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작성자 최상영        
작성일 2005-08-12 (금) 18:33
ㆍ조회: 74  
고엽제 다이옥신와 인체미치는영향

산업 현장, 가정 등 우리 주변에서 유기 용매제는 널리 사용되고 있으며, 쉽게 접할 수 있습니다. 예를 들면 페인트, 니스, 나무 방부제, 종이, 접착제, 왁스 등 정말로 많은 곳에 사용되지요. 대부분의 용매제들은 쉽게 분해, 대사되기 때문에 노출되어도 별 문제가 되지 않으나, polychlorinated biphenyls (PCB), polychlorinated dibenzodioxins (PCDD), polychlorinated dibenzofuranes (PCDF)와 같은 일부의 용매제는 체내에 축적되어 유해한 작용을 하게되므로 주의를 요하여야 합니다.    

 최근 선진국을 중심으로 환경호르몬 (내분비 교란물질)에 대한 관심이 높아지고 있으며, 우리 나라에서도 환경호르몬 물질의 규명과 이를 해결하기 위한 새로운 기술 개발 등 여러 가지 대응 반응을 마련하고자 하는 일고 있습니다. 내분비교란물질이란 영어의 "Endocrine Disruptors (ED)" 혹은 "Endocrine Disrupting Chemicals (EDC)"를 직역한 말로서 한국 환경부에서는 "내분비계 장애물질"이라고 통일하여 사용하고 있고, 일반인들은 "환경호르몬"이라고 흔히 알고 있습니다. 내분비교란물질이란 신체의 정상적인 내분비 즉 호르몬 기능에 영향을 주는 체외 화학물질이란 뜻이지요. 미국 환경처(EPA)는 내분비교란물질을 "항상성의 유지와 발달의 조절을 담당하는 체내의 자연 호르몬의 생산, 방출, 이동, 대사, 결합, 작용, 혹은 배설을 간섭하는 체외 물질"'이라고 정의한 바 있습니다.

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 내분비교란물질은 크게 약물, 식물, 환경오염물질 등 세 집단으로 대별될 수 있습니다.

◆ 내분비교란물질 가운데 우리에게 처음 알려진 것은 합성 호르몬이었습니다. 그 가운데 가장 잘 알려진 것이 DES(Diethylstilbestrol)란 강력한 합성 여성 호르몬입니다. 이 약물은 임상실험에서 약효와 안전성이 채 확인되지도 않은 상태에서 1948년부터 1972년까지 유산 방지에 효과가 있을 것이라는 희망으로 미국에서 수백만명의 임산부에게 투여되었습니다. 그런데 매우 불행히도 이 약을 복용한 산모에게서 오히려 유산이 증가되었을 뿐 아니라 유산이 되지 않았다 하더라도 약물 복용시 태아의 성별이 여아인 경우에는 이 여아의 자궁 기형을 유발하거나 (자궁이 T 모양으로 됩니다.), 태어난 여아가 사춘기가 되면 질에 투명세포암(Clear cell carcinoma)이란 암이 발생하는 경우가 많으며, 남아에게서도 성기 기형이 다수 발생한다는 것이 밝혀졌습니다.

◆ 내분비교란물질로서 자연계에 존재하는 것을 식물성 에스트로겐 (Phytoestrogens)이라고 하는데 콩, 사과, 버찌, 딸기, 밀, 옥수수, 면화열매 등에 많이 함유되어 있습니다. 실험실 분석에 의하면 43종류 이상의 먹는 식물에서 에스트로겐의 활성이 관찰되었습니다. 이들의 호르몬으로서의 역가는 체내에서 분비되는 자연 에스트로겐의 수천 분의 일 정도에 불과한 것으로 알려져 있어 일반적인 경우에는 거의 이들 식품은 내분비교란물질로 작용을 하지 못하므로 안심하여도 될 것입니다. 그런데 스낵 제조 과정에서는 식물성 에스토로겐이 함유된 면실유가 널리 사용되며, 또한 두유 속에는 식물성 에스트로겐이 갓난아이들의 혈중 에스트로겐 농도보다 1-2만 배 높은 농도로 존재하는 경우가 많으므로 두유만을 먹고 자라는 일부 선천적 대사이상 영아들에게는 좋지 않은 영향을 줄 수도 있다는 우려가 제기되기도 하지만 아직 확실히 밝혀진 바는 아닙니다. 더욱이 인류는 수십만년간 식물성 에스트로겐에 노출되면서 진화해 왔기 때문에 식물성 에스트로겐은 실제로 큰 해가 되지 않는다는 주장도 많습니다. 오히려 식물성 에스트로겐이 많이 함유된 두부나 이를 이용하여 특별히 가공한 식품을 폐경기 여성중 여성호르몬의 투여를 피하여야하는 환자에서 사용하게 되면 도움이 된다는 보고도 있습니다.  

◆ 요즈음 가장 문제가 되는 내분비교란물질의 범주는 환경오염물질입니다. 내분비교란물질이면서 동시에 환경오염물질이기 때문에 환경성 내분비교란물질 (Environmental endocrine disruptors, EED)이라고 지칭하기도 하는데 현재 알려진 것은 100종이 넘습니다. 가장 대표적인 것이 다이옥신, PCB, DDT, 유기염소 농약, 중금속, 플라스틱 가소제 등입니다. 이러한 합성화학물질들이 인체에 흡수될 경우 매우 다양한 독성학적 효과를 갖는 것으로 오래 전부터 알려져 있습니다. 그런데 최근 성기의 기형, 생식기능의 저하, 행동의 변화 등이 이들의 내분비 교란작용에 의한 것이라는 것이 알려져 주목을 받게 된 것이다. 폐기물 소각장 및 매립장, 화학 공장, 그리고 농축산업 시설에 의해 배출된 이들 화학지요. 이러한 환경성 내분비교란물질은 먼저 대기, 수질, 토양 환경을 오염시키고 생태계의 먹이 사슬을 거쳐 수백만 배로 농축되어 오염된 지역의 물고기, 쇠고기, 돼지고기, 닭고기 등의 지방질에 축적된다. 이러한 음식 특히 육류를 사람이 섭취하게 되면 농축된  환경성 내분비교란물질은 인체에 흡수되게 되는 것입니다. 또한 식품을 포장하기 위해서 사용되는 플라스틱 등 합성재료에서 화학물질이 용출되어 음식을 오염시킴으로써 인체에 흡수되기도 합니다.

