파킨슨병은 뇌의 흑질에 도파민성 신경세포의 사멸과 이로 인한 도파민이라는 신경전달물질이 감소되어 일어나게 된다.1817년 영국의 의사인 제임스 파킨슨은 진정, 경직, 서동 등 비슷한 증상을 보이는 6명의 환자들을 관찰하고 이를 'shaking palsy'라는 병명으로 이 질환을 최초로 기술 하였으며, 그 후 프랑스 의사인 Jean Marie Charcot 이 파킨슨의 이름을 따서 파킨슨병이라 명명하게 되었다. 이후 사망한 파킨슨병 환우들의 뇌에서 흑질의 사멸과 도파민의 감소를 발견하게 되면서 질병치료를 위한 전기를 마련하게 되었다.
도파민의 감소에는 생성 자체의 감소와 생성된 도파민의 산화, 분해가 원인이다. 도파민이 감소하게 되면 선조체로부터의 운동 명령이 잘 전달되지 않게 되므로 몸의 움직임이 자유스럽지 못하게 된다. 그렇기 때문에 특징적인 증상이 나타나게 된다. 흑질은 대뇌에 의해 쌓여있는 깊은 곳의 작은 영역으로 특이한 검은색소가 다량 분포되어 있다. 이 영역을 흑질 치밀 부라 한다. 흑질 치밀 부에서는 도파민 생산에 관여를 한다. 한편 색소가 빈약한 부위는 망상 부라 하며 가바(gamma amino butyric acid:GABA)의 생산에 관여한다.
파킨슨병이 진행된 환자의 경우 뇌의 형태학적인 면은 정상이나 이 검은색소가 없어진 것을 발견하게 된다. 이점은 흑질 세포의 변형으로 야기되며, 이로 인해 도파민이 적어지게 되고 특징적인 증상이 나타나게 된다.
흑질의 변형되지 않은 세포 중 루이 소체(Lewy body)들이 관찰되는데 이 세포는 파킨슨병의 중요한 특징이다. 즉, 신경세포의 사멸 과정 중 루이 소체가 형성되는 것으로 보고 있다. 신경세포의 사멸은 도파민 신경세포의 축삭 말단에서 부터 시작된다. 축삭 말단이 파괴되면서 단백질 혼합체가 형성되는데 이 성분의 구성체들이 알파-시뉴클레인(alpha-synuclein)과 유비퀴틴(ubiquitin)등이며 이 들은 루이 소체를 구성하는 것으로 알려져 있다. 루이소체의 생성은 흑색질 도파민성 세포의 축삭돌기 말단에서 시작한 퇴행성 변화가 세포체의 역방향으로 진행으로 이루어 지며 결국 세포사멸이 초래되는 곳으로 추정하고 있다.
여기에서 알파-시뉴클레인(alpha-synuclein)은 파킨슨병이 유전인자와 유관할 수 있음을 제시해 주고 있다. 그러나 파킨슨병과 유전인자와의 관계는 아직까지 명확하지 않다. 파킨슨병을 일으키는 유전자인 알파-시뉴클레인(alpha-synuclein gene)의 발견이후, 파킨슨병과 관련된 "파킨" "UCH-L1", "DJ-1", "Pink-1"," Nurr-1" 등의 단백질이 추가로 알려지고 있다. 그러나 일란성 쌍둥이의 추적조사에서 이의 일관성이 입증되지 않았고 대부분의 파킨슨병 환자들에게서는 명확한 유전자가 발견되지 않아 파킨슨병과 유전적 상관성에는 지속적인 연구가 필요하다. 다만, 유전적 성향이 있는 경우 환경적 독소, 약물 등에 같은 단위로 노출 되었을 때 발병에 민감할 수 있다고 알려져 있다.
대뇌피질 밑에는 운동과 관계있는 선조체가 있다. 선조체에는 여러 가지 신경물질이 모여 있다. 그 중에서도 파킨슨병과 관계있는 것이 도파민과 아세틸콜린이며, 이 2가지 신경물질이 뇌의 명령을 온몸의 신경에 전달하여 몸을 움직이게 한다. 또한 이 2가지 물질의 균형이 유지되면, 선조체로부터의 운동명령이 대뇌피질로 전달된다.
그러나 도파민이 줄어들어 아세틸콜린이 상대적으로 많아지게 되면, 운동명령이 잘 전달되지 않게 된다. 그렇기 때문에 동작이 느려지거나 떨림이 나타나거나 근육이 뻣뻣해지게 된다. 파킨슨병에서는 일상의 평범한 생활동작이 자연스럽지 못하게 된다.
나이를 먹으면 뇌의 기능이 떨어지는 것과 마찬가지로 도파민의 양도 나이가 들어감에 따라서 감소한다. 노화와 더불어 정상인에서도 흑질의 도파민성 세포와 선조체의 도파민 함량은 10년에 약 5%씩 감소한다. 이에 비해 실질적인 임상증상이 발현된 파킨슨병 환자의 경우 이미 4-5년 전부터 급격한 신경세포의 퇴행이 일어나며, 도파민성 세포는 50%감소, 선조체 도파민함량은 70%감소를 보인다. 파킨슨병 환자에게서는 흑질의 변화가 빨리 일어나고, 도파민의 감소도 급격히 일어난다. 왜 흑질 에서 이러한 변화가 일어나는지에 대해서는 아직 정확히 밝혀지지 않고 있다. 따라서 파킨슨병에서는 흑질의 변화에 의해서 부족해진 도파민을 적절히 보충하는 것이 치료의 기본이 된다.
/ 박병준 한의학 박사 · 영진한의원 원장
