AGEs(최종당화산물)이 활성산소·염증을 부르는 이유
지난번 활성산소 글을 쓰면서 산화 스트레스가 노화와 만성질환의 핵심 원인이라는 걸 알게 됐습니다. 그런데 자료를 더 찾아보니, 활성산소만큼 주목받는 또 다른 축이 있었습니다. 바로 '당화'입니다.
한 노화 연구자는 당화가 산화 이상으로 세포를 손상시키는 요인으로 주목받고 있다고 말합니다. 그리고 이 당화의 결과물이 지난번 정리했던 AGEs, 최종당화산물입니다. 흥미로운 건 이 둘이 완전히 별개가 아니라, 서로를 만들어내는 관계라는 점이었습니다.
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■ 노릇하게 구운 고기, 알고 보니 이중 반응
당화란 단백질과 당이 결합해 단백질의 성질이 변하는 현상을 말합니다. 이 반응의 결과로 생기는 물질이 AGE이고, 이 최종당화산물은 강한 독성을 가지고 있어 전신 건강과 노화에 심각한 영향을 미치는 물질로 알려져 있습니다.
한 번 당화되어 AGE가 된 단백질은 원래 상태로 돌아가지 않습니다. 그리고 당화된 세포 자신의 기능을 떨어뜨리는 데 그치지 않고, 주변에 있는 멀쩡한 세포까지 함께 공격한다는 점이 특히 까다로운 부분입니다.
■ 고온 건열 조리에서 AGEs가 유독 많이 생기는 이유
당과 단백질이 결합해 만들어진 음식 — 베이징덕, 빵류, 팬케이크(계란·우유의 단백질과 밀가루·설탕류가 만나는 조합) 같은 음식을 170℃ 이상의 열로 가열하면 갈변이 일어납니다. 이 갈변이 바로 AGEs가 대량으로 만들어지는 순간입니다.
물을 매개로 하는 삶기·찌기와 달리, 굽기·튀기기 같은 건열 조리는 재료 표면을 이 고온 구간까지 쉽게 밀어올립니다. 노릇한 겉면, 바삭한 식감, 진한 향 — 우리가 맛있다고 느끼는 그 신호들이 사실은 AGEs가 만들어지고 있다는 신호이기도 한 셈입니다.
■ RAGE 수용체, 염증과 활성산소의 스위치
여기서부터가 활성산소 이야기와 만나는 지점입니다. 우리 몸 대부분의 세포에는 AGE와 꼭 맞는 열쇠구멍 같은 수용체가 있는데, 이를 RAGE(AGE 수용체)라 부릅니다. AGE가 이 RAGE에 결합하면 염증반응이 일어나면서 활성산소가 대량으로 발생합니다.
더 골치 아픈 건, 이렇게 AGE에 의해 시작된 염증이 오히려 몸이 AGE 자체를 제거하려는 움직임까지 방해한다는 점입니다. AGE-RAGE 결합은 세포 안에서 NF-κB라는 염증 신호전달 경로를 활성화시켜 IL-6, IL-1β, TNF-α 같은 염증성 사이토카인의 분비를 유도합니다. 활성산소 글에서 다뤘던 산화 스트레스의 많은 부분이, 사실 이 경로를 통해서도 촉발되고 있었던 셈입니다.
■ 몸속 곳곳에서 벌어지는 도미노
이 도미노는 특정 장기에만 머물지 않습니다. 혈관 쪽에서는 대식세포와 혈관 내피세포에 있는 RAGE에 AGE가 결합하면서 IL-1, TNF-α 같은 염증 사이토카인이 늘어나고, 이 과정에서 혈관을 확장시키는 산화질소(NO) 농도가 떨어집니다. 그 결과 혈관이 수축하고 지방이 혈관벽에 들러붙으면서 죽상동맥경화로 이어질 수 있습니다.
피부 쪽에서는 늘어난 염증성 사이토카인이 콜라겐을 분해하는 효소(MMP-1)의 발현을 높여 콜라겐 같은 피부 결합조직 성분을 분해시키고, 이는 피부의 구조적 손상과 기능 저하로 이어집니다. 당뇨병 환자에서는 AGE-RAGE 결합이 망막병증, 당뇨병성 신증 같은 합병증을 유도하는 경로로도 작용합니다.
활성산소가 늘어나는 과정에서 몸의 항산화 방어선도 함께 소모됩니다. 활성산소를 중화하는 효소인 SOD(superoxide dismutase)와 글루타티온 환원효소, 그리고 환원제인 글루타티온의 양이 줄어들면서 세포는 염증과 산화 스트레스 양쪽에서 동시에 공격받는 상태가 됩니다.
■ 산화와 당화, 결국 하나의 이야기
인체 노화 과정을 요약하면 결국 산화와 당화, 두 갈래로 정리할 수 있습니다. 산화는 전자를 빼앗겨 활성산소를 만들어내는 과정이고, 당화는 단백질이 혈관을 떠도는 당분과 결합해 AGE로 변하는 과정입니다. 이렇게 만들어진 활성산소와 AGE는 각자, 또 함께 조직과 세포를 공격하며 노화를 앞당기고 여러 만성질환의 원인이 됩니다.
그래서 지난 활성산소 글에서 이야기했던 항산화 습관은 당화를 막는 데도 그대로 유효합니다. 비타민C 같은 항산화 성분을 챙기는 것, 그리고 이번 글에서 이야기한 것처럼 굽고 튀기는 조리를 줄이는 것 — 이 두 가지가 결국 같은 방향을 향해 있었던 셈입니다.
정리하면, AGEs는 단순히 '당독소'로 끝나는 게 아니라 RAGE 수용체를 통해 활성산소와 염증을 직접 촉발하는 스위치 역할을 합니다. 산화와 당화를 따로 떼어놓고 볼 게 아니라 같은 노화 이야기의 두 축으로 함께 봐야 하는 이유가 여기에 있습니다. 다음에 노릇하게 구운 음식을 앞에 두셨다면, 그 안에서 활성산소로 이어지는 스위치가 함께 눌리고 있다는 걸 한 번쯤 떠올려보시길 권합니다.
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참고 자료
- AGE(Advanced Glycation End products) 최종 당화산물 — 약사공론(2021.09.14)
- 에틸헥산아마이드세린올의 피부 당화 억제에 의한 항염 및 항노화 효능 — 한국과학기술정보연구원 논문
- 제2형 당뇨병 환자에서 최종당화산물과 heme oxygenase-1의 상관성 — 대한지역사회영양학회지(2022.06)
- 당독소(Glycation End Product) — 미라클 통합기능의학 센터(2024.06.24)
- 오태광의 바이오 산책 – 당 독소와 당 독소 수용체 — 국가미래연구원
- 피부노화를 감지해 건강을 측정한다 — 메디게이트뉴스(2017.11.24)
