당뇨합병증(1) 미토콘드리아
1. 당뇨의 합병증에 대해 알아보기 전에 우리는 미토콘드리아에 대해서 먼저 살펴보아야 합니다.
2. 우리 몸의 세포는 ATP라는 화학적 배터리로 움직입니다.
3. ATP 배터리는 근육 세포가 수축하기 위한 미오신 분자에, 만들어진 호르몬이나 효소를 내보내는 데, 세포 내부 수리를 하거나 복구하는데 쓰입니다.
4. 방전된 ATP는 ADP가 되어 미토콘드리아로 돌아와 재충전을 기다립니다.
5. 충전소 미토콘드리아는 방전된 ADP를 받아들이고 충전한 ATP를 내보내는 과정을 반복합니다.
7. 미토콘드리아가 ADP를 충전해 ATP로 바꿔내는 기전은 양수 발전과 비슷합니다.
8. 다만 퍼 올려지는 것이 물이 아니라 수소 이온(H+)이라는 차이점이 있습니다.
9. 미토콘드리아는 이중막 구조로 풍선 안에 풍선과 같은 구조로 되어 있습니다.
10. 이런 이상한 구조 때문에 미토콘드리아는 아주 오래전엔 홀로 살아가던 박테리아였고 어쩌다 보니 공생하게 되었다는 진화설도 있습니다. 해당 가설에 따르면 내막은 원래 세균의 막이며, 외막은 식작용에서 생긴 숙주 세포의 막이라고 합니다.
11. 미토콘드리아는 이 내막과 외막 사이의 공간에 수소 이온(H+)의 농도 차이를 만듭니다. 내막에서 수소 이온을 한껏 뱉어내어 빨간색으로 표시한 부분에 H+를 모아뒀다가 필요할 때 와르르르 내부로 쏟아지게 만드는 겁니다.
12. 이 힘을 이용해 기계를 돌려 ATP를 충전시킵니다.
13. 이 수소 이온 (H+)을 밖으로 밀어내는 데 필요한 에너지원(전자)은 흡수된 포도당, 아미노산, 지방산과 같은 영양분이 분해되면서 나옵니다.
14. 조금 지루할 순 있지만 아래의 식입니다.
15. 우리가 먹은 음식이 분해되어 최종적으로 피루브 산이라고 하는 분자가 되어 미토콘드리아로 흡수됩니다. 이때 피루브산은 탄소(C) 분자를 세 개 가지고 있습니다. 미토콘드리아는 피루브 산에서 C를 하나씩 뜯어내며 발생하는 전자(e-)를 소중히, 아주 조심스럽게 모아 모아, H+를 밖으로 밀어내는 동력원으로 씁니다. (Electron Transport Chain, 전자 전달계)
16. 그런데 말이 쉽지, 이렇게 C를 하나씩 뜯어내며 나오는 전자를 어디론가 날려버리지 않는 건 굉장한 집중력과 노력이 필요한 일입니다.
넘 구식이지만....17. 그런데 당뇨는 이런 민감하고 예민하고 조심스러운 작업을 미토콘드리아가 충분히 시간을 들여 못하게 만듭니다.
18. 왜냐하면 너무 많이, 너무 급속도로, 너무 과하게 포도당이 유입되어 피루브 산이 많이 만들어지기 때문입니다.
19. 몰려드는 일감을 다 처리하지 못하면 소중한 전자가, 옆에서 서성이던 구경꾼에게 "턱"하니 들러붙는 일이 생깁니다.
20. 그 구경꾼은 다름 아닌, 산소 (O2)입니다. 난데없이 혹이 하나 붙어버린 산소는 말 그대로 흑화 됩니다. 이것을 우리는 활성 산소(Reactive Oxygen Species)라 부릅니다.
21. 이미 잘 알고 계시겠지만 이 활성산소는 우리 몸에 굉장히 나쁜 영향을 끼칩니다. 그 영향 중에는 당뇨의 합병증이 있습니다.
22. 다음 주에는 이러한 상황에서 구하러 온 항산화물질, ALA을 다루고 당뇨병성 신경병증에 대해 이야기드려보겠습니다.