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내분비교란물질은 신체의 내분비계의 정상적 기능을 방해함으로써 문제를 유발하게 됩니다. 내분비계는 호르몬계라고도 불리는데 이는 ① 온 몸에 흩어져 있는 호르몬 분비선 (分泌腺))과 ② 이들 분비선에서 합성되어 혈류로 분비되는 호르몬 그리고 ③ 호르몬을 인식하고 반응하는 표적 기관(target organ)과 조직내에 분포되어 있는 수용체 (receptors) (호르몬을 잡는 손과 같은 것으로 아무리 호르몬이 많아도 이를 잡아서 표적 기관내로 이동시켜 신호를 전달해야지만 호르몬은 호르몬으로서의 기능을 수행할 수 잇는 것입니다.) 등으로 구성되어 있습니다. 내분비계의 기능은 다양한 생물학적 과정들을 조절하는 것인데 예를 들면 배란, 생식기관의 발달과 기능, 혈당조절, 대사 조절, 중추 및 말초신경계의 발달, 그리고 수정에서 태아의 성장, 노화에 이르기까지의 발달과정 등이 모두 호르몬에 의하여 조절되는 것이지요. 즉 내분비계는 항상성의 유지와 생식, 발달, 그리고 행동 양식을 통제하고 조절하는 중요한 기능을 담당하는데, 사람에게는 약 50개의 호르몬이 존재하는 것으로 알려져 있습니다. 이들 호르몬은 생합성 → 혈류로의 방출 → 이동 및 혈장단백과의 결합 → 수용체를 통한 세포내 진입 → 세포내 수용체와의 결합 → 유전자의 활성화를 일으키는 신호변환 → mRNA를 만드는 전사(transcription) → 단백질 (효소, 조절단백, 구조단백, 수용체 등)의 합성 → 배설을 쉽게 하기 위한 대사과정 등을 순차적으로 거쳐 작용하게 됩니다. 이러한 호르몬의 작용 단계중 어느 단계에서라도 내분비교란물질이 영향을 미친다면 이 호르몬의 작용은 전반적으로 영향을 받을 수 밖에 없게 됩니다.

  

호르몬은 신체 내부기관과 세포들의 상호교신에 필요한 화학적 전달자로서의 기능을 하는데

화학적 구조를 근거로 ① 콜레스테롤로부터 유도된 스테로이드류 (여성호르몬인 에스트로겐과 남성호르몬인 안드로겐 등), ② 타이로신, 히스티딘 등과 같은 아미노산으로부터 합성된 갑상선 호르몬이나 카테콜아민 등의 아민류, ③ 성장호르몬처럼 아미노산의 사슬로 구성된 펩타이드와 단백질류, ④ 아라키돈산 (Arachidonic acid)이라고 불리우는 20개의 탄소지방산으로부터 유도된 프로스타글란딘과 같은 에이코자노이드 (Eicosanoid) 류 등으로 분류됩니다.  

호르몬이 수용체에 결합하여 유전자체계에 반응이 일어나도록 하는 관계는 열쇠가 열쇠 구멍에 꽂혀 자물쇠가 열리는 관계와 유사한데, 즉 특정 호르몬은 그 특정 호르몬하고만 반응하는 특정 수용체를 가지고 있다는 말입니다. 호르몬과 결합하는 수용체에는 크게 3가지 종류가 있는데 ① 펩타이드 호르몬들이 결합하는 세포 표면에 있는 세포막결합 수용체 (Membrane-bound receptors), ② 스테로이드 호르몬들이 결합하는 세포질내 수용체 (Intracellular receptors in cytoplasm), ③ 갑상선 호르몬이 결합하는 핵내 수용체(Intracellular receptors in nuclei) 등입니다. 호르몬이 작용하기 위해서는 말씀드렸던 바와 같이 일단 수용체가 활성화되어야만 합니다.

내분비교란물질의 경우에는 말씀드린 세종류의 수용체중에서도 특히 성호르몬과같은 스테로이드 호르몬과 갑상선 호르몬과 결합하는 세포질내 및 핵내 수용체들을 표적으로 주로 작용하게 됩니다. 따라서 내분비교란물질에 의해 영향을 받는 대표적인 호르몬은 여성호르몬인 에스트로젠 (E), 남성호르몬인 안드로젠(A), 그리고 갑상선호르몬(T)으로 특히 이 세가지  호르몬을 EAT라고 약칭하기도 합니다.      어른들은 호르몬의 항상성 즉 항상 적절한 농도로의 유지를 위한 되먹이기 (feed-back) 기전을 통하여 어느 정도의 이상은 정상화시킬 수 있지만 발달과정에 있는 태아나 영아, 소아는 이러한 기능이 충분히 성숙되어 있지 못하므로 내분비교란물질에 쉽게 영향을 받을 수 있습니다. 따라서 내분비계의 교란은 그 노출 시점이 노출량 못지 않게 중요한 것입니다.

내분비교란물질이 어떻게 작용하여 유해한 영향을 미칠 수 있을까요 ? 이는 다음과 같은 네 가지 경우로 설명하기도 합니다.

