전신 온열요법에 의한 열활성 단백질 생성과 암 억제 유전자 P53의 회복 기전에 관한 연구 결과

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 전신 온열요법에 의한 열활성 단백질 생성과

암 억제 유전자 P53의 회복 기전에 관한 연구 결과

현대의학 자연의학 그리고 의용공학의 세계

더라이프 메디칼 ㅣ의공학 전문가 김동우

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열충격단백질(Heat Shock Protein/HSP)이란?

        

열활성 단백질의 분자 구조

일반적으로 모든 생명체에는 환경의 갑작스런 변화에 대응하는 방어체계들이 있으며, 그 중 열충격단백질(Heat Shock Protein, HSP)은 세포가 외부의 해로운 자극에 노출되면 생성되어 세포를 보호하는 것으로 알려져 있다. 이 열충격단백질은 온도가 갑자기 상승했을 때 세포에서 합성되어지는 단백질로 생각되었으나, 고온이외에도 여러 가지 다양한 자극에 의해 열충격단백질을 합성할 수 있다고 하여 스트레스 단백질이라고 명명되었다.

열 이외에 비소와 같은 에너지 대사의 억제제, 산도자유기(oxygen free radicals), 자외선 조사, glutamine, 알코올, adriamycin과 같은 화학요법제, DNA 바이러스의 감염, 저산소증, interleukin-1(IL-1), interleukin-2, tumor necrosis factor(TNF) 등과 같은 싸이토카인(cytokine) 등도 열충격단백질을 합성할 수 있는 자극으로 알려져 왔다.

세포내 열충격단백질의 생물학적 역할은 아직 명확하지 않으나, 기능중의 하나로 스트레스에 의하여 손상된 단백질을 안정화 시키는 작용을 한다. 열충격에 의해 유도되는 유전자들로부터 발현되는 포유동물의 단백질은 대략적인 분자량에 따라서 HSP60 ,HSP70, HSP90 등으로 분류되며, 이중 가장 많이 연구된 것이 HSP70이다.

HSP70은 세포내에서 단백질의 변성을 방지하거나 변성된 단백질을 재생하는데 관여한다고 보고되고 있다. HSP70은 세포내에서 단백질의 folding과 assembly를 매개하며 단백질의 변성을 방지하거나 변성된 단백질을 재생하는데 관여한다고 보고되고 있다. 

진핵생물의 경우 HSP110, HSP95, HSP84, HSP70, HSP60 등은 보통세포에서도 존재하다가 자극을 받으면 그 양이 증가하는 반면, HSP70은 자극을 받았을 때에만 급격하고 민감하게 반응하여 상당한 양의 증가를 보이고 회복시기에는 가장 먼저 감소한다. 지금까지 알려진 HSP70 family는 HSP72, 73, GRP(glucose-regulated protein)75, 78이 있으며 그 중 급격하게 자극에 반응하여 그 존재 여부가 좌우되는 것은 HSP72(유도성HSP72)이다. 

이러한 열충격단백질은 암 연구에서는 활발히 이루어진 반면 안과질환에서는 거의 이루어지지 않았다. 특히 안과에서 수술은 때론 심각한 조직손상을 일으킬 수 있고, 간혹 창상의 지연으로 이어지기도 하는데, 이는 염증과 스트레스로 많은 각막 상피세포와 간질의 섬유화 세포에 아포토시스(Apoptosis)가 유도하기 때문이 아닌가 생각된다. 

온열요법이 열충격단백질(HSP)의 합성을 촉진시켜

세포를 강화한다.

저체온은 모든 병의 원인이며 몸을 따뜻하게 데우면 병은 치유된다. 몸이 차가워지면 혈관이 수축하고 자율신경 균형이 깨져 버려 교감신경의 작동이 활발해지게 된다. 교감신경 작동이 활발해지면 체내 염증을 촉진시킨다. 또한 혈류흐름이 정체되어 혈액순환이 나빠지면서 영양분이나 산소, 효소를 세포 안으로 공급할 수 없기때문에 세포의 기능이 약화되거나 기능을 상실하게 되어 체내 면역력이 떨어지게 되어 수많은 질병의 단초를 제공하게 되는 것이다. 암환자를 비롯한 대부분의 성인병(생활습관병)환자는 거의 다 저체온에 속한다.

