미세플라스틱 섭취 시 정상군보다 20db 더 큰 소리에 반응

원자력의학원 연구팀, 미세플라스틱 청력 손실·균형감각 저하 유발 규명

연구 과정. ⓒ한국원자력의학원

한국원자력의학원은 미세플라스틱이 내이를 손상시켜 청력 손실과 균형감각 저하를 일으킬 수 있다는 사실을 밝혔다고 24일 밝혔다.

원자력의학원에 따르면 김진수 방사선의학연구소 박사와 박민현 서울대 의과대학 이비인후과학교실 교수, 최종훈 중앙대 창의ICT공과대학 융합공학부 교수 공동 연구팀은 미세플라스틱과 청력장애 연관성을 연구했다. 연구팀은 난청과 같은 청력장애와 최근 여러 질환 발병 원인으로 지목되고 있는 미세플라스틱과의 상관관계를 찾아보기 위해 이번 연구를 진행했다.

연구팀은 일회용품 등에 쓰이는 플라스틱 종류 중 하나인 폴리에틸렌을 실험쥐에 4개월 간 매일 10mcg(100만분의 1g)을 먹이고, 소리 감지와 평형 유지 역할을 하는 내이의 청력 측정, 균형감각 측정, 뇌 포도당 대사 분석, 전사체 분석 등을 시행했다.

먼저 지방을 제거해 빛에 완전히 투명하게 만드는 조직 투명화 기법으로 내이를 구성하는 달팽이관(청력 담당)과 전정기관(균형감각 담당)에 폴리에틸렌이 0.144mcg 축적된 것을 관찰했다.

이어 청력 측정시험에서는 정상군은 31.7db, 폴리에틸렌 섭취군은 54db에 반응했다. 폴리에틸렌 섭취군이 정상군보다 22.3db 더 큰 소리에 반응하여 폴리에틸렌의 청력 기능 손상을 확인했다.

청력 손실 정도는 작은 소리(20~39db)가 안 들리는 경도(10% 청력손실), 보통 소리(40~69db)가 안 들리는 중도(50% 청력손실), 큰소리(70db)도 잘 못 듣는 고도(70% 이상 청력손실) 등으로 구분한다.

균형감각은 트레드밀을 이용한 운동부하 검사를 시행해 안정적으로 달린 시간을 측정한 결과, 정상군은 평균 515.7초, 폴리에틸렌 섭취군은 평균 322.1초로 폴리에틸렌 섭취군이 운동 지속 능력이 낮았다. 로타로드 회전봉 검사에서는 정상군에 비해 폴리에틸렌 섭취군이 회전봉 위에서 2배 빨리 떨어졌고, 손발의 악력도 30% 낮은 것으로 나타났다.

뇌 포도당 대사 분석은 포도당 유사체 방사성의약품을 폴리에틸렌 섭취군에 주사 후 양전자방출단층촬영(FDG PET) 시행 결과, 청력 감소 시 나타나는 대뇌 측두엽의 포도당 대사 감소를 관찰하고 폴리에틸렌의 내이 손상을 확인했다.

단백질 관련 유전정보를 담고 있는 RNA의 총합인 전사체 분석에서는 폴리에틸렌 섭취군에서 세포사멸과 염증 관련 유전자(PER1, NR4A3, CEBPB)가 많이 발현되어 달팽이관과 전정기관에서 세포사멸로 인한 손상이 진행된 것을 검증했다.

연구팀은 “이번 내이 연구로 미세플라스틱의 생체 위해성을 다시 한번 입증했다”며 “미세플라스틱의 내이 영향 후속 연구를 수행하여 무분별한 플라스틱 사용에 대한 경각심을 일깨우는 계기가 마련되기를 바란다”고 말했다.