① 모방

내분비교란물질이 자연 호르몬을 흉내내어 자연 호르몬과 같은 세포반응을 유발한다는 것입니다. 이 세포반응의 강도는 자연 호르몬의 그것보다 훨씬 약한 경우가 대부분이지만 오히려 더 강한 경우도 있습니다. 쉽게 말하면 원래의 열쇠 (자연 호르몬)가 아닌 가짜 열쇠 (내분비교란물질)를 열쇠구멍 (수용체)에 꽂아서도 자물쇠가 열릴 수 있는데 (세포 반응), 대개의 경우는 진짜 열쇠보다는 잘 안열리지만 때로는 더 잘 열리는 경우도 있다는 것입니다. 예를 들면 대부분의 식물성 에스트로겐과 환경성 내분비교란물질은 신체에서 자연히 분비되는 에스트로겐 호르몬보다 훨씬 약한 세포반응을 유발하지만 합성 호르몬인 DES는 자연 에스트로겐보다 훨씬 강력한 세포반응을 유발합니다.

② 차단

그 자체로는 호르몬 작용을 하지 못하는데, 자연 호르몬과 결합할 수용체를 막아버림으로써 자연 호르몬의 기능을 마비시킬 수 있다는 것입니다. 그 결과 신체의 기능 유지에 필요한 자연 호르몬의 작용이 차단됨으로써 그 작용이 저하되어 피해를 주게 됩니다. 쉽게 말하면 가짜 열쇠 (내분비교란물질)가 열쇠구멍 (수용체)에 꽂혀져 자신도 자물쇠를 열지 못하는 상태에 놓이게 되며 이러한 상태는 원래 주인의 열쇠도 열쇠구멍에 들어가지 않아 자물쇠를 열지 못 하게 된다는 것입니다.

③ 촉발

내분비계와 무관한 단백질 수용체와 결합하여 비정상적인 일련의 연쇄적 세포 반응에 방아쇠를 당긴다는 뜻입니다. 비정상적인 세포 반응으로 인하여 예정되지 않은 세포분열을 유발하고 이는 암의 발생, 신체내 물질대사와 합성의 변화 등을 유발할 수 있게 됩니다. 이러한 물질로는 다이옥신이나 그 유사 물질들이 있습니다. 다이옥신은 그 자신이 마치 신종 호르몬처럼 작용하여 아릴하이드로카본(Ah) 수용체와 결합함으로써 암이나 기형 등 완전히 새로운 일련의 세포 반응을 유발합니다.  

④ 간접 영향

수용체와 결합하지 않고 간접적으로 자연 호르몬의 합성, 저장, 배출, 분비, 이동, 배설 등을 증가시키거나 감소시켜 정상적 내분비 기능을 방해하기도 합니다. 납과 같은 중금속이 성장 호르몬이나 갑상선 호르몬의 정상적 기능을 방해함으로써 발육과 지능 발달을 저해하는 것이 바로 그 예입니다.

특히 우리가 살아가고 있는 생태계에서 배출되고 있는 환경호르몬물질들 중에서 소각로, 산업공정 등 다양한 배출원을 가지고 있으며 또한 강한 독성을 가지고 있는 것으로 알려진 다이옥신 (Dioxin)은 인류가 만든 여러 가지 오염물질중에서도 특별히 관심을 가져야 하는 오염물질중 하나입니다. 환경중에 배출된 다이옥신은 식품, 피부접촉, 대기, 음료수 및 토양 등의 매개체를 통하여 인간의 건강과 자연 생태계에 악영향을 미치고 있습니다.   

다이옥신 (dioxin)은 염소화된 페놀과 그 유도체, 염소화된 화합물질들의 제조 또는 사용과정에서 발생하는 부산물로서 도처에 존재하고 있습니다. 그럼 다이옥신이란 무엇인가 ?  polychlorinated dibenzodioxins (PCDD)와 polychlorinated dibenzofuranes (PCDF) 두가지 형태의 물질을 총칭하여 다이옥신류라고 말합니다. 다이옥신은 항상 이 두가지 물질이 혼합된 협동물질의 형태로 존재하며 따라서 인체가 다이옥신에 노출되는 경우도 항상 이 두가지 형태 물질의 혼합물에 노출되는 것입니다.

다이옥신은 펄프, 제지, 도금, 제강, 발전소 등과 같은 산업제조공정, 농약과 같은 화학물질 제조공정, 생활쓰레기 및 산업폐기물의 소각과 연소, 토양, 대기, 물 등에서 발생하는데, 종이와 펄프공장의 염소표백, 나무를 태우거나 소각할 때, 자동차 배기가스, 담배연기 등에 함유되어 있을 뿐 아니라 산불이나 화산재 등과 같은 자연재해시에도 발생하게 됩니다. 성인들에서는 고기, 생선, 우유, 지방 등과 같은 음식물 섭취가 주된 노출원으로 95 %이상 차지하고 있으며 이외 호흡을 통하여 그리고 토양과의 접촉을 통하여서도 노출될 수 있습니다. 수유기의 아이들의 경우에는 모유 수유를 통해서도 다이옥신에 노출될 수 있습니다.

다이옥신은 지용성으로

◆ 먼지, 재, 토양 등과 같은 입자상의 물질 표면에 쉽게 흡착되어 한번 결합하면 쉽게 분리되지 않기 때문에 환경오염을 증가시키고 동식물에 축적되게 됩니다.

◆ 장·단거리 이동이 가능하고

◆ 자외선과 같은 빛에 의해서도 매우 안정된 구조를 유지하며

◆ 동물 및 식물에서 생체내 지방성분에 축적되는 생체 농축 현상을 일으키며, 이러한 성질로 인해 인체에 지속적인 노출 및 축적을 야기시키게 됩니다.

