만연한 비만의 근저에 있는 생리학

   여러분은 왜 많이 먹고 운동은 적게 합니까?

   모든 행동은 생화학적 기전이 있기 때문입니다. 때때로 우리는 그것에 대해 잘 아는 경우도 있지만, 때로는 잘 모르는 경우도 있습니다. 예를 들면 정신분열증입니다.

   백 년동안 정신분열증은 행동 장애였습니다. 이제 우리는 도파민 신경 전달에 생긴 문제가 원인이라는 점과 뇌에서 포도당 운반에 장애가 있다는 점을 알고 있습니다. 이런 생화학적인 문제로 시작하여 궁극적으로는 행동 장애로 발현되는 것입니다.

   식탐과 운동부족 뒤에 숨어있는 생화학은 무엇입니까? 이 문제의 해답을 찾아야 합니다.

   해답을 찾기 위해 과학을 조금 알아야 하는데, 이에 대해 간략하고 빠르게 설명하겠습니다.

   여기 두 개의 호르몬이 있는데, 렙틴과 인슐린입니다. 렙틴은 지방 세포에서 나와서 뇌에 가서 말하는데, 이제 정상적인 대사 과정에 필요한 충분한 에너지가 들어왔다고 말입니다. 정상 속도로 에너지를 연소시킬 수 있고 그러면서 기분이 좋아질 것입니다. 렙틴이 적어지면,혹은 뇌가 렙틴이 있는 것을 인식하지 못하면, 뇌에서는 굶고 있는 것으로 받아들입니다. 모두들 이해했습니까?

(배고픔과 포만감에 관한 호르몬과 시상하부, 교감신경,부교감신경의 작용)

   인슐린도 흥미로운데, 인슐린은 지방세포에게 한 가지를 말합니다, 에너지를 저장하라. 뇌에는 다른 무언가를 말하는데 : 그만 먹어. 나는 한참 식사를 대사시키는 중이니까 더이상은 필요가 없어, 나는 이미 들어온 것을 처리해야해. 그것은 포만 신호입니다.

   그래서 지방세포에 더 성장하라고 말하는 동시에 뇌에는 지방세포를 그만 먹이라고 합니다. 양면적인 역할을 하며, 이것이 비만의 생리학을 이해하는 데 있어 핵심이 됩니다.

   여기 그 기전이 있는데, 우리는 역설을 설명해야 합니다. 이것이 역설입니다. 자녀를 두신 분 있습니까? 꽤 있군요. 다섯 살 아이에게 쿠키를 주면 어떤 일이 일어납니까? 네 그들은 먹을 것입니다. 그러면 어떻게 됩니까? 그들은 뛰어다닙니다. 슈가 하이 Sugar high라는 흥분상태가 됩니다. 컵케잌을 아이들에게 먹이면 어떤 일이 일어나는지 유치원 선생님에게 물어보십시오.

   그것으로 수업은 끝입니다. 그들은 날뛰게 됩니다. 지방세포가 쿠키로 인해 채워지게 되고,렙틴이 상승하여 뇌에 말하는데 “이봐, 에너지가 과잉으로 들어왔어”라고 말하며 교감신경계(여러분의 근육과 지방세포에 분포한 신경계의 행동대장)에 말하는데 “이봐 에너지가 너무 많아” 그래서 어떤일이 일어납니까? 연소시키는 작용이 일어나는데, 근육에 대한 교감신경계의 작용이 커져서 여러분은 안절부절 못하게 되고 교감신경계가 지방세포에 작용하여 과잉 지방을 유리시키도록하여, 그것은 나중에 에너지로 쓰여지고, 이것은 훌륭한 음성 되먹임 경로로 작용하여 뇌가 렙틴을 인식할 수 있는 한에는 에너지 균형을 유지하게 만듭니다. 지금까지는 매우 좋습니다.

(렙틴 -> 교감신경 -> 지방세포의 음성 되먹임)

   여기 역설이 있습니다. 다섯 살 비만아에게 쿠키를 주면 무슨 일이 일어납니까? 그들은 더 많은 쿠키를 찾기 위해 식품 저장고에 갑니다. 비만아의 슈가 하이 흥분상태를 본적 있습니까? 존재하지 않습니다. 그것이 그들이 비만한 이유입니다. 그들은 슈가 하이가 되지 않기 때문이며, 그들은 렙틴을 인식하지 못하기 때문입니다. 렙틴을 인식할 수 있다면 슈가 하이 흥분상태가 될 터입니다. 그러나 그들은 그렇지 못하며, 그것이 포인트입니다.

