"멜라토닌 수용체는 REM 수면과 기억의 핵심이다"

트럼프가 2020년 10월 초 코로나19에 감염되었다. 미국 대통령인 세계 최고의 환자(World Patient 1)에게 세계 최고의 의사들은 어떤 약을 처방할까? 약을 조금 아는 필자에게는 너무 큰 관심 거리였다. 입원도 하기전에 백악관에서 리제네론의 항체 코로나 치료제 칵테일 8그램을 맞았다. 그당시 아직 FDA의 승인을 받지 못한 상태에서 'N of 1 임상실험'이다. 대통령 주치의 콘리 박사는 또 "항체 칵테일 이외에 트럼프 대통령은 아연, 비타민D, 파모티딘(famotidine), 멜라토닌과 일일 용량의 아스피린을 섭취했다"고 밝혔다.

왜 멜라토닌을 처방하여 트럼프가 먹게 하였을까? 멜라토닌은 어둠을 뜻하는 그리스어 '멜라스(Melas)'에 '세로토닌(Serotonin)'이 합해져 멜라토닌이라는 이름이 붙여졌다. 이름에서 알 수 있듯이 멜라토닌은 세로토닌과 깊은 관계가 있다. 낮에 햇빛에 노출되면 세로토닌을 분비하고 해가 지면 우리 몸안에서 생성되고 밤에 수면 중 분비되어 숙면을 돕는 '수면호르몬'이다. 그때까지만 해도 우리나라는 합성 멜라토닌이 전문의약품이고 해외직구는 불법이라 멜라토닌에 대한 장벽이 높았다. 하지만 미국에서는 쉽게 슈퍼마트에서도 구할 수 있어 나와 아내는 잠자는 시간을 놓치면 가끔 사용하고 있었다. 

수면 메커니즘에 대한 이해의 중요한 돌파구가 수면 장애와 관련 신경정신 질환 치료에 새로운 희망을 열어준다. 과학자들은 멜라토닌 수용체 MT1을 REM(Rapid Eye Movement, 빠른 안구 운동) 수면의 중요한 조절자로 지적했다. REM 수면은 꿈, 기억 강화, 감정 조절에 필수적이다. 뇌에서 멜라토닌 MT1 수용체는 신경전달물질과 호르몬인 노르에피네프린을 합성하는 유형의 뉴런에 영향을 미치며, 이는 청반(Locus Coeruleus) 또는 라틴어로 "푸른 반점"으로 알려진 영역에서 발견된다.

새로운 연구에서는 멜라토닌 MT1 수용체가 이 수면 단계의 중요한 조절자로 확인되었다. REM 수면 동안 이러한 뉴런은 조용해지고 활동을 멈춘다. 현재 효과적인 치료법이 없는 파킨슨병과 루이소체 치매와 같은 심각한 질환은 REM 수면의 혼란과 관련이 있다.

"이 발견은 수면 메커니즘에 대한 이해를 증진할 뿐만 아니라 상당한 임상적 잠재력을 가지고 있다." Journal of Neuroscience에 게재된 새로운 연구의 수석 연구원인 Gabriella Gobbi의 말이다. 그녀는 McGill University의 정신과 교수이자 McGill University Health Centre 연구소의 임상 과학자이며 정신 건강 치료학 캐나다 연구 의장이다.

잠자는 것도 과학이다. 인간의 수면은 각각 다른 생리적 기능을 하는 비 REM 및 REM 단계의 정확한 순서로 진행된다. REM 수면은 기억 강화 및 감정 조절에 중요한 역할을 한다. 비 REM 수면은 신체적 회복 및 복구 과정을 지원한다. 이 주기의 중단은 인지 기능을 손상시키고 신경정신 질환에 대한 취약성을 증가시킬 수 있다.

지금까지 과학자들은 REM 수면을 유발하는 특정 수용체를 찾지 못했다. 새로운 연구에서 멜라토닌 MT1 수용체가 이 수면 단계의 중요한 조절자임을 확인했다. 연구자들은 MT1 수용체를 표적으로 하는 새로운 약물을 사용하여 실험 동물에서 REM 수면 시간을 성공적으로 늘리고 동시에 신경 활동을 줄였다.

"현재 REM 수면을 특별히 표적으로 하는 약물은 없다. 시중에 나와 있는 대부분의 최면제는 총 수면 시간을 늘리는 반면 REM 수면에는 부정적인 영향을 미치는 경향이 있다." 연구의 공동 수석 저자이자 파두아 대학교 교수이자 맥길 대학교 겸임 교수인 스테파노 코마이 박사의 말이다.

연구자들에 따르면 REM 수면의 신경생물학 및 약리학에 대한 추가 연구는 이러한 쇠약해지는 질병에 걸린 환자의 삶의 질을 향상시킬 수 있는 표적 치료법을 개발하는 데 필수적이다. 과학자들이 수면 조절의 복잡성을 계속 탐구함에 따라 신경계 질환에 대한 효과적인 개입에 대한 희망이 점점 더 커지고 있다.