◆ 생체 농축 현상 및 높은 지용성으로 인해 인체의 경우, 생물학적 반감기가 약 11년이나 되는 것으로 알려져 있는 무서운 오염 물질입니다.

다이옥신은 먹이사슬에 의하여 인체에 지속적으로 축적될 수도 있어서 사람이 다이옥신에 노출되는 가장 중요한 경로는 음식물 섭취로 알려져 있습니다. 지방친화성이므로 인체에 들어오면 지방조직과 간 등에 축적되며 주요 배설경로는 담즙과 소변입니다. 그렇지만 인체의 모든 장기에는 다이옥신과 특이적으로 결합하는 수용체가 존재하므로 인체의 모든 장기에 가서 결합된 후 생화학적, 독성 변화를 유발할 수 있습니다.  

 다이옥신의 독성은 동물실험을 통해 잘 알려져 있는데, 인체에 대한 독성도 많은 유사성을 가지고 있습니다. 다이옥신의 신체에 대한 유해효과는 크게 비발암성 독성 작용과 발암 작용으로 분류될 수 있습니다.

◆ 비발암성 독성영향으로는 생식 및 발육독성, 면역독성, 염소좌창, 혈중 성호르몬 변화, 당뇨, 간기능 저하, 자궁내막증 등이 있습니다.  

◆ 발암작용으로는 고엽제에 노출되었던 미군들을 상대로 한 조사에서 연조직육종, 비호치킨 임파종, 호치킨병, 호흡기암, 전립선암 등 종양성 질환이 많음을 확인할 수 있었습니다. 더욱이 다이옥신은 사람을 비롯한 모든 동물에서 그리고 신체의 어느 곳에서도 암을 유발할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.  

 

그럼 다이옥신이 인체에 미치는 영향중 면역체계에 미치는 영향과 생식계에 미치는 영향에 대하여 좀더 자세히 말씀드리도록 하겠습니다. 우선 다이옥신이 면역체계에 미치는 영향에 대해서 알아보도록 하지요. 면역체계란 박테리아, 바이러스, 기생충, 암세포 같은 "외부 침입자들"을 쫓아내고 제거하는 세포들의 일련의 연합체계입니다. 면역체계는 외부의 유해한 세포들을 인식할 뿐만 아니라,  우리 몸안의 정상 세포들에 대해서는 정상으로 인식하고 피해야 하겠지요. 이러한 것들에 이상이 생기면 문제가 발생할 수 밖에요.  

 면역체계의 중요 장기중 하나가 흉부골 뒤에 위치한 흉선이란 것입니다. 흉선은 출생시와 소아기 동안에는 상대적으로 크나, 자라면서 점차 위축되게 됩니다. 흉선에서 기원한 면역 세포들을 T세포라 하는데, T세포들은 자신의 몸과 외부 침입자들을 구별할 수 있도록 흉선에서 교육됩니다. 이러한 교육은 면역체계의 성숙에 따라 태아기와 초기 영아기 동안에 일어나지요. 다이옥신의 독성효과로 처음 관찰된 것 가운데 하나는, 어린 동물에서 흉선이 현저하게 위축된다는 것이었습니다. 흉선은 어린시절동안 면역체계를 성숙시켜감에 있어 매우 중요한 장기이기 때문에, 태아나 영아의 면역체계는 다이옥신의 독성에 대해서 특별히 민감하리라 생각됩니다. 실제로 출생전 엄마의 자궁내 환경에서 다이옥신이나 다이옥신 유사물질들에 폭로된 동물들의 면역체계는 이에 대하여 매우 민감하게 반응하여 낮은 용량의 다이옥신에도 흉선이 현저하게 위축되는 현상을 보이게 됩니다. 따라서 이러한 영향을 받은 생쥐는 박테리아, 바이러스, 그리고 암세포 등에 대한 방어능력이 떨어지게 됩니다. 최근 다이옥신으로 심하게 오염된 바다에서 서식하는 해양 포유류들이 면역체계의 장애로 인하여 대량 죽음을 당한 적이 있었습니다. 이러한 죽음은 다이옥신으로 면역체계가 억제된 동물들이 바이러스 질환 등에 견디질 못하고 죽어간 것입니다.  

오랜동안의 연구에도 불구하고, 다이옥신이 면역체계에 어떠한 작용을 하여 영향을 미치는 지는 정확히 알려져 있지 않습니다. 다이옥신의 면역독성 효과는 개별 세포들이나 세포유형들의 장애를 훨씬 넘어서서 면역세포들의 복잡한 연합체계의 상호작용에 영향을 미치는 것으로 생각됩니다. 이와같이 동물 체내에서 다이옥신의 독성효과는 실험기구 속에 분리된 면역체계 세포들에 대해 다이옥신이 일으킬수 있는 영향으로 예견되는 것보다 종종 훨씬 더 크게 나타날 수 있습니다. 이는 면역체계에서 다이옥신의 간접효과들이 아주 중요할 수도 있다는 것을 의미합니다. 다이옥신은 내분비계를 통해서 부분적으로 작용할 수도 있고, 면역체계의 1차세포들에 대해 직접 세포들의 행태를 변화시킴으로서 작용할 수도 있습니다. 대부분의 다이옥신 독성효과들은 주로 Ah 수용체와의 결합을 통하여 일어나는 것으로 생각되지만, 면역체계에서 그것의 효과가 사실인지 확실하게 알려진 것은 아닙니다. 최근의 한 연구에서 생쥐에서 Ah 수용체 유전자가 규명되었습니다. 이러한 유전자들은 많은 다이옥신이나 이의 유사 화합물들을 탈독성화 시키기 때문에, Ah 수용체가 없는 생쥐들중 다수는 출생후 수주내에 감염성 질환으로 죽었습니다. 아마도 이 생쥐들은 면역기능이 극도로 저하됨으로써 감염에 대한 방어능력이 떨어져 죽음에 이르렀던 것으로 생각됩니다. 이러한 생쥐들에서는 중요한 면역세포들인 임파구의 수가 매우 적었던 것으로 나타났고 이러한 결과는 면역기능의 저하를 유발했던 것으로 보이며, 동시에 이들 생쥐의 간은 많은 손상을 받은 상태로 많은 흉터를 갖고 있었습니다. 이러한 실험은 Ah 수용체가 간과 면역체계의 정상적인 발육과 기능에 필수적이라는 사실을 암시하며, 오염된 다이옥신은 Ah 수용체와 결합하여  이를 순환계 밖으로 내몰아, 면역체계내에서 정상적으로 작용할 수 없게 한다는 가정을 유도하였습니다.

