[김영진박사] 마약과 금연

11. 니코틴 중독심화 유전자
지난 수십 년 동안 과학자들은 심한 니코틴 중독이 유전자에 의하여 결정된다는 사실을 알고 있었다. 이러한 사실은 미국, 오스트레일리아 그리고 중국 등에서 쌍둥이를 대상으로 한 연구에서 확인된 것이다. 이 연구들에 의하면 심한 니코틴 중독의 2/3는 유전적인 것이다. 그렇다고 해서 하나의 유전자에 의하여 중독이 결정 된다는 것은 아니고 많은 유전자들이 관련되어 있고 각 유전자들이 니코틴 중독에 조금씩 기여하고 있는 것으로 믿어지고 있다.

니코틴 중독과 관련된 개개의 유전자를 찾아낸다는 것은 대단히 힘든 일이다. 그러나 이를 찾아내면 환자의 개인차에 따른 개별적 맞춤형 약물이나 금연요법을 개발 할 수 있기 때문에 가치있는 일이다.

현재까지 제조된 금연약물의 효과에는 한계가 있기 때문에 개개인에게 맞는 금 연약이나 금연보조제를 개발할 수 있다면 효과적인 금연에 큰 도움이 될 것이기 때문이다. 이 실험에서는 미국과 유럽에서 흡연자와 비 흡연자 14,000명을 대상으 로 6,000명으로부터 혈액을 채취하여 50만개의 유전자 변형(variation)중 심한 니코틴 중독을 결정하는 유전자가 있는지를 분석하였다.

분석결과 alpha 3와 alpha 5유전자가 니코틴과 결합하는 뇌 단백질을 생산하고 그 단백질이 니코틴과 결합하여 중독성을 유지한다는 사실을 알아냈다. 두 번째 분석은 흡연여부를 알고 있는 8,000명을 대상으로 같은 방법으로 유전자 분석을 하였는데 역시 심한 흡연자에서 바로 두 유전자가 니코틴 중독과 유의하게 관련이 되어 있음이 발견되었다고 한다. 이 연구결과는 실제로 다음의 두 가지 활용가능성이 있는데 하나는 alpha 3와 alpha 5 nicotinic receptor subunits를 이용 함으로써 맞춤형 니코틴 중독 치료제를 개발할 수 있다는 것이고 두 번째는 이 유전자를 찾아내어 앞으로 니코틴 중독이 될 가능성이 있는 사람인가를 진단함으로써 미리 니코틴 중독을 예방할 수 있다는 것이다.

12. 니코틴 수용체 길항제 또는 부분 효현제 Varenicline
‘Varenicline은 니코틴 수용체에 니코틴처럼 작용하는 물질이지만 도파민의 분비를 비교적 적게 촉진시키는 길항제이다. 이 약물은 1993년‘화이자’사에서 뇌의 ni cotinic acetylcholine receptor(nAChRs)를 표적으로 하는 금연목적의 약제로 개발되었다. 바레니클린의 약리작용 기전은 α-4-β-2신경세포성 니코틴의 아세틸콜린 수용체에 높은 친화력과 선택성으로 결합한다. 즉 바레니클린은 니코틴 수용체 아형에 작용제를 생산하면서 동시에 니코틴이 α-4-β-2 수용체에 결합하는 것을 방 해하는 길항제(antagonist) 역할을 함으로써 니코틴 수용체와 니코틴의 결합을 차단하여 니코틴 의존성을 상쇄시킨다. 

그러나 수용체에서의 도파민 분비를 어느 정도 허용하기 때문에 완전 길항제로 보지 않고 부분 효현제 (partial agonist)로 보기도 한다.

13. 니코틴의 일시 독성과 지연성 독성
 

니코틴은 담배연기의 미립자 물질을 구성하는 질소계 염형태로 피리딘같은 냄새가 나는 유상(油狀)의 담황색 액체로써 광학이성질체(光學異性質體)를 가지며 천연품은 D형이다. 성상은 끓는점 247℃(일부 분해), 비중 1.0097이다. 실온에서는 상당한 휘발성을 지니며, 빛이나 공기와 접촉하면 쉽게 산화되어 갈색으로 변한다. 니코틴은 곤충에 강력한 신경독성을 발휘하여 살충기능으로 작용하며 그 때문에 살충제로서 널리 사용될 만큼 매우 독성이 강하며 흡입하거나 삼키거나 피부를 통하여 흡수되면 위험하므로 피부에 닿지 않게 해야 한다.

니코틴액체는 부식성이 있고 유독하며 공해를 유발할 뿐만 아니라 불로 태우면 자극성, 부식성및 독성이 있는 가스가 발생된다. 니코틴은 쉽게 인간의 피부에 침투하며 GHS 유해성 위험분류상 급성독성(경구) 항목은 구분2(삼키면 치명적임), 급성독성(경피) 항목은 구분 1(피부와 접촉하면 치명적임)에 해당되는 물질이다. 니코틴은 메탄올과 에탄올에 잘 녹으며 니코틴 증기는 낮은 증기압력하의 공기 중에서도 308K도(섭씨 35。또는 화씨 95 )에서 연소한다.

이런 이유로 니코틴의 대 부분은 담배가 연기를 낼 때 타 버리지만 원하는 효과에 충분한 양의 니코틴은 폐를 통해 사람에게 흡입된다. 니코틴 수용액은 약알칼리성을 보이고, 60℃ 이하 및 210℃ 이상에서는 물에 무 제한으로 용해된다. 니코틴은 담배의 뿌리에서 합성되어 무기염과 마찬가지로 증 산류(蒸散流)에 의해서 식물체를 상승하여 잎에 축적 된다. 잎 속에서는 말산·시트르산으로 존재하며, 건조중량의 0.5∼0.8% 이상이 잎에 함유되어 있다. 피리딘고리와 피롤고리로 이루어져 있는데, 그 생합성(生合成) 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았으나, 피롤고리가 오르 니틴에 유래한다는 설이 있다.

니코틴은 인체에 흡수되면 위와 같은 급성 또는 지연성의 독성을 발휘할 뿐만 아니라 순환계를 거치면서 코티닌과 담배특이니트로사민으로 분해되는데 코티닌은 소변으로 쉽게 배설되지만 담배특이니트로사민은 발암작용을 일으키는 물질로 폐 암이나 자궁암, 위암을 비롯한 모든 암을 일으키는 가장 중요한 유발 인자이다.

이처럼 니코틴은 강한 독성(毒性)과 발암작용을 일으킨다. 그리고 중추신경 및 말초신경을 흥분시키거나 마비시키며 소장이나 대장의 혈관 을 수축시키고 혈압상승을 촉진시킨다. 그러므로 니코틴에 의한 급성중독뿐만 아니라 만성중독 역시 큰 문제가 되고 있다.

담배 중독을 결정하는 약리학적이고 행동학적인 특성은 헤로인이나 코카인과 같은 약물에 대한 중독을 결정하는 특성과 유사하다. 미국심장협회는 “니코틴 중독은 역사상 가장 끊기 힘든 중독중의 하나 이다.”라고 규정하고 있다.

인용문헌 : ‘치과처방의 완성’(대한민국학술원 선정, 교육부 지정 2020 우수학술도서)
 

김영진 박사
건강보험심사평가원 상근 심사위원 역임
보건복지부장관 위촉 금연진료의료인 교육강사