글루코사민(glucosamine)은 골관절염(퇴행성 관절염)과 관절 통증을 위해 수백만 명의 미국 성인들이 정기적으로 복용하는 인기 보충제다. 미국 성인의 약 3.5%가 꾸준히 사용하고 있는 것으로 추정된다. 최근까지만 해도 연구들은 이 보충제가 관절 통증 개선 효과는 크지 않더라도 안전하게 사용할 수 있다는 점을 시사하는 듯했다. 스페인 마드리드 히메네스 디아스 재단의 류마티스학 선임 연구원 라켈 라르고는 “글루코사민의 실제 효과에 대해서는 많은 논란이 있다”고 말했다.

최근 발표된 새로운 연구는 이 보충제를 사용하는 사람들에게 우려를 안겨줄 수 있다. 이번 연구에 참여하지 않은 라르고는 최근 학술지 네이처 메타볼리즘에 발표된 연구가 알츠하이머병 환자와 보호자들이 글루코사민 복용 여부를 고려할 때 참고해야 할 가능성을 제시했다고 말했다.

연구진은 글루코사민 사용이 알츠하이머병 및 관련 치매의 진행을 가속화하고 사망률을 높이는 것과 연관될 수 있다는 사실을 발견했다. 이 결과가 실제로 맞는지 여부는 아직 확실하지 않으며, 여전히 많은 의문이 남아 있다. 그러나 이번 연구는 중요한 점을 제기한다. 이번 연구의 책임저자인 플로리다 대학교 분자·세포 생화학과 라몬 선 교수는 “치매의 징후가 조금이라도 있는 사람이라면 무엇을 복용하고 무엇을 복용하지 말아야 하는지 반드시 의사와 상담해야 한다”고 말했다. 그는 “병을 악화시키는 요인과 병을 줄여주는 요인 가운데 우리가 아직 모르는 것이 너무 많다”고 덧붙였다.

■새 연구의 과학적 배경

이번 연구에서 선 교수와 연구진은 알츠하이머병 및 관련 치매 진단을 받은 약 2만5,000명의 임상 기록을 분석했다. 연구진은 진단 이후 최소 1년 이상 글루코사민 사용 기록이 있는 환자들이 글루코사민을 사용하지 않은 환자들에 비해 향후 10년 내 사망할 가능성이 25% 더 높다는 사실을 발견했다.

반면 건강한 노화와 치매 사이의 중간 단계인 경도인지장애(MCI) 환자들에게서는 글루코사민 사용이 사망 위험을 높이지 않았다. 그러나 글루코사민 사용은 경도인지장애가 치매로 진행될 가능성을 25% 높이는 것과 연관돼 있었다. 이번 연구는 건강한 사람들을 대상으로 하지는 않았다. 그러나 일반 인구를 대상으로 한 기존 연구에서는 글루코사민 사용이 어떤 질병도 악화시킨다는 증거가 발견되지 않았다고 라르고는 말했다.

실제로 일부 연구는 글루코사민이 염증 감소 효과를 통해 심혈관 질환 사망률과 전체 사망률을 낮추는 것과 관련이 있을 수 있다고 시사한다. 선 교수는 “사람이 글루코사민을 복용하면 대부분은 소변으로 배출된다”면서 “그러나 일부는 세포 안으로 들어가 세포 바깥에 존재하는 당 사슬이 된다. 이 과정은 뇌, 무릎, 간 등 신체 모든 곳에서 일어난다”고 설명했다.

글리칸으로 알려진 이 당 사슬은 단백질에 부착돼 세포 기능에 중요한 역할을 한다. 단순히 에너지 공급뿐 아니라 다양한 생물학적 기능에 관여한다. 뇌와 신경계에서는 글리칸이 신경가소성과 신경세포 간 정상적인 의사소통에 필수적이다. 그러나 선 교수는 너무 많거나 너무 적은 경우 모두 뇌 기능에 좋지 않을 수 있다고 말했다.

연구진은 알츠하이머병 관련 유전자를 가진 쥐들에게 글루코사민을 투여했을 때 사회적 기억력이 악화되고 글리칸 증가 징후가 나타난다는 사실을 발견했다. 반면 같은 보충제를 투여받은 정상 쥐들에게서는 이러한 현상이 나타나지 않았다. 반대로 글리칸을 합성하는 효소를 차단하자 쥐들의 사회적 기억력이 개선됐다.

그러나 이 연구에는 추가 연구가 필요한 중요한 한계점도 존재한다. UC 데이비스 영양학 교수인 안젤라 지브코비치는 이번 연구에 참여하지 않았지만, 인간에서 글루코사민 사용과 치매 진행 가속화 사이의 연관성을 보여주는 자료는 상관관계만 보여줄 뿐 인과관계를 증명하지는 못한다고 지적했다. 또 연구진은 성별, 연령, 인종만을 혼란변수로 고려했을 뿐이라고 말했다.