생쥐에서의 Ah 수용체와 사람의 Ah 수용체는 매우 유사하며, 생쥐와 사람은 다이옥신의 독성효과에 대해 유사하게 반응하며, 생쥐는 사람에서 다이옥신의 독성효과를 예견하는데 좋은 모델이 된다고 합니다.  그렇지만 아직까지 사람의 면역 체계에 대하여 다이옥신이 어느 정도의 농도에서 어떠한 영향을 미치는지 확실히 알려져 있지는 않습니다. 다이옥신에 노출된 경우 면역반응에 관여하는 일련의 단백질인 보체의 수가 뚜렷이 감소된다는 연구보고도 있는 반면 어떠한 차이도 발견되지 않는다는 보고도 있습니다. 그렇지만 최근의 많은 연구 및 미국 환경보호청 보고서는 현재 우리의 환경속에서 발견되는 다이옥신 농도에 노출되는 경우 면역체계의 이상을 초래할 수 있기 때문에 이에 대한 주의를 게을리 해서는 안된다는 점을 지적하고 있습니다.

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다이옥신은 생식계에 매우 중대한 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 다이옥신은 남성 호르몬과 여성 호르몬의 작용을 방해하고, 아울러 생식기의 선천성 기형, 자궁내막증, 월경통 등을 유발할 수 있습니다.  

여성에서의 불임증 및 월경통, 만성 골반통과 밀접한 관계가 있으며 최근 그 발생이 더욱 증가되는 것으로 보이는 자궁내막증 (endometriosis)이란 병도 다이옥신에 노출됨으로써 그 발병이 증가될 수 있는 것으로 생각됩니다. 다이옥신이 자궁내막증을 일으킨다는 증거는 1977년부터 1982년까지 다이옥신을 전혀 넣지 않은 음식을 먹인 원숭이와 각각 5 ppt(parts per trillion), 25ppt의 다이옥신을 넣은 음식을 먹인 원숭이를 비교한 연구를 통해 제시되었습니다. 연구 결과는 자궁내막증은 다이옥신을 전혀 넣지 않은 음식을 먹인 원숭이의 17%, 5ppt의 다이옥신을 넣은 음식을 먹인 원숭이의 71%, 25ppt의 다이옥신을 넣은 음식을 먹인 원숭이의 86%에서 중등도 내지 심한 자궁내막증을 보였습니다. 이러한 발견은 인간에서 다이옥신을 비롯한 PCBs, DDT 등의 화학물질과 자궁내막증의 관계를 연구하는 계기가 되었으나, 아직 사람에서는 그 상관관계가 확실히 규명되지는 않고 있습니다.  아래의 사진들은 복강경 검사시 자궁내막증 환자에서의 자궁을 중심으로한 골반내 소견으로 쵸콜렛 색깔 또는 진한 붉은 빛, 또는 흰빛이 도는 붉은색을 띄는 부분들 특히 난소로부터 쵸콜렛 녹은 물같은 것이 흘러나와 있는 것들이 특징적인 자궁내막증의 소견입니다.

 수유하는 엄마의 모유내에는 다이옥신 농도가 높다는 여러가지 연구 보고가 있습니다. 모유는 지방 농도가 높고 다이옥신은 지방에 잘 축적되기 때문에 모유내에는 다이옥신 농도가 높습니다. 그런데 수유중에는 다이옥신이 모유를 통해 신생아에게 전해지므로 신생아의 체내에서는 수유부보다 다이옥신 농도가 더 높습니다. 벵골원숭이를 대상으로 한 연구에서는 어미에게 축적된 다이옥신의 17-44 %가 새끼에게로 넘어가며, 아기 원숭이의 지방질에서의 다이옥신 농도는 엄마 원숭이보다 4배나 더 높았던 것으로 나타났습니다. 이와 같이 수유하는 신생아에서 다이옥신 농도가 높은 것은 모유가 인간의 먹이 사슬의 가장 위에 위치하고있기 때문인 것으로 보입니다. 모유는 아이에게는 완전한 음식으로서, 중요한 면역 물질을 다량 함유하고 있습니다. 이러한 모유의 장점은 비록 모유내의 다이옥신이 아이에게 넘어감으로 인하여 초래될 수 있는 위험성을 감안한다 하더라도 이를 훨씬 능가할만한 많은 이득을 주므로 모유 수유를 금지할 필요는 더욱이 없는 것입니다. 모유를 먹는 아이들은 호흡기 질환, 피부 질환에 덜 걸리고, 덜 울고, 알레르기도 적고, 변비도 덜하는 것은 잘 알려져 있습니다. 젖을 먹이는 시기는 아이와 엄마의 관계의 끈을 형성하는 중요한 시기이기도 합니다. 다시 말해 다이옥신이 모유에서 발견된다고 하더라도 모유는 다이옥신으로 인한 위험도를 능가할 만한 많은 이득을 주므로 모유를 먹이는 것을 권장하고 있습니다. 이때 필요한 것은 다이옥신의 오염원을 찾아서 필요한 조치를 취하는 일입니다. PCB와 DDT (농약의 일종)의 사용을 금지한 후 모유에서 그 농도가 줄었던 것을 보더라도 다이옥신도 그 노출을 줄이게되면 모유는 더욱 안전하게 될 것입니다. 다이옥신이 모유에서 발견되는 선진국에서도 모유는 권장되고 있고 신생아 기간동안 별 문제가 없는 것으로 보고되고 있습니다. 하지만 이러한 연구는 신생아 기간에만 이루어진 것이어서 수십년 후에 어떤 영향이 있을지에 대한 장기 추적조사를 반드시 필요로 합니다. 모유에 다이옥신이 함유되어 있는 경우가 매우 흔하지만, 환경 전반이 다이옥신에 의해 오염되어 있기 때문에 현재로서는 모유는 어쩔 수 없는 선택인 것입니다.  

