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미국 존스 홉킨스 대학의 과학자들이 흔히 처방되는 항우울제인 플루옥세틴(fluoxetine)이 뇌졸중 환자들의 이동과 협응을 개선시켜주는 효과를 확인했을 뿐만 아니라 이러한 효과를 내는 기작도 규명했다고 한다. 특히 연구팀은 프로작(Prozac)이라는 제품명으로 판매되는 이 약물이 뇌졸중 발생 이후에 상실된 운동기능을 회복시키기 위한 재활 치료가 늦어지더라도 회복 효율을 높여줄 수 있다고 설명했다. 뇌졸중 발생 환자들에 대한 선택적 세로토닌 재흡수 저해제의 효과를 설명해주는 이번 연구 결과는 허혈성 뇌졸중이 발생한 후에 증상이 너무 나빠진 환자들의 운동 기능을 회복시키는데 요구되는 집중 재활 치료의 시작에서도 유망한 가능성을 나타내고 있다. 허혈성 뇌졸중은 혈전에 의해서 뇌의 혈액 순환이 급격하게 손실되는 것이 특징이다.

‘Stroke’ 최신호에 발표된 이번 연구를 주도한 동대학 의학부의 신경학과 교수인 Steven Zeiler 박사는 “재활 치료가 효과를 내기 위해서는 뇌졸중이 발생하고 바로 시작되어야 하다. 그러나 마우스를 대상으로 한 이번 시험에서 우리는 재활 치료가 의미 있는 회복을 보여주기 위한 대기 시간을 연장시킬 수 있음이 확인되었다”고 밝혔다. 뇌졸중 경험자들의 약 65%가 자신들의 팔다리에서 힘이 없어지거나 마비를 경험하게 되며, 혈류의 공급 중단에 의한 뇌세포의 사멸 때문에 걷거나 움직이는 것도 어려워진다고 한다. 재활 치료는 뇌의 상실된 기능 회복을 주요 목표로 한다. 이번 논문의 공저자인 동대학 뇌, 학습, 활력, 행동 실험실의 John Krakauer 박사는 마우스 시험에서 이와 같은 재활 치료는 초기에 빨리 시작할 때에 최적의 활성이 나타났다고 밝혔다. 유사한 여러 연구들에서도 비슷한 결론에 도달했다고 Zeiler 박사는 밝혔다.

이번에 연구팀은 플루옥세틴이 투여된 마우스에서 뇌졸중을 유발시켰을 때에 재활 치료가 늦어져도 동일한 회복의 결과가 얻어지는지를 시험했다고 하다. 지난 2011년에 허혈성 뇌졸중이 발생한 환자들에게 플루옥세틴을 복용시킨 FLAME(Fluoxetine for motor recovery after acute ischemic stroke) 연구에서는 이러한 전략이 효과적인 것으로 확인되었다. Zeiler 박사는 “우리는 FLAME 연구에서 확인된 결과에서 역으로 연구하여 플루옥세틴이 무엇을 했는가를 찾게 되었다. 그 누구도 이들 환자들의 회복에서 플루옥세틴이 어떤 일을 했는지를 알지 못했다”고 밝혔다.

연구팀이 이용한 마우스 모델은 정상적으로는 할 수 없는 과제를 수행할 수 있도록 훈련을 받았다고 한다. 그 과제는 작은 틈을 통하여 사료 조각을 잡도록 앞발을 뻗는 것이다. Zeiler 박사는 “영장류들은 이런 행동을 항상 하고 있다. 그러나 개, 고양이, 마우스와 같은 네발짐승들은 잘 하지 못한다”고 밝혔다. 마우스들이 충분히 훈련되었을 때에 연구팀은 마우스가 과제를 수행하는데 영향을 주는 뇌의 운동 조절 영역에서 뇌졸중을 유발시켰다고 한다. 마우스가 뇌졸중 환자들의 적절한 모델인지를 확인하기 위하여 연구팀은 뇌졸중 유발 이후에 바로 재활 치료를 실시했다. 여기서 마우스들은 뇌졸중 환자들처럼 빨리 재활치료를 하면 바로 운동 기능이 회복되었다. 그렇지만 재활치료를 1주 정도 지연시킨 후에 실시하면 완전한 회복이 이루어지지 못했으며, 운동 능력도 빠른 재활치료를 받은 마우스들의 절반 이하였다고 한다.

Zeiler 박사는 “환자들에게 불완전한 회복은 영향을 받은 부위가 약해지거나 통제를 잃게 된 것을 의미한다”고 밝혔다. 마우스에게서는 이것은 그릇에서 사료 조각을 잡으려고 하지만 떨어뜨리거나 제대로 잡지 못하는 것을 의미한다. 연구팀은 마우스들에게 뇌졸중을 유발시키고 24시간 후에 매일 플루옥세틴을 투여했다. 이들 마우스들은 뇌졸중 유발 1주일 후부터 재활치료를 받아도 상당한 수준으로 회복되는 결과가 얻어졌다. Zeiler 박사는 플루옥세틴의 뇌졸중 회복에 대한 효과의 원인은 아직 분명히 규명되지 않았다고 강조했다. 그러나 그는 연구된 마우스의 뇌를 조사한 후에 플루옥세틴이 회복치료에 반응하는 뇌의 영역에 변화를 유발시키는 것으로 생각하게 되었다고 설명했다. 그는 “우리는 플루옥세틴이 뇌의 가소성을 변화시킨다고 믿고 있다”고 설명했다.

Zeiler 박사는 “플루옥세틴이 뇌졸중 발생 이후에 사멸되는 뇌조직의 양을 줄일 수 있다고 믿는 사람들도 있다”고 밝혔다. 그러나 연구팀의 결과는 이러한 점을 입증하지는 못하고 있다. 그는 “실제로 마우스에서 뇌조직의 사멸은 플루옥세틴의 투여로 차이를 보이지 않았다. 그러나 세포 사멸이 증가했음에도 동물들의 상태가 좋아졌다는 사실은 플루옥세틴이 상당히 놀라운 효과가 있음을 제시하고 있다”고 설명했다. Zeller 박사는 “시간이 가장 중요하다”고 지적했다. 이번 시험에서 뇌졸중이 유발된 후에 바로 플루옥세틴 투여가 시작된 마우스들은 운동 기능이 완전히 회복되었다고 한다. 그러나 24시간이 아니라 1주 후에 플루옥세틴을 투여하면 마우스들은 전혀 회복되지 않았다. 다른 약물들처럼 플루옥세틴은 부작용이 수반된다고 Zeiler 박사는 설명했다. 그러나 그는 뇌졸중 전문 의사로도 운동기능 손실을 입을 환자들에게는 이 약물이 권고된다고 밝혔다.

그림설명: 마우스 시험 방법

Journal Reference: Kwan L. Ng, Ellen M Gibson, Robert Hubbard, Juemin Yang, Brian Caffo, Richard J. O’Brien, John W. Krakauer, Steven R. Zeiler. Fluoxetine Maintains a State of Heightened Responsiveness to Motor Training Early After Stroke in a Mouse Model. Stroke. 2015 Oct;46(10):2951-60. doi: 10.1161/STROKEAHA.115.010471. Epub 2015 Aug 20.

출처: KISTI 미리안 글로벌동향브리핑
원문: http://www.sciencedaily.com/releases/2015/08/150831144106.htm