(비만아는 음식을 먹고나서도 더 먹으려한다.)

   무엇인가가 렙틴 신호를 저해하고 있습니다. 그것이 역설입니다. 그것은 무엇입니까?

   그래서 우리는 여기 이 환자에게서 렙틴에 대해 배웠습니다. 이것은 OB/OB 생쥐인데, 렙틴 유전자에 결함이 있어 렙틴을 만들어내지 못하는 생쥐이며, 이 동물의 렙틴은 0입니다. 그의 뇌는 항상 굶고 있다고 생각하기에 보이는 모든 것을 먹을 뿐 아니라, 좀처럼 움직이지 않습니다. 뇌가 렙틴을 인식할 수 없기 때문에, 계속 굶고 있다고 생각해서 에너지를 연소시키려 하지 않고 저장하려고만 합니다. 그가 움직일 때는 음식을 보았을 때 뿐입니다. 그들은 뒤뚱뒤뚱 걸어가서 앉은 후에 먹을 것이고, 먹은 후에 그 자리에 그대로 있을 것입니다. 모두들 이해하십니까?

   렙틴이 시상하부에 연소시켜야 하는 에너지가 들어왔다는 신호를 주어야 하기 때문입니다.시상하부가 렙틴 신호를 인식한다면, 여기 있는 다이아몬드가 활성화되는데, 이것이 식욕을 없앱니다. 즉, “나는 배고프지 않아, 더 이상은 필요 없어, 에너지를 효과적으로 연소시킬 수 있겠어”라는 것입니다. 그래서 교감신경계를 활성화하여 운동하게 되고 지방세포에서 지방이 유리되어 미주신경에게, 에너지 저장 신경인데, “이봐, 난 배고프지 않아, 식욕을 떨어뜨리고, 인슐린 분비를 중단해”라고 말합니다. 이해하시겠습니까?

(렙틴의 음성 되먹임 모식도)

   렙틴이 시상하부에 도달하지 않는다면, 유전자 결함이 있거나, 그것을 방해하는 무엇인가가 있는 경우에는, 이쪽 다이아몬드로 가게 되는데, 식욕증진입니다. “나는 배고프다. 더 많은 음식이 필요한데, 계속 굶고 있기 때문이야. 나는 보존할 거야” 그것은 교감신경의 활성도가 내려감을 의미하는데, 그러면 계속 앉아있게 됩니다. 그리고 미주신경이 활성화되어 식욕을 증진시키고, 지방세포에 더 많은 에너지를 저장하게 되고, 그 결과로 렙틴 신호를 얻으려고 시도할 것입니다. 모두들 이해하십니까?

   이것이 아까 보여드렸던 것과 같은 음성 되먹임 경로입니다. 이제 도식화가 되었습니다.

   렙틴이 고갈된 사람들이 14명 있는데, 그들은 모두 동족결혼을 했고 파키스탄 혹은 터키인 조상을 가지고 있습니다. 그들이 태어났을 때는 정상 체중이었고 6개월이 되자 이미 매우 비만하였는데, 그들의 뇌는 계속 굶주린 상태인 때문이고, 그들의 몸무게가 얼마가 불어나든지간에 뇌에서는 인식할 수 없기 때문입니다. 렙틴 유전자가 없기 때문입니다.

   한 환자는 9세에 220파운드였는데 매일 렙틴 주사를 주었더니 즉시 체중이 빠졌고, 빠지는 체중은 모두 지방이었습니다.

   호르몬 대체 요법을 써서 뇌가 렙틴을 인식하게 되었기 때문이고, 우리가 렙틴을 주사약으로써 제공했기 때문입니다. 호르몬대체요법이 제가 내분비의사로서 하고 있는 일입니다.

   여기는 3.5세의 아이입니다만 매우 끔찍해 보입니다. 4년 동안 매일 렙틴 주사를 한 이후에 정상이 되었습니다. 14명 모두가 좋아졌습니다.

   문제는 우리들은 렙틴이 고갈된 것이 아니라는 것입니다. 우리는 렙틴 내성(혹은 저항성)이 있습니다. 우리는 많은 렙틴을 가지고 있고 렙틴은 우리의 체지방 양과 연관성이 있으나,렙틴을 뇌가 인식할 수 있다면 비만해질 수 없습니다. 슈가 하이 상태가 되어 연소시켜버릴 것이기 때문입니다. 모두들 이해하시겠습니까?

   여기 신호를 저해하는 무엇인가가 있습니다. 저 X. 저것이 비만의 성배이며, 렙틴의 작용을 봉쇄하고, 시상하부가 인식할 수 없다면, 이쪽의 박스로 들어가게 되는데, 뭔가 잘못된 방향입니다. 여기에 식탐과 게으름이 있습니다. 그래서 이 모든 것은 생화학적인 것입니다.