미국 여성에서의 모유내 다이옥신의 평균농도는 16-20ppt인 것으로 알려져 있습니다. 오랜 기간 채식주의자로 살아온 여성이나 저지방 식이를 하는 여성에서는 모유내 다이옥신 농도가 낮다고 합니다. 그렇지만 아이가 태어날 때쯤 해서 채식으로 바꾼 사람은 보통 미국인의 식사를 한 사람과 차이가 없습니다. 이것은 다이옥신이 지방내 오랫동안 축적되기 때문인 것으로 생각됩니다. 단위 지방당 축적되는 다이옥신의 양은 차이가 없지만 과체중인 여성에서는 축적된 다이옥신의 총량은 많을 수 밖에 없겠지요. 보통의 여성과 과체중인 여성 사이에 모유의 다이옥신 농도는 차이가 없지만 수유함에 따라 다이옥신 농도가 줄어드는 정도가 과체중인 여성에서는 훨씬 더딜 수 밖에 없겠지요. 나이가 들어 처음 모유를 수유하는 여성에서 다이옥신 농도가 높은데 이것은 오랫동안 다이옥신이 축적되었기 때문입니다. 수유를 시작한 후 6주가 지나면 모유내 다이옥신의 농도는 줄어들게 됩니다. 그리고 둘째 아이나 셋째 아이로 갈수록 모유내에 함유된 다이옥신의 양은 더욱  줄어들게 됩니다. 만약 수유기의 중간 중간에 모유를 짜서 버린다면 아이에게 전해지는 다이옥신의 양을 줄일 수 있을 것입니다. 이러한 방법은 채식을 위주로 한 식사나 지방질의 섭취를 줄이는 식습관과 더불어 아이에게 다이옥신을 적게 전해주는 방법이 될 수 있습니다.  

 다이옥신은 남성의 생식기에도 많은 영향을 미칠 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 실제로 다이옥신에 많이 노출될수록 고환의 크기가 줄어듭니다. 음경, 전립선, 정낭이 작아집니다. 또한 정자수도 줄어듭니다. 변형된 기형의 정자수는 늘어나게 되고 정자모세포의 수는 줄어듭니다. 테스토스테론이란 남성호르몬의 농도가 감소됩니다. 성적 활동량이 감소됩니다. 이같이 많은 영향을 미칠 수 있다니 놀라셨죠 ?

 남성에 대한 다이옥신의 영향은 테스토스테론이란 남성호르몬의 감소에 주원인이 있는 것으로 생각됩니다. 다이옥신은 고환에서 테스토스테론의 생성을 억제하고 뇌하수체에도 영향을 미쳐서 호르몬을 항상 적절한 농도로 유지하는데 필수적인 되먹임 (feedback)을 억제합니다.  테스토스테론의 농도가 줄어들면 뇌하수체에서는 되먹임 작용에 의해 황체화호르몬 (LH) 이라는 호르몬을 내보내 고환에서의 테스토스테론 생산을 촉진시키게 되는데 이런 작용은 태아나 어린 시절에 테스토스테론에 의한 각인 (imprinting)에 의하여 성숙되고 완성되게 되는 것이지요. 그런데 다이옥신은 이런 호르몬 조절 체계의 성숙 과정을 방해하고 고환의 기능에 장애를 초래하서 LH 농도가 높아져도 테스토스테론이 정상적으로 생산되지 못하도록 하는 것입니다. 이러한 다이옥신의 작용은 동물 실험을 통해서도 입증된 바 있는데, 임신한 쥐에 다이옥신의 한 부류인 TCDD (tetrachloro dibenzodioxin)를 임신 중 그리고 수유를 통해 연속해서 노출시켰는데, 쥐새끼에서 뚜렷한 독성 작용은 관찰되지 않았습니다. 하지만 숫컷쥐새끼는 사춘기가 되어도 고환의 크기가 작고, 테스토스테론 농도가 낮고, 정자수가 적었으며, 더구나 고환이 음낭으로 내려오지 못하였습니다. 이런 수놈은 암놈과 짝짓기에 성공하는데도 올래 걸렸고 많은 실패를 하였습니다. 이런 수놈의 테스토스테론 농도는 정상 쥐의 1/3 수준이었으며, 정자의 생성, 성적 활동, 호르몬 농도의 변화는 다이옥신에 대한 노출이 중지된 후에도 매우 오랫동안 지속되었으며 일부에서는 정상으로 전혀 회복되지 못하였습니다. 태아의 생식기는 성인이 되었을 때보다 100배나 더 다이옥신에 영향을 받기 쉽우며, 이런 영향은 당시에는 발견할 수 없으나 사춘기가 된 이후에 나타나는 것으로 생각됩니다.  

