[스크랩]방사에너지의 노출과 암

방사에너지란 어떤 물체로부터 방출되어 나오는 에너지를 말한다.

태양에서 오는 빛은 방사에너지를 발생시킨다.

예를 들어, 햇빛이 우리 몸에 부딪치면 우리 몸에서 일정하게 열이 방출된다. 하지만, 방사에너지라 하면, 대부분의 사람들은 방사능 물질이나 핵반응 시 방출되는 방사선 등의 특정한 방사에너지만을 생각한다.

대부분의 방사에너지는 암의 발생과는 관련이 없는 것으로 알려져 있다. 오직 고주파의 방사에너지(이온화 방사에너지와 자외선)만이 유전자 DNA에 손상을 일으켜 암을 유발하는 것으로 밝혀졌을 뿐이다.

1895년에 x-선이 발견된 직후부터 우리 몸에 해로운 방사에너지에 노출될 위험성을 인식하게 되었다.

초기의 x-선 발생기를 다루던 많은 작업자들이 x-선에 의해 피부가 반응하는 것을 관찰하였으며, 1902년에 처음으로 x-선에 의해 피부암이 발생된다는 사실이 보고되었다. 이후 수년 내에 x-선과 관련이 있는 많은 피부암 환자들이 발견되었다. 1911년에 처음으로 x-선 작업자들 중에서 백혈병(일종의 골수암)환자가 발생된 사실이 보고되었다.

라듐(radium)의 발견자인 Marie Curie씨와 그녀의 딸은 방사선에 의해 발생된 백혈병으로 사망한 것으로 믿어진다. 그 때부터 많은 연구에서 어떠한 방사선에 의해 암이 발생되는 사실이 확인되었다.

이온화 방사에너지

방사에너지는 일반적으로 이온화 방사에너지와 비이온화 방사에너지로 구분된다. 이온화 방사에너지는 세포를 침투할 수 있는 고에너지의 파장으로 구성되며, 세포의 이온화를 유발하기도 한다. 이온화란 정상상태에서는 전하(電荷)를 갖지 않는 분자가 양전하(陽電荷)를 띠게 되는 것을 말한다. 이온화된 분자는 불안정하여 재빨리 화학적으로 변화된다. 이 때문에 분자를 손상시키는 자유래디컬(free radical)이 생성된다. 자유래디컬은 에너지 수준이 매우 높아 분자, 조직, 기관 등을 손상시켜 우리 몸의 건강을 해친다.

세포핵 안에 있으면서 각 사람들의 특성을 결정짓는 유전자인 DNA는 특히 이온화 방사에너지에 민감하다. 따라서 이온화 방사에너지는 DNA의 변이를 야기시킬 수 있으며, DNA의 변이는 세포의 사멸이나 암을 일으키는 원인이 된다. 우리 몸의 모든 세포는 이온화 방사에너지에 의해 손상될 수 있다. 손상 정도는 세포가 이온화 방사에너지에 노출된 정도(시간과 크기)에 따라 달라진다. 이온화 방사에너지에 의한 세포의 손상 과정은 순식간에 일어난다 하더라도 암으로 발전되는 것은 수년 이상의 세월이 걸린다.

이온화 방사에너지에는 알파(α) 입자, 베타선과 양성자 등의 방사성물질과의 충돌로 튀어 나오는 입자들과 x-선, 감마선, 우주선(宇宙線) 등이 있다. 이들 방사에너지들은 각각 에너지 수준이 다르며, 따라서 세포를 침투하는 능력도 다르다. 그러나 이들 이온화 방사에너지들은 모두 분자의 이온화를 일으킬 수 있다.

사람들이 노출되는 이온화 방사에너지에는 다음의 3 타입이 있다:

1. 자연방사에너지(natural background radiation): 흙 속에 정상적으로 함유되어 있는 방사성 물질과 태양계와 우주에서 오는 방사에너지를 말한다. 우리가 가장 흔하게 노출되는 방사에너지가 자연방사에너지이다.

2. 비의학적 인조방사에너지(non-medical synthetic radiation): 1962년 이전에 군사적 및 경제적 이유로 거행되었던 핵실험 결과로 생긴 방사에너지를 말한다.

3. 의학적 방사에너지: 진단을 목적으로 이용되는 x-선과 치료를 목적으로 이용되는 방사에너지를 말한다. 방사선 치료는 현재 암 치료에 이용되고 있으며, 치료시의 방사선 노출량은 진단용 x-선보다 수천 배나 높다.

