지방 섭취를 늘리면서 탄수화물 섭취를 제한하는 케토제닉(Ketogenic) 식단이 인지기능 저하를 예방하는데 도움이 될 가능성이 있다는 연구 결과가 제기됐다.
미국 켄터키대학교 샌더스-브라운 노화센터의 연구진은 식단 조절이 인지 건강에 미치는 영향을 알아보기 위해 실시된 연구 2건의 결과를 발표했다. 국제학술지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재된 첫 연구에서는 케토제닉 식단을 유지한 쥐의 신경혈관 기능이 개선된 것으로 나타났다.
연구를 진행한 아이-링 린 박사는 “뇌 혈류와 혈액-뇌 장벽 기능을 포함한 신경혈관의 온전성은 인지력 면에서 중요한 역할을 한다. 최근 연구에서 신경혈관의 온전성은 장내 세균에 의해 조절될 수 있는 것으로 밝혀졌다.
이에 따라 케토제닉 식단이 건강한 쥐의 뇌혈관 기능 향상시키고 신경퇴행 위험을 감소시킬 수 있는지 알아보기 위해 연구에 나섰다”고 설명했다.
케토제닉 식단은 과거에 진행된 연구들에서 뇌전증, 파킨슨병, 자폐증 같은 신경질환에 긍정적인 영향을 미칠 수 있는 것으로 나타난 바 있다. 린 박사를 비롯한 연구진은 이러한 점을 고려해 케토제닉 식단이 좋은 연구대상이 될 것이라고 판단했다. 연구진은 생후 12~14주의 쥐를 대상으로 케토제닉 식단 또는 일반적인 식단을 섭취하게 했다.
연구 16주 이후 케토제닉 식단 쥐는 뇌 혈류가 유의하게 증가하고 장내 미생물 균형이 개선된 것으로 관찰됐다. 또한 혈당 수치와 체중이 감소했으며 알츠하이머병의 지표인 뇌 내 아밀로이드-베타의 제거와 관련된 긍정적인 결과가 확인됐다.
린 박사는 “식단 조절이 특정 질환을 치료하는데 효과적인 것으로 증명되기는 했지만 식단을 예방적 수단으로 시험하기 위해 건강한 어린 쥐를 대상으로 실험을 진행했다. 식단을 이용해 알츠하이머병 위험을 완화할 수 있는 것으로 나타나 기쁘다”고 말했다.
린 박사에 따르면 케토제닉 식단의 긍정적인 효과는 영양소 센서인 mTOR(mechanistic target of rapamycin)의 억제 때문일 수 있다. mTOR 억제는 수명연장 및 건강증진 효과가 있는 것으로 알려졌다. mTOR는 케토제닉 식단 외에도 간단한 칼로리 제한과 의약품인 라파마이신(rapamycin)을 통해 억제할 수 있다.
노화 신경과학 최신연구(Frontiers in Aging Neuroscience)에 게재된 두 번째 연구에서는 라파마이신, 케토제닉 식단, 칼로리 제한의 생체 내 영향을 알아보기 위해 신경영상 기술이 활용됐다.
린 박사는 “라파마이신과 칼로리 제한은 이미 신경혈관 기능에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 입증됐다. 신경영상을 통해 살아있는 뇌에서 일어나는 변화를 살펴볼 수 있을 것이라고 추측했다”고 부연했다.
연구 결과 칼로리 제한은 노화가 진행된 쥐에서 젊음을 되찾게 하는 청춘의 샘 같은 역할을 하는 것으로 분석됐다고 한다. 칼로리 제한 식단을 유지한 쥐는 제한되지 않은 식단을 섭취한 어린 쥐보다 신경혈관 및 대사 기능이 우수한 것으로 나타났다.
린 박사는 이러한 방법이 인간에서도 비슷한 효과를 나타낼지는 아직 확실하지 않다고 강조했다. 다만 라파마이신 같은 mTOR 억제제들이 여러 질환들에 대해 광범위하게 처방되고 있기 때문에 이를 알아보기 위한 임상시험을 비교적 빨리 진행할 수 있을 것이라고 덧붙였다.
린 박사 실험실은 신경혈관 기능장애 및 노화가 진행되는데 있어 장내 미생물의 역할을 알아보기 위한 임상시험을 설계 중이다.
린 박사는 “50세 이상의 성인에서 장내 미생물 균형과 뇌 혈관 기능의 연관관계를 알아보기 위해 신경영상을 활용할 생각이다. 궁극적인 목표는 알츠하이머병을 예방할 수 있는 영양학적 및 약리학적 개입방법을 고안하고 시험하는 것이다”고 밝혔다.
