일반기술

글루타메이트를 이용한 대사산증 치료제

본 기술은 글루타메이트를 유효성분으로 함유하는 대사산증 치료제에 관한 것이다.현재 대사산증의 치료에는 중탄산나트륨을 정맥 주입하여 혈중 pH를 조절하는 방법이 사용되고 있으나, 급속한 혈중 pH의 교정으로 pH가 높아지면 소위 보르(Bohr) 효과에 의해 헤모글로빈과 산소와의 친화도가 높아져 조직의 저산소증을 악화시킬 수 있는 문제점이 있다. 그러므로, 락트산 산증은 보다 근본적으로, 산소가 부족한 상황하에서 다량 생성되는 피루브산을 알라닌으로 유도하여 락트산의 생성을 방지하고, 축적된 락트산 또한 피루브산을 통하여 알라닌으로 전환시킴으로써 락트산을 감소시켜 치료해야 할 것이다.결론적으로 락트산 산증 혹은 근육피로와 같은 락트산이 조직내에 축적되어 나타나는 증상들에 대한 근본적인 치료는 축적된 락트산을 제거하는 것으로 이를 위해서는 피루브산을 알라닌으로 전환시키는 과정을 도와주는 방안, 즉 글루타메이트를 투여하여 대사산증의 원인이 되는 락트산을 제거해야 할 것이다.이러한 관점에서 본 기술은 최근 격심한 운동으로 초래되는 조직내 락트산의 축적에 대하여, 알라닌으로의 전환을 통하여 이를 방지하거나 락트산의 제거를 촉진시켜 운동효율을 증진시키고, 피로회복을 증진시키는 방안을 마련하였고, 동물 및 인체실험을 통하여 운동중 초래되는 락트산을 LDH와 GPT의 작용하에 알라닌으로 전환시킬 수 있음을 밝혀 대사산증의 새로운 치료제로서의 가능성을 보여준다인체는 여러 가지 상황에서 체내 산-염기 상태의 균형을 유지하고 있으며, 이러한 산-염기 균형이 깨어지면 병적 상태가 초래되고 건강에 위해를 받게 된다. 특히 여러 가지 급, 만성질환에서는 대사적인 원인에 의하여 산-염기 이상이 초래되는바, 그중 가장 문제가 되는 대사성 산증의 경우 락트산 산증(lactic acidosis)을 대표로 들 수 있다. 락트산 산증은 산소 결핍에 의하여 조직내에 피루브산으로부터 락트산이 생합성되어 축적되고 결과적으로 pH가 낮아져 대사성 산증(metabolic acidosis)을 일으키게 된다.세포내의 산소농도가 낮아지면 피루브산 탈수소효소복합체가 억제되어 피루브산이 크렙스(Krebs) 회로로 진입되는 것이 억제되며, 결과적으로 피루브산은 락트산 탈수소효소(LDH)에 의하여 락트산으로 전환되거나 아미노기 전이에 의하여 알라닌으로 전환될 수밖에 없다. 이때 피루브산이 락트산으로 전환되는 과정에서 LDH에 의하여 니코틴 아마이드 아데닌 디뉴클레오티드(NADH)를 NAD로 산화 재생시키고 이렇게 재생된 NAD는 당대사의 중간 산물인 글리세롤-3-포스페이트의 산화에 이용되어 당대사를 촉진시킨다. 이때, 피루브산이 락트산으로 전환되는 과정에 못지 않게 산소부족 환경에서 중요한 대사과정은 피루브산이 알라닌으로 전환되는 과정이다. 이 과정은 아미노기 전이에 의하여 손쉽게 이루어지고 이 과정을 촉매하는 글루타메이트-피루브산 아미노기전이효소(GPT)는 조직내에 대량 존재하며 또 LDH와 GPT는 동력학적으로는 질량작용의 법칙에 의하여 작동하는 평형효소이다. 따라서 산소가 부족한 상황 하에서 다량 생성되는 피루브산을 알라닌으로 유도하여 락트산의 생성을 방지할 수 있고, 또 축적된 락트산 또한 피루브산을 통하여 알라닌으로 전환시켜 락트산을 감소시킬 수 있다