저체온은 체내에 이미 면역력 저하를 야기시키는 여러가지 증상이 일어나고 있다는 뜻이다. 예를들면 다음과 같은 증상이 일어나고 있다는 뜻이다.

- 자율신경계 균형이 흐트러져 면역력이 저하되어 있다.

- (교감신경/부교감신경의 불균형)신진대사가 저하되어 있다.

- 미토콘드리아의 기능이 약해져 ATP생성이 저하되어 있다.

- 비타민과 미네랄 부족으로 인한 생리작용이 저하되어 있다.

- 혈류 악화, 효소 활성 저하 등이 일어나고 있다.

위와 같이 저체온 상태에서는 질병에 쉽게 걸릴뿐아니라 이미 질병에 걸려있으면 쉽게 회복되질 않는다. 따라서 가장 먼저 해야 할일이 체온을 높이는 것이다. 체온을 높이지 않고서는 아무리 좋은 약을 먹어도 소용이 없다. 체온이 낮은 상태에서는 효소의 활성이 떨어지기 때문에 소화흡수가 제대로 되질 않아서 우리 몸 세포에 충분한 영양분을 공급하지 못하고, 대사효소도 본연의 역할을 하지 못해 저항력, 면역력, 자연치유력도 제 기능을 발휘하지 못하게 된다.

따라서 몸을 따뜻하게 하는 식습관과 생활습관, 또는 온열요법으로 체온을 올리게되면 똑같은 약을 먹어도 효과는 월등하게 나타나게 된다. 온열요법으로 체온을 올리면 소화효소, 대사효소의 활성이 커지게 된다. 그렇게 되면 에너지대사뿐만아니라 인체내의 모든 신진대사가 원활하게 이루워져 면역력, 자연치유력을 당연히 높아지게 되는 것이다.

온열요법이 우수한 또 하나의 이유는 열충격단백질(HSP)의 산출을 촉진시킨다는 것이다. 이 열충격단백질(HSP)는 피로물질이 나오지 않게 하여 체력을 쉽게 회복시키기도 하며, 통증완화물질인 엔돌핀이 나오도록 촉진시키는 역할을 하기때문에 극심한 통증이 완화된다. 또한 NK세포라고 하는 암세포를 물리치는 림프구의 움직임을 활발하게 만들거나, 항종양 기능을 갖는 체내 인터페론의 합성량을 증가시킴으로써 인체 내 면역력을 더욱 강화시킬 수 있는 기능도 있다.

열충격단백질(HSP)가 p53단백질(암 억제 유전자)을 복구하여 암세포 아포토시스(세포자살)를 유도한다.

전체 암 환자 중 50%정도가 P53의 유전자 고리가 이탈하여 정상적으로 작동되지 않는데 열활성 단백질을 이용하면 이탈된 유전자 고리가 정상으로 작동하기 때문에 가장 효과적이고 부작용이 없는 암 치료법이다. 아직 소수 의료기관에서만 HSP 요법을 적용하고 있고 암환자 개인이 가정에서 치료를 할 수 있어 적극적으로 도입하여야 한다.

온열요법으로 발생한 열충격단백질은 체내의 손상되거나 변형된 단백질을 복구하여 세포의 기능을 강화시킨다. 정상세포가 자연소멸하는 것을 억제시키고 세포를 강화하는 한편, 손상된 p53단백질(유전자)를 회복, 재생시켜 본래의 기능을 할 수 있도록 한다. 암세포는 p53단백질(유전자)이 손상되거나 변이되어 본래의 기능(아포토시스, 세포예정사)이 작동하지 않아 무한히 분열과 증식을 거듭하는 세포이다. 열충격단백질은 손상, 변이된 p53유전자를 복구하여 세포를 강화하는 한편 p53유전자가 본래의 기능을 하도록 돕는다.

암세포의 자살 타이머 기능[Apoptosis]

예정된 세포의 죽음. 세포가 식작용으로 제거되는 막으로 둘러싸인 조각으로 잘리는 것. 세포 예정사는 항상성을 유지하고 정상적인 조직의 회전에 필요한 생리적인 자살 기작이다. 이것은 낮은 농도의 이물질에의 노출 또는 HIV 및 다른 여러 가지 바이러스 감염 등으로 발생하는 병리학적 환경에서 발생하는 세포 죽음의 원인이 된다.세포 예정사를 일으키는 세포는 원형질막의 부풀고 핵이 파괴되는 등의 커다란 변화를 보인다. DNA는 파괴되어 짧은 길이의 DNA 조각이 된다. 세포 예정사는 칼슘의존성 내재 DNA 방출 효소의 활성화가 일어난 후에 발생한다.  