(어떤 X가 렙틴을 봉쇄하고 있다면)

그러면 렙틴의 실패에서 인슐린의 역할은 무엇인가?

   인슐린이 지방세포에게 말하는 것과 뇌에 말하는 것이 정확히 반대방향이라고 말씀드렸습니다. 지방세포에는 저장하라고 하고, 뇌에게는 중단하라고 말합니다. 그것이 중요합니다.

   18년전에 제가 비만 연구를 하도록 만들어준 환자분이 있습니다. 제가 멤피스에 있는 성 쥬드 아동 연구 병원에서 일할 때였습니다. 15세 소년이었고 이 사진의 모습일 때는 364 파운드였습니다. 7세에 이 아이는 완벽히 정상 체중이었으나 뇌종양이 에너지 밸런스 경로의 중심부에 자리잡게 되었습니다. 뇌종양의 일종인 성상세포종을 없애기 위해 수술과 방사선 치료를 받았습니다. 그리고 그는 체중이 불기 시작해서 일년에 30파운드씩 불어났고, 8년 후에 364 파운드가 되었을 때 저를 만나게 됩니다.

(우측 중앙에 보이는 하얀 동그라미가 뇌종양)

   아주 다루기 힘든 이런 형태의 비만은 에너지 균형을 조절하는 뇌영역이 죽었기 때문입니다. 렙틴을 많이 가지고 있어도, 신경 뉴런이 죽었다면 신호가 전달되지 않기 때문에 뇌에서는 계속 굶고 있는 것으로 받아들입니다. 그래서 이것은 시상하부성 비만이라고 일컬어지는데 이것이 오랜 시간 전에 제가 비만 연구를 시작하게 된 이유입니다.

   어떻게 이런 일이 일어날까요? 여기 두개의 가설이 있습니다. 시상하부에 손상을 받으면 비만해지는 것은 포만중추가 손상되었기에 이상식욕과다가 된다는 것인데, 연구결과는 이 가설을 뒷받침하지 않습니다. 연구결과를 보면 이상식욕과다라는 것은 없습니다. 반대로 연소시키는 것이 너무 적다는 것을 뒷받침합니다.어쨌든 그래서 비만이 생기게 되고 비만때문에 더 많은 인슐린을 분비해야 한다는 이론입니다. 여기서 인슐린은 비만의 결과입니다. (아래 그림의 좌측)

( 시상하부 손상과 비만을 연결하는 두 개의 가설, 좌측은 비만의 결과로 인슐린이 증가, 우측은 인슐린 증가의 결과로 비만이 유발.)

   여기(우측에) 다른 가설이 있는데, 시상하부의 손상이 비만에 이르게 하는 것은 맞지만, 그 이유는 미주신경을 활성화시키기 때문이며, 또 그 이유는 렙틴이 인식되지 않기 때문이라는 것입니다. 췌장에 더 많은 인슐린을 분비하도록 미주신경이 활성화되면, 과잉의 인슐린은 에너지를 지방으로 전환시키고, 에너지 균형이 아닌 에너지 축적이 일어나는데, 인슐린이 많기 때문입니다. 인슐린이 비만을 유발하는 것입니다. 그럼, 어느쪽이 맞습니까?

   왼쪽이 참이라면, 저는 뇌를 고칠수 없기 때문에 제가 할 수 있는 일은 없습니다. 우측이 참이라면 저는 개입할 자리가 생기는데, 바로 미주신경과 췌장 사이에 말입니다. 그 작용을 가진 약이 있는데 옥트레오타이드Octreotide라고 하는 내분비계 약물입니다. 뇌종양으로 인해 치료하기 어려운 비만을 가진 아이들에게 이 약을 써서 인슐린을 억제하면 도움이 될까요?

   아까 보여드렸던 364파운드의 환자가 있습니다. 그리고 일년후, 326파운드일 때 셔츠를 벗고 사진을 찍었습니다. 매우 좋아졌습니다.

   여기는 하와이의 예쁜 열세살 여자아이입니다. 이 꽃을 보세요. 이 사진을 찍고나서 한달 후 호놀룰루 도로에서 매우 심한 교통사고를 당했습니다. 그리고는 한달동안 중환자실 치료를 받았어요. 살아나기는 했지만 시상하부에 손상이 갔고, 일년후에 이렇게 됩니다.