이온화 방사에너지는 암을 일으키는가?

동물실험 결과 많은 종의 동물에서 이온화 방사에너지가 암을 일으키는 사실이 드러났다. 이온화 방사에너지는 발암성 화학물질에 비해서는 비교적 발암성이 약하지만, 사람에게 암을 일으키는 사실이 드물게 과학적으로 입증된 발암물질이다. 방사에너지에의 노출이 암으로 발전하는 데는 수년이 걸린다. 방사에너지에 의해 발생될 수 있는 암은 별도의 방사선에 노출됨이 없이 자연적으로 발생될 수도 있으나, 방사선에 노출되면 암에 걸릴 가능성은 더욱 높아진다. 예를 들어, 이온화시키는 경향이 큰 알파선에 노출되어 있는 우라늄 광산의 광부는 소세포폐암(small cell lung cancer)에 많이 걸린다.

방사에너지에 대한 민감성이 우리 몸 기관들 모두가 다 똑 같은 것은 아니다.

갑상선과 골수가 가장 민감하게 감응하며, 신장, 방광과 난소가 가장 민감성이 낮다.

암의 일종으로 골수에서 발생하는 백혈병은 이온화 방사에너지에 의해 가장 많이 발생되는 암이다.

이온화 방사에너지가 암을 일으키는 사실은 일본의 원자탄 피폭 생존자들, x-선에 많은 양 피폭된 사람들, 알파선에 많이 노출되어 있는 우라늄광 광부들 등을 통해 밝혀졌다. 하지만 이들 경우는 10 센티그레이(centigray) 이상의 비교적 많은 양의 방사에너지에 노출된 경우로서, 이보다 적은 양의 방사에너지에 피폭된 경우는 피폭량이 높은 경우의 데이터와 비교하여 발암 위험성을 추정할 수 있으나 이는 정확한 추정치는 아니다.

방사에너지의 피폭량에 따른 발암성

이온화 방사에너지는 피폭량과 관련하여 발암성의 증거가 있는 유일한 발암물질인 것 같다. 방사에너지의 암을 일으킬 가능성은 피폭량이 증가할수록 커진다. 하지만, 그로 인해 유발된 암의 생장 및 확산되는 경향이 피폭량에 의해 영향을 받는지에 대해서는 증거가 없다. 달리 말해서 방사에너지에의 피폭량이 더 많다고 해서 꼭 암이 더 크게 확산된다고 볼 수는 없다.

방사에너지에의 피폭량이 적은 경우

지난 20년 동안 행한 수많은 연구에서 환경방사에너지(environmental radiation)에 10 cGy이하로 피폭된 경우의 영향이 관찰되어 그 결과를 주의 깊게 분석하여 보았으나 방사에너지와 관련 있는 암 환자가 상당히 증가된 점은 인지되지 않았다. 이 분야의 연구는 지금도 계속되고 있다.

이온화 방사에너지와 관련이 있는 암

백혈병은 일본의 원자탄 피폭환자들의 경험을 근거로 이온화 방사에너지에 다량으로 피폭되었을 때 발생되는 암으로 밝혀져 있다.

암의 진행이 매우 느려(일반적으로 적어도 10~15년) 증거가 확실하진 않지만, 지금은 다른 암들도 방사에너지에 의해 발생될 수 있는 것으로 알려져 있다.

다른 암들에 반해, 백혈병은 방사에너지에 심하게 노출된 지 불과 2년 정도 지나 발생된다.

원자탄 피폭자 중 생존자에 대한 연구에서 피폭량이 적어도 100cGy 이상 되면 여러 종류의 암에 걸릴 위험성이 크게 증가되는 사실이 밝혀졌다.

이들 생존자들은 백혈병에 걸릴 위험성이 일반사람보다 5.5배 정도 크다. 아이들의 경우에는 백혈병에 걸릴 위험성이 어른보다 2배 정도 더 높아지며, 태아의 경우는 더욱 높아진다.

원자탄에 의한 이온화 방사에너지의 심한 피폭으로 다른 암에 걸릴 위험성도 일반사람보다 약 50% 정도 높다.

이 경우 여성이 유방암에 걸릴 위험성도 일반사람에 비해 2배 이상 높으며, 20세가 되기 전에 피폭된 여자는 나이가 더 들어 피폭된 여자보다 유방암에 걸릴 위험성이 더욱 높은 것으로 드러났다.

