충치가 있는 사람들에게 차가운 음료를 마시는 것은 굉장히 고통스러울 수 있다. 나이가 들어 잇몸이 상해도 치아는 찬 것에 굉장히 민감해지는데, 이를 한랭 민감성(cold sensitivity)이라고 부른다. 치아가 차가운 노출에 민감한 것은 생리적으로 특이한 현상이다. Howard Hughes Medical Institute(HHMI)의 데이비드 클래팜 부사장은 치통을 “독특한 고통”이라고 표현하며, “그냥 괴로운 일”이라고 설명했다. 치아는 어떻게 추위를 감지하는 것일까? 영국 건강 정보 사이트 Medical Xpress는 치아가 다른 조직과 달리 한랭 민감성이 생기는 이유에 대해 보도했다.



HHMI의 연구팀은 치아가 추위를 어떻게 감지하는지 알아냈고, 관련된 분자 및 세포주들을 정확히 찾아냈다. 연구팀은 2021년 3월 26일, 사이언스 어드밴스지(Science Advances)에 생쥐와 사람 모두에서 상아질모세포(odontoblasts)가 추위 감지에 주요 역할을 한다고 보도했다. 에나멜 바로 안쪽에 위치한 상아질모세포가 치아 부식으로 노출이 되면, 신호를 보내 궁극적으로 뇌에 충격을 일으킬 수 있다.

이 논문은 오랫동안 사용되어 오던 치료 요법이 치통을 어떤 메커니즘으로 완화시키는지에 대해서도 설명한다. 전통적으로 치통 치료에 사용되어 온 정향유(클로브 오일)의 주성분은 ‘콜드 센서(추위를 감지하는 센서)’ 단백질을 차단하는 화학 물질을 함유하고 있다.

이 ‘콜드 센서’를 더욱 구체적으로 겨냥하는 약을 개발하는 것은 치아의 한랭 민감성을 잠재적으로 제거할 수 있게 한다. 일단 목표로 삼아야 할 분자가 생긴 것이다.

치아는 박테리아와 산성이 치아의 보호막, 즉 에나멜을 먹어 치울 때 부패한다. 에나멜이 부식되면 충치가 생기게 되는데, 이는 한랭 민감성과 극심한 치통을 유발할 수 있다.



치아가 어떻게 추위를 감지하는지 알기 전, 과학자들은 한 가지 이론을 제안했다. 치아 안의 작은 운하는 온도가 변할 때 움직이는 액체를 포함하고 있다. 과학자들은 신경이 이 액체의 방향에 따라 뜨거운지 차가운지를 감지할 수 있다고 보고했다.

연구팀은 이 이론을 토대로 이온 채널, 즉 문처럼 작용하는 세포막의 모공에 초점을 맞췄다. 예를 들어, 화학적 메시지나 온도 변화 같은 신호를 감지한 후, 이온 채널은 닫히거나 활짝 열린다. 이것은 세포에서 세포로 전해지는 전기 신호를 생성하게 되는데, 이는 정보를 빠르게 전송하는 방법이며, 뇌, 심장, 그리고 다른 조직에서 매우 중요한 역할을 한다.

TRPC5라고 불리는 이온 채널은 상아질모세포에 존재하며, 충치가 있는 치아에 더 많이 존재한다. 쥐에 대한 새로운 실험으로 TRPC5가 ‘콜드 센서’로 기능한다는 것을 발견했다. TRPC5가 없는 생쥐나 이온 채널을 막은 치아에서는 추위를 감지하지 못하였다. TRPA1이라는 다른 이온 채널도 역할을 하는 것으로 보인다.

연구팀은 치아의 한랭 민감성을 최소화하는 경로와 약물 표적을 찾아냈다. 이 연구를 통해 많은 사람들에게 영향을 끼치는 치통을 치료할 수 있을 것으로 보인다.

출처: 건강이 궁금할 땐, 하이닥 (www.hidoc.co.kr)