온열요법으로 체내의 면역력이 증가되면 자연치유력이 높아짐으로써 병이 자연치유되는 기전이 작용하게 된다. 게다가 온열요법으로 발생한 열충격단백질은 손상, 변이된 p53유전자를 회복, 재생시켜서 암세포가 무한히 분열하고 증식하는 것을 막는다. 즉 암세포의 아포토시스(Apoptosis)를 유발하여 자연퇴축을 가능하게 할 수 있는 것이다.

따라서 원적외선을 이용한 온열요법은 병원치료를 하는 암환자나 자연치료를 하는 암환자에게 있어서 반드시 필요한 요법이라 할 수 있으며, 기타 생활습관병으로 고통을 받고 있는 수많은 환자들 역시 온열요법을 도입하여 체온을 적극적으로 올려주게 되면 치료효과가 다른 어떤 것보다 월등하다는 것을 알아야 한다.

온열요법 ==> 열활성단백질(HSP) ==> p53유전자 활성화

==> 암세포 사멸

p53유전자

p53유전자는 1979년 프린스톤 대학의 레빈박사, 던디 대학의 레인박사, 슬로윈 캐터링 암센터의 스코틀랜드박사와 올드박사에 의해서 처음 발견되었다. 그 당시에는 변이된p53유전자를 연구하였기 때문에 발암유전자로 알려져 있었다. 1989년에 보겔스타인박사와 화잇박사에 의해 실제로는 암 억제유전자인 것과 거의 대부분의 대장암에 p53유전자가 변이되어있는 있는 것을 발견하였다. 그 후 p53유전자는 50%이상의 암에서 변이되어있는 것으로 나타나 93년도에 미국 과학잡지 SCIENCE는 '올해의 물질'로 선정하였다.

p53이 정상일 때는 세포의 핵산이 손상되면 세포가 손상된 상태로 분화하는 것을 억제하기 위하여 세포분열을 정지시킨다. 그러나 p53이 변이 되면 세포보호기능을 상실하고, 그 결과로 다른 유전자들이 변이 되는 것을 막지 못하고 결국 사람에서 발견되는 50%이상의 암(대장, 유방, 폐, 뇌, 간, 방광)을 생기게 한다.

암은 정상세포의 유전자들이 변이 될 때 생긴다는 것은 확실해졌다. 변이된 유전자를 가진 변질된 세포가 생겨날 때 이 세포들이 변질된 상태로 분열되는 과정을 막고 변질된 세포를 정상으로 회복시킬 수 있다면 암세포는 존재하지 않을 것이다.

엄마 정상세포가 두 개의 딸세포로 분열하는 주기(Mitosis-Cell Cycle)는 p53유전자가 어떻게 작용하는지를 아는데 매우 중요하다. p53유전자는 세포분열주기에서 혹 손상된 핵산(DNA Damage)이 발견되면 세포분열을 우선 멈추게 하고 손상된 부분을 회복시키는 다른 여러 유전자들에게 신호를 보내어 핵산복구(DNA Repair)작업을 곧 시작한다.

손상된 핵산이 너무 많아 복구가 불가능할 때는 p53유전자는 세포자살(Apoptosis)을 유도하는 신호를 보내 변질된 세포가 그 상태로 분열하는 것을 막는다. p53유전자만 정상으로 유지되면 암세포는 생기지 않는다.

Massachusetts Institute of Technology의 잭스(Jacks)박사는 p53유전자를 포함해 여러 암 억제 유전자를 제거한 쥐를 대상으로 실험을 하였다. 단 하나의 p53유전자만 없어도 쥐는 암에 걸릴 확률이 높아진다. 두 개의 p53유전자가 없으면 생후 몇 주일 지나지 않아 암이 발생하는 것을 발견하였다. p53유전자가 없는 쥐를 방사선에 노출시켜 핵산손상(DNA Damage)을 입히면 손상된 핵산을 회복시키기 위하여 세포분열주기(Cell Cycle) 처음 단계로 돌아가지 못하고 손상된 핵산을 가지고 변질된 세포들은 계속하여 번식한다.