인간을 대상으로 한 연구에서도 이러한 동물 실험 결과에서와 유사한 결과를 보여주고 있습니다. 직업적으로, 혹은 실수로 다이옥신에 노출된 남성은 성욕이 감퇴되고, 발기와 사정이 힘들어지게 된다는 것입니다. NIOSH (미국국립산업안전보건연구소)의 연구에서는 다이옥신 혈중 농도와 LH 농도의 증가, 테스토스테론의 감소가 연관성이 있다고 보고한 바 있습니다.

여러 연구에서는 현재 남성들의 정자수는 부모 세대보다 반밖에 되지 않는다고 보고하고 있습니다. 원인은 아직 밝혀지지 않았지만 이것은 정상 호르몬 생성을 방해하는 여러 가지 화학물질때문인 것으로 추정됩니다. 동물 실험이나 작업자를 대상으로 한 연구에서 이런 영향을 주는 물질로 밝혀진 것으로는 다이옥신을 비롯하여 살충제인 엔도설판 (endosulphan), 케폰 (kepone), 다이브로모클로로프로판 (dibromochloropropane) 등이 있습니다. 이러한 사실은 1992년까지 알려지지 않았는데 덴마크의 연구자들이 여러 연구를 종합하여 영향을 분석하는 통계기법인 메타분석 (meta-analysis)을 써서 정자수의 변화를 보고한 바 있습니다. 그들은 61개의 논문을 분석하여 한세대동안 정자수가 50% 감소하였다는 것을 보고하였습니다. 한때는 많은 과학자들이 이같은 결론을 받아들이기를 주저했지만 그 후 여러 나라에서 비슷한 방법의 연구가 진행되었고, 드디어 1995년 새로운 연구결론들을 뒷받침하는 연구결과들이 발표되었습니다. 1995년 뉴잉글랜드 의학잡지 (New England Journal of Medicine)에 실린 논문에서도 파리의 정자 은행에서는 1,351명의 남성의 정액을 보관해오고 있었는데, 정자수를 세는 방법은 변한 것이 없는데 세대마다 정자수, 정자 활동성, 정상 정자 비율이 줄어들고 있다는 것을 보고하였습니다. 1973년 정자수는 1 ml당 8,900만 개였는데 1992년에는 6,000만 개로 매년 2.1 % 줄어들어 결국 33 %까지 줄어들었다는 것입니다. 만약 정자수가 1 ml당 2,000만 이하로 줄어들면 불임이 될 확률이 높아지게 되며 실제로 이러한 숫자는 WHO의 기준을 근거로 하였을때에도 정자수가 모자란 경우에 해당되는 것입니다. 나이를 27세에서 38세까지 한정하여 보면 정자수가 매년 2.6 %씩 감소하여 20년동안 50% 감소하였다고 합니다. 또 1940년부터 1969년 사이에 태어난 정자 제공자에 대한 스코틀랜드의 연구를 보면 1940년대에 태어난 사람보다 1960년대에 태어난 사람의 정자수가 41%나 적은 것을 보고하였습니다. 즉 과거 50년동안 성인 남성의 정자수는 매우 급속하게 감소한 것이지요.

 남성의 비뇨생식기 선천성 기형은 정자수의 감소와 더불어 생식력 저하에 큰 영향을 미치는 요인으로 지난 30∼50년간 발생률의 증가를 보여왔습니다. 외국의 경우 몇 가지 생식기 기형이 증가하고 있는 것으로 보고되고 있습니다. 가장 중요한 생식기 기형은 잠복고환(cryptorchidism)인데, 이것은 선천적으로 고환이 배속에서 음낭으로 내려오지 못하고 중간에 머무는 병으로 이러한 경우 고환의 온도가 올라가 정자의 생성 및 발달에 장애를 초래함으로써 불임의 원인이 될 수 있습니다. 또 다른 생식기 기형으로는 요도 하열이 많이 증가된 것으로 보고되는데 이것은 소변이 나오는 요도 끝이 정상보다 아래쪽에 생기며 동시에 성기가 아래쪽으로 휘어져 있는 형태의 기형 소견을 보임으로써 정상적인 성생활에 장애를 받게 됩니다.

 임신중에 다이옥신에 노출되면 다이옥신은 태아 독성 및 선천성 기형을 유발할 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 다이옥신에 노출된 어린 물고기나 어린 새 또는 새의 알은 어른 물고기나 어른 새에 비해서 훨씬 적은 농도의 다이옥신에 대해도 심각한 영향을 받게 됩니다. 포유류의 경우에도 마찬가지의 영향이 있는 것으로 생각되는데, 원숭이를 대상으로 한 한 실험에서 다이옥신이 함유되지 않은 음식을 먹은 원숭이는 8 마리 모두 살아있는 새끼를 낳았으며, 5 ppt 다이옥신이 함유된 음식을 먹은 임신중인 원숭이 7 마리중 한 마리는 사산하였고, 25 ppt 다이옥신이 함유된 음식을 먹은 임신중의 원숭이 8마리중 오직 한 마리만 살아있는 새끼를 분만하였던 것으로 나타났습니다. 다이옥신은 생식 능력을 떨어뜨리고 자연 유산을 증가시키며, 또한 난소의 배란 주기를 변화시키는 것으로 알려져 있습니다. 엄마의 자궁속에서 자라는 태아 시절에 다이옥신에 노출될 경우 심장 기형, 질의 기형, 구개열과 신장 기형 등이 증가됩니다.

