내분비계교란물질의 특성

일회용품의 사용이 늘고 화학물질에 노출이 많아지면서 내분비계교란물질(Endocrine Disrupting Chemicals, EDCs)에 대한 관심이 지속되고 있다.

환경호르몬이라는 이름으로 자주 명명되는 내분비계교란물질(Endocrine Disrupting Chemicals, EDCs)은 사람이나 동물의 내분비계통의 기능을 어지럽히는 화학물질로, 호르몬 분비에 영향을 주어 생식 장애, 성장 지연, 면역 기능 저하 등을 일으킨다.

역사적 배경

임신부의 호르몬 불균형과 태아의 비정상적 발달의 연관성이 1930년대에 최초로 보고되었는데, 1939년 미국 노스웨스턴 의대 연구진은 임신한 쥐에게 다량으로 에스트로겐을 투여하면 암컷이나 수컷 모두 생식기의 구조적 이상이 나타난다는 사실을 발견했다.

그러나 과학계나 의료계에서는 이러한 현상이 설치류에 국한될 뿐이라며 사람에 대해서는 우려하지 않았다.

특히 당시에는 태반이 태아를 보호하는 차단 막으로써 역할을 하며, 임신한 여성이 화학물질에 노출되어도 태아에게까지 화학물질이 투과할 수 없다고 믿어왔다.

Thalidomide 비극과 DES 역설

1957년에 thalidomide는 약이 개발되고 처방 되면서 태반이 태아를 화학적인 노출에서 보호하지 못한다는 사실이 드러났다.

thalidomide는 유럽과 호주에서 진정제와 항구토제로 임신부에게 널리 처방된 약물이었는데, 해당 약물을 복용한 임신부가 팔다리가 없거나 미 발달된 아이를 낳는 일이 생기자 이 약물의 판매가 금지되었다.

다행히 thalidomide를 복용한 임신부에서 태어난 모든 아이에게서 기형이 발견된 것은 아니었으며, 임신 기간 중의 장기 발생 시기인 5주-8주 사이에 산모가 해당 약물을 복용했을 경우 출생한 아기에게서 기형이 발견되었다.

1943년에 개발된 최초의 합성 에스트로겐 diethylstilbestrol (DES)는, 개발 후 10년간 유산방지제로 처방 되었으나 1952년 시카고대학의 역학조사 결과 해당 약물의 복용과 유산은 아무런 관계가 없음이 밝혀졌다.

1971년 역학 연구 결과 DES를 복용한 임신부에서 태어난 여아의 경우 질암의 발병 빈도가 높은 것으로 확인되었고, 생식기 기형, 남성에게서 비정상 고환 생식기 종양, 낮은 정자 수, 비정상 정자 등의 발생률이 높다고 밝혀졌다.

내분비계 교란물질의 특성

현재까지 구조적으로나 기능적으로 무관한 많은 종류의 화학물질들이 내분비계교란물질로 밝혀지고 있다.

이러한 화학물질들은 그들을 교란하는 호르몬과 구조적으로 비슷하지 않을 뿐만 아니라 해당 물질끼리도 구조적 유사성을 가지지 않는 경우가 대부분이다.

발암물질의 경우 구조-활성 상관관계가 알려져 있지만 내분비계교란물질과 호르몬의 작용에서는 이러한 상관관계가 존재하지 않는다.

Colborn 등은 널리 사용되고 있는 44개의 화학물질이 내분비계 교란 작용을 가지고 있다고 보고했다. 해당 물질들은 제초제 살균제, 살충제, 살선충제, 중금속, PCB, dioxin, 플라스틱 가소제(alkylphenol, bisphenol A) 등 이며, 이러한 많은 화학물질들은 난분해성, 고지용성, 높은 중기압 등의 특성으로 인하여 공기 중에 쉽게 이동한다.

내분비계교란물질의 작용을 살펴보면 그 작용은 직접적이거나 간접적이다.

직접 작용은 자연 호르몬을 모방하거나 작용을 억제함으로써 호르몬 수용체와 작용하고, 간접 작용은 성 호르몬의 전구체인 스테롤의 합성을 교란 시킨다. 어떤 화학물질은 외부 물질대사 과정을 통한 활성화가 필요하기도 하다.

자연 호르몬의 경우, 혈장에 분비된 과다한 양은 혈장 단백질과 결합하여 일시적으로 불활성화되는 방법으로 미세하게 조절된다. 그러나 호르몬 유사체와는 혈장 단백질이 결합할 수 없으므로 유사 호르몬 제재가 자연 호르몬보다 덜 강력하거나 낮은 농도라고 할지라도 호르몬 효과를 높여주게 된다. 

내분비계교란물질이 갖는 심각한 특성은 발생된 손상이 비가역적이며, 손상의 발현이 노출 후 수 년이 지난 다음에 나타난다는 점이다. 또한 손상이 생식 기관에만 국한된 것이 아니며 양성 모두에게서 내부, 외부 생식기, 뇌, 골격, 갑상선, 간, 신장 면역계 등 대부분의 장기에 잠재 되어있다는 점이다.