이 후에 발표된 많은 연구들은 현대의학으로 하여금 p53유전자를 바이러스에 입력하여 환자에게 주사해 주는 유전자치료(Gene Therapy)를 개발하게 되었다. 이 치료가 현재 가장 희망적인 방법으로 부각되고 있으나 이미 그 가능성은 재발을 예방하지 못하는 한계에 부닥치게 되었다.

변이된 p53유전자의 복구 및 재활성화

이러한 유전자치료는 이미 손상된 유전자를 치료하는 방법으로 어느 정도 유효할지 모르지만 유전자 손상에 의한 암의 전이/재발을 예방하는 것에는 한계가 있다. 왜냐하면 유전자가 손상되는 것은 그러한 환경이 주어지기 때문이다.(정신적, 육체적인 스트레스나 잘못된 식습관과 생활습관, 환경오염물질(공해, 환경오염, 화학물질, 발암물질 등) 등에 의해 발생하는 체내 활성산소의 증가로 인한 유전자 손상 및 파괴는 변이된 p53유전자를 더욱 증가시킬 따름이다.)

정상세포, 암세포 속에 변이(손상)되어 있는 p53유전자를 복구하거나 재활성화 시키면 정상세포에서는 손상된 핵산(DNA)의 세포분열을 정지시킴과 동시에 DNA를 복구하게 되며, 또한 손상된 핵산(DNA)이 너무 많아 복구가 불가능할 때는 세포자살(Apoptosis)을 유도하게 된다. 그리고 암세포에서는 분열증식이 억제되고 암세포자살(Apoptosis)을 유도하게 된다. 이렇게 변이된 p53유전자를 복구하거나 재활성화시킬 수 있다면 암의 자연치유(세포자살)도 불가능한 일이 아닌 것이다.

그러면 어떻게 해야 변이된 p53유전자를 복구하거나 재활성화시킬 수 있을까?

최근 암치료법으로 주목받고 있는 것이 온열요법인데, 암세포는 다른 세포에 비해 열에 약하다는 것이 많이 알려져 있다. 암환자를 구하는 제4의 치료란 책을 쓴 나카마치 가든클리닉의 원장인 요시미즈 노부히로 박사는 이 책에서 “체온이 1도 상승하면 면역력은 40% 높아지고 암세포는 43도에서 죽는다”고 아보 도오루 교수의 체온면역력을 인용해 말한다.

암은 암세포 내부의 혈류가 충분치 않으며, 암세포의 내부는 산소 부족으로 산성물질이 만들어져 암의 주변 환경은 산성상태로 기울어져 있다. 암세포 환경이 산성일수록 암세포는 온도 감수성이 민감해져서 열을 가하면 사망하기 쉽게 된다.

암세포는 방사선이나 항암제의 공격으로 DNA에 상처를 입게 되면 일시적으로 약해지는 것 같지만 곧바로 정상상태로 돌아오려는 강한 회복능력이 있다. 그러나 온도가 42도 이상 되면 암세포의 회복능력은 작동하지 않는다. 이 때문에 암세포는 열을 견디지 못하고 바로 죽음에 이르게 된다. 암세포는 단기적으로 열저항성을 어느 정도 나타내지만 온열요법을 반복하게 되면 암세포의 열저항성은 현저히 약해진다. 따라서 암세포에 반복적으로 온열을 가할 필요가 있으며, 이와 같이 반복 가열을 하면 암 치료에 매우 큰 효과를 볼 수 있다.

열활성 단백질(HSP, Heat Shock Protein)이 질병을 치료한다!

온열요법이 우수한 또 하나의 이유는 열활성 단백질의 산출을 촉진시킨다는 것이다. 열활성 단백질이란 정상세포가 온열로 인한 스트레스를 받을 때 세포 안에서 스스로 만들어지는 단백질을 말한다. 우리 몸에 열활성 단백질이 만들어지면 그 다음부터 발생하는 온열 스트레스로부터 세포를 지키려고 하는 강한 활동성이 생긴다.

