(오존층 파괴와 직접적인 연관이 없는 내용으로 너무 길게 이야기를 끌고 나가는 것 같지만 오존층 파괴 문제가 인체 및 환경에 주는 영향을 설명할 목적으로 설명을 하고 넘어갈 예정입니다)
4. 자외선과 피부암
자외선은 UVA, UVB, UVC 모두 피부와 신체의 조직을 이루는데 필요한 콜라겐 (collagen) 섬유에 손상을 줄 수 있습니다. 따라서 이것이 피부 노화를 촉진하게 됩니다. 하지만 피부 노화보다 건강에 더 좋지 않은 것은 바로 피부암을 유발 할 수 있다는 것입니다. 앞서 이야기한 직접적, 그리고 간적접인 방법 모두로 자외선은 DNA 에 손상을 유발할 수 있으며 이런 손상이 축적되므로써 일부 세포가 정상 세포에서 벗어나 암세포로 변화하는 것으로 생각되고 있습니다.
실제 자외선을 이용한 박테리아 실험에서는 DNA 손상 및 돌연변이가 쉽게 관측됩니다. 그리고 이와 같은 자외선의 과다 노출과 피부암이 직접적인 연관 관계에 있다는 여러 증거들이 존재합니다. 각각의 종류에 대해서 간단히 알아봅니다.
대표적인 피부암으로는 기저 세포암 (Basal cell carcinoma, BCC), 편평 세포암종 (Squamous cell carcinoma), 그리고 악성 흑색종 (Malignant Melanoma) 이 있습니다.
1) 악성 흑색종 (malignant melanoma)
악성 흑색종은 피부를 검게 만드는 색소인 멜라닌 (melanin) 을 만드는 세포인 melanocyte 에서 유래되는 피부암입니다. 아이러니 하게도 사실 멜라닌이 하는 가장 중요한 기능은 바로 자외선을 흡수하여 이를 무해한 열에너지로 바꾸는 것입니다. 멜라닌은 이 일에 매우 효과적으로 전체 자외선 에너지의 99.9% 를 열로 변환시킵니다.
멜라닌 색소의 양은 인종에 따라 그 정도가 상당한 차이가 나는데 특히 백인종에서 멜라닌 색소의 양이 모자라기 때문에 피부가 희게 보이는 대신 자외선의 공격에 취약하지는 문제가 있습니다. 그리고 이와 같은 자외선의 공격은 멜라닌을 만드는 melanocyte (멜라닌 세포) 도 빚겨나가지 않기 때문에 멜라닌 세포 역시 악성 변화를 할 수 있습니다. 이와 같이 악성 변화를 하면 악성 흑색종이라 부릅니다.
(악성 흑색종의 모습 This work is in the public domain in the United States because it is a work of the United States Federal Government under the terms of Title 17, Chapter 1, Section 105 of the US Code. See Copyright. )
다만 모든 악성 흑색종이 자외선 손상으로 부터 비롯되는 것은 아닙니다. 서구에서 주로 생기는 형태의 악성 흑색종의 경우 햇빛에 많이 노출되는 얼굴과 목부위에 자주 생기는 것으로 알려져 있으나 국내에서의 보고는 발바닥이나 발톱등의 말단부에서 더 호발하는 것으로 알려져 자외선과의 연관성은 다소 떨어지는 것으로 보입니다.
아무튼 악성 흑색종은 멜라닌이 적은 백인들이 많이 사는 호주, 북미, 라틴 아메리카, 북유럽 등에서 많이 발생합니다. 전세계적으로는 연간 16만 케이스의 신규 환자가 발생하며 약 4만 8000 명 정도가 이로 인해 사망하는 것으로 알려져 있습니다.
사실 악성 흑색종 자체는 다른 피부암에 비해 아주 호발하는 암은 아닙니다. 다만 사망율이 더 높은 치명적인 암이기 때문에 더 문제가 되는 것이며 자외선과의 연관성도 꽤 높다고 알려져 있기 때문에 향후 오존층 파괴가 더 진행된다면 가장 보건상의 문제가 될 가능성이 높아 보입니다.
2) 기저 세포암 (Basal Cell Carcinoma)
기저 세포암은 가장 흔한 피부암이지만 대신 가장 양호한 경과를 취하는 암이기도 합니다. 역시 서구에서 꽤 흔하게 보고 되는데 미국에서 매년 80 만명의 신규 환자가 생긴다고 알려져 있지만 대신 사망등의 치명적인 경과를 취하는 경우가 별로 없기 때문에 큰 문제는 되지 않습니다. 그러나 주로 얼굴과 목쪽에 잘 생겨 미용상의 문제는 될 수 있습니다. 기저 세포암 역시 드물게 원격 전이등의 문제는 일으킬 수 있습니다. 그리고 역시 태양광 및 자외선과의 연관성이 있는 것으로 알려져 있습니다.