이 경우 폐암에 걸릴 위험성은 일반사람보다 50% 높으며, 다발성 골수종에 걸릴 위험성은 일반사람보다 2배 이상 높다.

방사선 치료에 의해 발생된 암

이온화 방사에너지의 조사는 어떤 종류의 암에서는 효과적이다. 높은 피폭량 때문에 방사선 치료 중에 암세포와 일부 정상세포까지 죽는다. 하지만, 방사선 치료는 살아남은 세포의 DNA에 변이를 일으킬 수도 있으며, 이 때문에 결국 다른 암을 유발하기도 하며 이를 이차 암(second primary cancer)이라고 한다.

방사선을 쪼인 부위에서 이차 종양이 발생, 증가된 사실이 방사선 치료와 항암제 치료를 병행하거나 방사선 치료만을 한 여러 종류의 암 환자들을 통해 관찰되었다. 방사선 치료와 갑상선암 및 초기단계의 유방암과 관련한 연구도 많이 진행되었지만, 방사선 조사 범위가 매우 좁게 한정되어 있어 정상조직의 피해가 적었기 때문에 결국 방사선 치료 자체가 강력한 이차 암 발생 요인이라고 판단하기는 어려웠다.

반면에 림프종의 일종인 호지킨병의 방사선치료에서는 몸의 여러 부위에 넓게 낮은 수치의 방사선을 조사하여 치료한다. 따라서 방사선조사범위에는 정상조직도 많이 포함된다. 따라서 방사선 치료를 받는 호지킨병 환자들은 이차 암에 걸릴 위험성이 더욱 높다.

그러나 방사선 치료 시 방사선에 노출되어 이차 암을 유발하는 문제점을 고려하더라도, 치료효과가 높기 때문에 방사선 치료는 이러한 문제점을 뛰어 넘을 수 있다.

하지만, 방사선 치료와 화학요법의 병행은 이차 암 발생의 위험성을 더욱 높여준다. 따라서 이 분야에 대한 연구가 더 많이 진행되어 이차 암의 발생 위험성을 최소화할 수 있는 최선의 치료 방책이 나와야 한다.

방사에너지에 대한 유전적인 감수성

과학자들은 방사에너지에의 노출로 DNA에 어떠한 변화가 일어나서 암세포를 발생시키는가에 대한 연구를 많이 하고 있다.

많은 사람들이 알고 있듯이 DNA는 세포핵 속에 존재하면서 우리 몸의 모든 유전적 정보를 내포하고 있어 우리의 몸의 구조와 특질을 결정한다. 우리가 우리의 부모를 닮을 수 밖에 없는 것도 이 DNA 때문이다. 하지만, DNA는 우리의 외양뿐만 아니라 우리의 소질 등 많은 것을 결정 짓는다.

DNA의 일부인 어떤 유전인자들은 우리 몸 세포의 생장과 분열과 사멸을 통제한다.

종양형성유전자(oncogene)로 불리는 어떤 유전인자들은 세포분열만을 조장한다. 반면에 세포분열속도를 늦추어 적절한 시기에 세포가 죽도록 하는 유전인자들도 있으며, 이들을 종양억제유전자(tumor suppressor gene)라고 한다.

암세포는 DNA에 변이를 일으켜 종양형성유전자는 작용을 하는 반면에 종양억제유전자는 작용을 하지 못하는 데서 발생된다고 알려져 있다.

변이된 DNA를 유전적으로 물려받은 경우 암에 걸릴 위험성은 높아지며 암의 가족력이 높은 것은 이 때문이다.

암의 발생과 관련이 있는 이러한 특수한 유전자가 발견되면서 방사에너지에의 노출로 암에 걸릴 가능성에 대한 유전적 소질에 대해 관심을 기울이게 되었다.

유전인자가 방사에너지에 노출될 경우에도 잘 걸리지 않는 암이 있다. 예를 들어 뼈암의 일종인 골육종는 방사에너지에의 노출로는 잘 걸리지 않는 암인데도, 악성 안암의 일종인 유전적 망막아세포종(retinoblastoma)으로 방사선 치료 중인 아이들은 골육종(osteosarcoma)에 걸릴 위험성이 큰 것으로 알려져 있다.

이상의 글은 미국 암협회(the American Cancer Society)가 2006년 2월 6일에 개정하여 발표한 내용을 번역, 정리한 것입니다.

출처 : 건강과 기공 원문보기 글쓴이 : 기공사랑