이 열활성 단백질은 피로물질이 나오지 않도록 하여 우리의 체력을 쉽게 회복시키기도 하며 뇌의 호르몬 중 하나인 통증 완화물질인 엔돌핀이 나오도록 촉진시키는 역할을 한다. 따라서 온열요법을 하면 환자의 아픔(통증)이 줄어들게 된다.

또한 온열요법은 NK세포라고 하는 암퇴치의 주역을 담당하는 림프구의 움직임을 활발하게 만들거나, 항종양 기능을 갖는 체내 인터페론의 합성량을 증가시킴으로써 인체 내의 면역력을 더욱 강화시킬 수 있는 기능도 있다. 열활성 단백질이란 기본적으로 외부 충격으로 상처가 난 세포를 회복시키고 우리 몸을 외부 스트레스로부터 방어하는 단백질이다. 열활성 단백질은 체내에 변형된 단백질을 복구한다.

인체는 신체장애, 질병, 스트레스로 인해 우리 몸의 단백질이 손상된다. 열활성 단백질은 아무리 손상된 단백질이라도 건강한 단백질로 다시 회복시킨다. 세포는 괴사 또는 아포토시스로 죽는데, 열활성 단백질은 특히 정상세포가 아포토시스(세포자살, 자연소멸)로 죽어버리는 것을 억제시키고 세포를 강화시킨다. 세포를 가열하게 되면 열활성 단백질이 증가되어 변형된 단백질을 다시 정상 단백질로 회복시키고, 세포를 강화시킨다. 신체를 가열하게 되면 열활성 단백질이 생성되어 여러 가지 세포장애가 회복되며, 세포는 강해진다.

열활성 단백질은 손상된 단백질을 회복시키고 건강한 세포로 만들어 면역력을 증강시키는 중요한 역할을 하는데, 이때 손상되어 있거나 약해져 있는 p53유전자(단백질)도 회복되고 강해져서 자기 본연의 역할(세포의 이상증식 억제 및 암세포 자살유도)을 충실히 하는 것이로 생각된다.  

이렇게 온열요법으로 열활성 단백질을 충분히 생성시키면, 열활성 단백질은 손상된 세포내 단백질을 복구함과 동시에 단백질의 일종인 암억제유전자인 p53유전자도 복구하거나 재활성화시켜서 암세포의 분열과 증식을 억제하고 암세포가 아포토시스(Apoptosis)를 유도하게 된다. 이외에도 온열요법은 건강유지와 질병치유에 아래와 같은 도움이 된다.

온열요법의 효능

1. 체내에서 열활성 단배질(HSP)를 생성하여 세포를 강화시킨다.

2. 인체의 면역기능(NK세포 활성화, 인터페론 생성, TNF 생성등)을 높여준다.

3. 체내의 혈액순환이 개선된다.

4. 체내의 젖산생산이 느려진다.(피로회복, 운동능력 향상)

5. 체온 상승(신진대사 활발, 체내지방의 연소)

6. 땀이 난다(노폐물과 독소 배출)

7. 엔돌핀을 분비하여 통증을 감소시킨다.

8. 노화를 예방한다(세포활성화) 

온열요법에 의하 열활성단백질 생성은 무조건 땀만 낸다고 되는 것은 아니다.온열 자체가 5장 6부까지 골고루 투열이 되어야 세포속의 미토콘드리아가 작동을 하게 되는 것 이다.일반적으로 많이 사용하는 원적외선 온열 방식은 피부로 부터 2.5cm까지만 투열이 되기 때문에 암 치료 목적으로 미약하여 가시적인 효과를 얻기 힘들지만 심부 14cm까지 투열이 원적외선 온열요법의 경우에는 매우 효과적으로 열활성 단백질 생성을 유도할 수 있어 다양한 치료에 접목을 하고 있다.

그러나 온열요법도 질병군에 따라 다르며 환자의 증례에 따라 세분화된 온열요법을 시도하여야 하기 때문에 반드시 전문 상담원의 설명을 듣고 사용하여야 한다. 온열요법 시 치료 횟수,치료 시간도 적절하게 조절을 하여야 한다.  

http://blog.daum.net/inbio880

참고 자료:

유도된 열충격단백질의 인간각막상피세포에 대한 보호효과

한정수/박은정/김재찬(중앙대학교 의과대학 안과학교실) 2003년 안과학회지 논문자료중에서 일부 발췌

사진 출처:일본NHK 방송 내용중