(좌상:사고전, 좌하:사고후, 우측:치료후)

   이래도 이게 식탐과 게으름 때문이라고 할 수 있습니까? 이 아이는 신경세포 뉴런이 죽었기 때문에 렙틴을 인식할 수 없습니다. 저는 2008년 카이저 호놀룰루에(카이저 퍼머넌트, 미국의 민간의료연합체) 갔고 그들은 환자와 어머니를 데려와서 면담했는데 그들은 이 아이에게 옥트레오타이드를 투여했으면 했기 때문입니다. 그녀에게 뇌종양은 없지만 같은 장애를 가지고 있기 때문이며, 그래서 저는 그녀를 만났습니다.

   그리고 1년 반이 지난 후에 그녀의 고등학교 졸업식에서의 사진입니다. 이제 여기 있는 어느 분이 식탐과 게으름 때문이라고 말할 수 있습니까?

   제 말이 어떻습니까? 결코 식탐과 게으름 때문이 아닙니다. 언제나 생화학적인 문제입니다. 여러분이 생화학에 대해 충분히 이해할만큼 똑똑하느냐의 문제입니다.

   그러면, 뇌종양이나 시상하부 손상이 없는 어른에서는 어떨지 모른다고 얘기할 수 있습니다. 그래서 연구를 했는데, 이중맹검연구를 2개 진행하였습니다. 여기 이 환자는 1998년 크리스마스에 음식을 먹고 있는데, 나중에 체중이 35파운드가 줄었으며 조깅 슈즈를 신고 있고 운동을 하고 싶다는 것을 보여주고 있습니다. 그녀는 실제로 운동하고 싶어했고, 그 이유는 그녀는 저장 모드에 있지 않기 때문이며, 그녀의 인슐린이 내려갔기 때문이며, 약이 그녀의 인슐린을 억제했기 때문입니다.

(옥트레오타이드 치료 6개월)

   그녀의 인슐린이 내려갔을 때, 그녀는 연소시킬 에너지를 가지고 있었고, 연소시키기를 원했으며, 연소시켰습니다. 그녀는 이제 여기서 생화학의 변화가 행동의 변화를 유발하였다는 것을 보여주고 있습니다. 생화학이 행동을 결정합니다.

   렙틴 내성의 원인, 이 위의 X? 그것은 인슐린이고 실제 수많은 연구들이 있어서 생화학, 분자, 유전 등이 인슐린이 렙틴 신호를 저해함을 보여주고 있습니다. 렙틴이 작용하는 부위과 같은 뇌신경에 작용해서 렙틴의 신호를 막습니다. 그게 포인트인데, 인슐린이 렙틴 신호를 방해합니다. 왜 그렇습니까?

   인체 안에 무엇이 있습니까, 왜 신은 이런 짓을 우리에게 했습니까? 대답은 인생에서 체중이 불어야만 하는 시기가 두 번 있다는 것입니다. 그 시기는 무엇입니까?

   임신이 그 하나이고, 다른 하나는 사춘기입니다. 사춘기와 임신 모두는 종의 생존을 위해 필수적입니다.

   렙틴이 항상 잘 작동한다면 절대 체중이 올라가지 않습니다. 슈가 하이 상태에 놓이게 되면 체중이 불기 전에 모두 연소시켜버릴 것이기 때문입니다. 여러분은 97파운드 해변의 약골이 될 것이고, 근육은 자라지 않을 것이고, 인류는 멸망할 것입니다.

   인생에는 체중을 불려야만 하는 시기가 두 번 있는데 임신과 사춘기이고 이 때는 인슐린이 매우 높이 상승하며 인슐린 저항성의 상태가 되어 체중증가가 유발되고, 출산을 하고 나면 성호르몬이 내려가고 인슐린 저항성이 사라지며 체중감소가 일어나고 모든 것을 다시 시작할 수 있게 됩니다.

   그래서 완벽히 다윈주의적 의미에서는 인슐린이 인생에 두 번 렙틴을 봉쇄하여야만 합니다.

   일생에 두번 인슐린은 렙틴을 봉쇄해야 합니다. 현재 문제가 되는 것은 렙틴이 항상 봉쇄당하고 있다는 것인데, 우리의 인슐린은 하루24시간 주7일 일년365일 높아져 있는 상태이기 때문입니다. 왜 그렇습니까? 이 인슐린은 어디에서 왔습니까?

   왜 오늘날 우리는 모두 인슐린이 높은 상태에 있습니까?

   포도당 부하 검사를 해보면 35년 전에 비해서 오늘날 우리는 두 배에서 세 배 많은 인슐린을 가지고 있습니다. 왜 그렇습니까?