예를 들어 관절 통증 때문에 글루코사민을 복용하는 사람들은 활동량이 적고 신체적으로 더 허약할 수 있는데, 이러한 상태 자체가 치매 위험 증가와 관련될 수 있다는 것이다.

이번 연구진은 공간 대사체학이라는 최첨단 기술을 사용해 알츠하이머병 환자와 알츠하이머 관련 유전자를 가진 쥐의 뇌 속 글리칸 분포를 분석했다. 그 결과 이들의 뇌에는 건강한 뇌보다 더 많은 글리칸이 존재하는 것으로 나타났다. 하지만 현재 이용 가능한 기술로는 뇌 전체에 글리칸이 과도하게 존재하는지, 그리고 그것이 치매와 정확히 어떻게 연결되는지를 확인하기 어렵다고 지브코비치 교수는 말했다. 그는 “연구진은 매우 흥미로운 도구를 사용했지만, 기저 생물학의 많은 부분을 놓치는 방식으로 적용했다”고 평가했다.

이 분야 연구가 어려운 이유는 서로 다른 기능을 수행하는 글리칸 종류가 너무 많기 때문이다. 지브코비치 교수는 “글리코믹스는 사실상 마지막 개척지와도 같은 분야이며, 우리는 그것이 어떻게 작동하는지에 대해 아직 거의 이해하지 못하고 있다”고 말했다.

■글루코사민은 정말 관절 통증에 도움이 되나

전문가들은 글루코사민이 골관절염 통증을 완화한다는 증거는 많아야 엇갈린 수준이라고 말한다. 기존 연구들을 종합 분석한 메타분석 결과들을 보면, 글루코사민은 통증에 대해 “약간의 효과”를 보이는 정도라고 라르고는 설명했다. 그것도 통계적으로 유의미한 효과가 나타났을 경우에 한해서다.

생의학 연구의 황금 기준으로 여겨지는 대규모 무작위 대조 임상시험에서는 글루코사민이 위약보다 더 나은 효과를 보이지 못했다. 선 교수는 “글루코사민이 실제로 관절 통증을 줄이는 데 효과가 있다는 것을 보여준 제대로 된 이중맹검 위약 대조 연구는 없다”고 말했다. 다만 통증 부위에 따라 차이가 있을 수 있다. 라르고는 일부 연구에서 글루코사민이 무릎 관절염 통증에 대해서는 “중간 정도의 효과”를 보일 수 있다고 말했다.

마찬가지로 일부 연구에서는 글루코사민이 관절 구조를 보호하는 데 도움이 될 수 있다고 시사하지만 그 효과는 크지 않다고 라르고는 설명했다. 이 때문에 많은 의료기관과 전문 학회들은 골관절염 환자에게 글루코사민 사용을 권고하지 않는다.

그럼에도 불구하고 수백만 명의 골관절염 환자들이 여전히 글루코사민을 찾는 이유가 있다. 일상적인 통증을 완화하거나 질병 진행을 늦출 수 있는 치료 선택지가 많지 않기 때문이다. 현재 권고되는 약물은 아스피린과 이부프로펜 같은 비스테로이드성 소염진통제(NSAIDs)뿐이다. 이들 약물은 단기적으로 통증 조절에 효과적일 수 있지만 장기간 지속적으로 사용하기에 가장 적합한 약물은 아니다. 부작용 위험이 있으며 고령자나 위장관 질환이 있는 사람들에게는 위험할 수 있다고 라르고는 말했다.

라르고는 또 골관절염이 매우 흔한 질환임에도 연구 지원금은 부족한 편이라고 지적했다. 암이나 치매와 달리 골관절염은 적어도 직접적으로 사람을 죽이지 않기 때문이다. 그러나 골관절염은 삶의 질을 떨어뜨릴 뿐 아니라 활동량 감소, 직장 생활의 어려움, 우울증 위험 증가, 심혈관 질환 위험 증가, 체중 증가 등을 초래할 수 있으며, 이러한 요소들은 모두 수명에 영향을 미친다.

전문가들은 글루코사민과 알츠하이머병의 연관성에 대해 추가 연구가 필요하다고 말한다. 그러나 선 교수는 또 다른 질문도 던진다. “동전의 다른 면을 생각해 보자. 만약 글루코사민이 관절 통증에 실제로 큰 도움이 되지 않는다면, 과연 그것을 복용하면서까지 위험을 감수할 가치가 있는가?”

<By Richard Sima>