(기저 세포암. the copyright holder of this work, release this work into the public domain. This applies worldwide. )
3) 편평 세포암종 (Squamous cell carcinoma)
편평 세포암은 피부를 포함 신체의 여러 조직에서 발생할 수 있으며 여기에는 입술, 구강, 식도, 방광, 폐, 자궁 경부등 다양한 신체 기관들이 포합됩니다. 피부의 편평 세포암은 기저 세포암처럼 흔하진 않지만 대신 전이를 더 잘해 보다 악성 경과를 취하는 것으로 알려져 있습니다.
피부 편평 세포암 (Cutaneous squamous cell carcinoma) 은 미국에서 전체 피부암의 20% 를 차지하는 흔한 암이며 역시 자외선과 연관이 있습니다. 주로 잘생기는 부위는 얼굴과 목 부위인데 물론 이 부분이 햇빛을 많이 받기 때문입니다.
대부분의 피부 편평 세포암 역시 양호한 경과를 취하며 대개 간단한 처치를 통해 치료가 가능하지만, 매년 미국에서 8000 케이스 정도 림프절 전이가 관찰되며 약 3000 명 정도 이와 관련된 사망자가 발생합니다.
(코에 생긴 편평 세포암 This work is in the public domain in the United States because it is a work of the United States Federal Government under the terms of Title 17, Chapter 1, Section 105 of the US Code. See Copyright. )
5. 자외선이 건강에 미치는 기타 영향
앞서 언급했듯이 자외선은 에너지가 꽤 크기 때문에 콜라겐 섬유 처럼 인체의 결체 조직 (connetive tissue) 에 손상을 주어 피부 노화를 촉진하게 됩니다. 하지만 노화 자체는 막을 수 없는 일이고 과도한 자외선 노출만 피한다면 이것 자체가 미치는 영향력은 크지 않을 것입니다.
그보다 더 문제가 되는 것은 바로 백내장 (cataract) 입니다. 백내장은 매우 흔한 질환으로 아마도 전세계 실명 원인 중 절반 정도가 백내장 때문이며 약 1800만 명이 이로 인해 실명된 것으로 보입니다. 특히 백내장이 생겨도 전혀 치료를 받을 수 없는 저개발 국가에서 실명의 매우 흔한 원인입니다.
백내장은 여러가지 원인으로 인해서 발생하지만 그 중에 하나가 바로 자외선에 의한 손상입니다. 따라서 오존층 손상에 의해 백내장의 발생율이 높아질 것으로 예상되고 있습니다. 특히 UVB 가 백내장 증가와 연관이 있다고 여겨집니다. 현재 이와 관련해서 연구가 진행중에 있습니다.
한편 당연히 자외선이 인간 뿐 아니라 다른 생명체에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 생각해 볼 수 있습니다. 대표적으로 오존의 농도가 특히 낮아 더 많은 자외선이 투과할 수 있는 남극과 북극지방의 생명체에 좋지 않은 영향을 줄 것으로 생각됩니다. 고래를 대상으로 한 연구에서는 이들이 피부에 이전보다 더 많은 손상을 입고 있다는 연구 결과가 나오기도 했습니다.
하지만 그보다 더 큰 영향이 미생물이나 플랑크톤에 있을 수도 있습니다. 이들은 인간보다 자외선에 더 잘견디는 것들도 있긴 하지만 생태계의 기초 생산자라는 점에서 매우 중요합니다. 다만 현재까지는 이들에게 심각한 피해가 될 정도로 오존층이 파괴되지는 않을 것으로 보입니다. 일부 시아노박테리아 (cyanobacteria) 는 식물 뿌리에서 질소를 공급하는 역활을 하기 때문에 이들이 자외선으로 파괴되면 쌀과 같은 주요 작물 생산에 차질이 있을 것으로 생각해 볼 수 있습니다.
마지막으로 성층권내 오존 농도가 낮아지면서 자외선이 지표에 더 많이 도달하면 지표에 오존 농도가 올라가며 이런 오존은 호흡기등에 유해한 오염 물질이기 때문에 공해로 생기는 오존과 더불어 더 문제가 될 수 있습니다.
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