심장질환의 새로운 치료법 개발 기대


심장발작을 견디도록 하는 심장 세포의 이온 채널 단백질이 발견돼 심장질환의 새로운 치료법 개발로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.

미국 존스홉킨스 대학의 Brian O'Rourke 박사팀은 심장세포의 미토콘드리아 내막에 있는 mitoKCa라는 이온 채널이 에너지발생을 극대화함으로써 심장발작을 견디도록 한다는 사실을 발견, 최근 Science에 보고했다.

새롭게 발견된 mitoKCa (칼슘 의존성 칼륨 채널, calcium-activated potassium channel)라는 이온 채널은 미토콘드리아 내막에서 칼슘 농도가 높아지면 열려 있는 칼륨 이온이 흘러가게 한다.

연구팀은 기니피그의 심장세포에서 미토콘드리아의 막을 분리하여 칼슘의 농도가 높아지면 막을 가로질러 전류가 흐르고 여기에 전갈의 독인 charybdotoxin을 넣어주면 전류의 흐름이 억제된다는 사실을 발견했다.

charybdotoxin은 칼륨 채널의 억제제이기 때문에 칼슘에 반응하여 흐르는 전류는 바로 칼륨 채널이 열려 칼륨이 흐르기 때문으로 분석.

다음으로 형광 물질을 표지로 사용하여 실제로 칼륨 채널이 작용하는 것과 단백질도 확인했다고 밝혔다.

연구팀은 mitoKCa을 열어주는 물질이 심장발작과 유사한 상황을 견디게 하는데 도움을 줄 수 있는지 실험한 결과, 물질을 투여한 토끼는 기준치에 비해 심장발작이 절반으로 줄어든 것을 확인했다. 따라서 이 채널이 심장세포의 에너지 공급을 어떻게 조절하는지 이해하게 된다면 심장질환을 예방하거나 치료하는 방법을 찾아낼 수 있을 것으로 기대된다.

한편 심장이 쉬지 않고 혈액을 뿜어내기 위한 에너지인 ATP는 세포내의 미토콘드리아에서 공급된다. 미토콘드리아는 노동량에 맞추어 에너지를 발생하도록 세심하게 조절되어 있다. 즉 계단을 뛰어 오를 때나 심장발작으로 혈액 공급이 중단되는 것과 같은 상황에서는 더 많은 에너지를 만들어낸다. 따라서 심장 발작과 같은 위기 상황에서는 미토콘드리아의 위기 대처 능력에 따라 생사가 결정될 수 있다.
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