 다이옥신에 대한 동물 실험 결과를 인간에게 모두 적용시켜 생각하는 것은 다소 무리가 따르나, 분명히 다이옥신이 인간에게도 유사한 영향을 줄 수 있느 것으로 생각됩니다. 다이옥신과 비슷한 물질인 PCB와 퓨란 (furane)이 함유된 쌀이 일본 유쇼와 대만 유쳉에서 소비된 적이 있었습니다. 이 쌀을 먹었던 이 지역 주민들의 경우 모두 높은 영아 사망률을 보였고  과도하게 색소가 침착된 피부질환을 보였습니다. 다이옥신에 노출되면 피부, 점막, 손톱, 발톱, 결막 및 치아에 색소가 과도하게 침착될 수 있다고 합니다. 치아의 부식도 심해지는데 이러한 현상은 군수 공장에서 나온 쓰레기 폐기장이었던 러브 캐널 (Love Canal) 가까이에서 출산된 아이들에서도 다수 발견된 적이 있었습니다. 신경세포는 피부와 마찬가지로 태생학적으로 외배엽으로부터 생겨나는데, 태아 때 다이옥신에 노출되면 신경행동발달에도 영향을 미쳐, PCB와 퓨란 (furane)이 함유된 쌀이 소비되었던 일본 유소나 대만 유쳉의 아이들에서는 발달 지연, 언어 장애, 행동 장애, 지능 발달 장애 등이 나타났습니다.  

 베트남사람들과 미국 군인들은 제초제인 에이전트 오렌지 (Agent Orange)를 피부를 통해 흡수하였거나, 먹이사슬을 통해 흡수하였습니다. 연구의 한계에도 불구하고 에이전트 오렌지는 사산과 선천성 기형을 높였다는 것은 확실합니다. 에이전트 오렌지를 다룬 군인이 그렇지 않은 군인보다 다이옥신의 혈중 농도가 높았던 것으로 나타났습니다. 특히 "란치핸드(Ranch Hand) 작전" 참전 군인의 혈중 지질내 다이옥신 농도는 12.4 pg/g으로 비참전 군인의 4.2 pg/g보다 훨씬 높았으며, 참전 군인중에는 166 pg/g 이나 되는 매우 높은 농도를 보인 사람도 있었다고 합니다. 남베트남에서 전쟁에 참여하지 않았던 병사 자녀들의 선천성 기형은 1000명당 6명인데 비하여, 전쟁에 참전했던 북베트남 병사 자녀들의 선천성 기형은 1000명당 29명으로 다이옥신이 함유된 제초제에 노출되었던 군인의 자녀에서 선천성 기형이 훨씬 많았던 것으로 나타났습니다. CDC (미국질병관리센터)에 의해 수행된 베트남 참전 용사를 대상으로 한 연구에서 참전 용사의 자녀는 사산율이 높고, 척추이분증, 구순열, 구개열, 수두증, 소아암 발생률이 증가했던 것으로 나타났습니다.

 다이옥신을 비롯한 염소화합물들은 인체 호르몬 시스템의 기능을 방해하는 것으로 잘 알려져 있습니다. 다이옥신은 남성에서는 테스토스테론과 같은 남성 호르몬의 생성, 분비를 저해하고, 여성에서는 배란 장애를 유발할 수 있으며, 남녀 모두에서 갑상선 기능에 영향을 주어 갑상선 기능항진증이나 저하증을 모두 유발할 수 있으며, 인슐린 농도를 저하시키고, 부신피질호르몬 및 멜라토닌 등에 모두 영향을 줄 수 있습니다.  

 미국에서는 한때 먹이 사슬의 꼭대기에 있는 대머리 독수리, 매 등과 같은 조류가 감소하였는데, 이는 이들 조류의 알의 두께가 얇아지기 때문이었다고 합니다. DDT의 사용이 금지된 후 미국 전역에서 독수리 수는 늘어나고 있지만 메인주 해변과 오대호와 콜롬비아강 주변에서는 조류의 알들이 부화되지 못하는 경우가 아직도 많이 발생되고 있습니다. 이 죽은 새들의 알을 조사해보면 아직도 DDT 농도가 높으며 PCB, 클로르단 (chlordane), 디일드린(Dieldrin), 그리고 호르몬과 같은 역할을 하는 화학물질들을 다량 함유하고 있다고 합니다. 이런 물질들은 지방에 지속적으로 축적되며, 특히 알의 노른자위, 모유에 잘 축적되므로 태아에서 그리고 조류의 새끼에서 더욱 그 해가 심각하게 나타날 수 있는 것입니다.  

그러나 소량으로 장기간에 걸쳐 노출되었을 때 인간에 미치는 영향에 대해서는 아직 확실히  알려져 있지 않습니다. 고엽제에 노출되거나 화학공장이 폭발하는 것과 같은 사고에 의해 다이옥신에 대량으로 노출되는 경우가 아니어도 우리는 일상생활에서 늘 다이옥신을 섭취하고 있습니다. 미국 국민의 90 %이상에서 혈액내에 다이옥신 성분이 검출되고 있고 우리나라도 광범위한 농약 사용, 쓰레기 소각장 주위의 다이옥신 배출로 토양 오염이나 음식 오염에 의한 다이옥신의 섭취가 상당할 것으로 추측되고 있습니다. 앞으로 소량의 다이옥신이 어떤 장애를 가져올 지는 오랜 기간 동안의 추적조사가 이루어져야 확인이 가능할 것 같습니다만, 분명한 것은 이미 말씀드린 바와 같이 다이옥신은 내분비교란물질로서 뿐 아니라 발암물질로서 의 기능을 갖고 있는 것은 확실한 만큼 가능한 다이옥신의 발생원을 근본적으로 차단시키고자 하는 국가적, 사회적 노력이 반드시 필요하다는 것입니다.  

감사합니다.      football_player.wmf 

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