발생하는 일정 화학 신호 또는 메시지의 정상적 흐름을 간섭하는 것으로 관찰되었다. 이들 세포들이 보낸 메시지는 단백질의 형태인데, 본 연구팀은 특히 TLRs (Toll-Like Receptors)와 NODs (nucleotide binding oligomerization domain containing proteins)에 집중하여 연구를 진행하였다.

연구 결과, 특정 식물 화합물들의 경우 메시지에 간섭을 일으키는 것으로 나타났는데, 그렇지 않은 경우 이 메시지는 TLRs와 NODs를 이동하며 염증 반응을 개시시키는 유전자를 활성화시키게 된다.

또한 각각의 식물 화합물들은 이들 메시지에 대하여 각기 다른 방법으로 간섭작용을 발휘하는 것으로 보이는데, 그 예로서, 커큐민의 경우 그 화학 구조 가운데 특정 부분이 TLRs의 설프히드릴기 (sulfhydryl groups)와 반응하게 될 때 TLRs의 작용을 방해하는 것으로 여겨지고 있다.

그러나 적포도주에서 발견되는 레즈베라트롤의 경우에는 그 대상 물질이 달라, "TBK1"와 "RIP1"이라 불리는 분자들을 과녁으로 하는데, 이들 물질의 경우 TLRs로부터 신호가 운반되는 것을 돕는 작용을 발휘한다. 이에 관한 보다 자세한 내용은 Agricultural Research지 4월호 (http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/apr09/plants0409.htm)를 통해 볼 수 있다.

http://www.ars.usda.gov/