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생사의 간극, 100만분의 2 밀리미터[리더스 칼럼]
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승인 2014.06.24  14:35:44
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 유영현
 동아대학교 의과대학 교수 
 해부학
 

  죽음은 지척에서 떠돈다 한다. 생사의 간극은 거리로도 짧고 시간으로도 짧다.

  1993년 10월 10일 위도 앞바다에서 훼리호가 침몰하여 292명이 사망하였다. 당시 군대 한 부처의 장교 S씨는 일요일 당직근무로 야유회에 동행하지 않아 유일하게 살아 남았다. 아마도 며칠 혹은 몇 주 전 당직명령서가 통지되었을 때 그는 사에서 생으로 옮겨졌다.

  사업차 일본 후쿠오카에 거주하는 P형은 2011년 3월 10일 오후 급한 개인사정으로 센다이 공항으로의 출발을 하루 미루었다. 원래 계획은 10일 미야기현에서 숙박한 뒤 11일 오후에 이씨노마끼항 부둣가로 나아가 정박 중인 선체 점검을 나가기로 되어 있었다. 원래 일정을 따랐다면 P형은 동일본대지진 쓰나미가 덥쳐 초토화된 이씨노마끼항에서 이생을 떠나고 말았을 것이다. P형의 생사는 단 하루 사이에 갈리었다. 지진이 발생한 11일 P형은 미야기현으로 향하기 위하여 센다이 공항으로 향하는 비행기에 탑승하였다. 센다이 공항에서 착륙하는 기내에서 P형은 충격적인 장면을 내려다 보았다. 센다이 공항 활주로와 공항청사는 물에 잠겼고 사람들은 청사위에 피신하여 손을 흔들고 있었다. 비행기는 선회하여 간사이 공항에 착룩하였고 그는 살아 남았다. 11일 비행기 착륙이 조금 일렀다면 센다이 공항에서 최후를 맞았을지도 모른다. P형은 집요하게 따라붙는 죽음의 운명을 단 몇십 분 사이로 뿌리칠 수 있었다.

  10년 전 필자 친구 A는 밀린 일 때문에 귀가하지 못하고 재직하던 종합병원 길 건너 식당에서 저녁식사를 하다 심부정맥으로 쓰러졌다. 함께있던 동료가 황급히 업고 길 건너 병원 응급실에 도착하는데 걸린 시간은 7분. 도착 시 그의 심장은 멈춰있었다. 의료진은 즉각 움직였지만 1/2단계 제세동기 자극에도 심장은 돌아오지 않았다. 다행히도 A의 심장은 마지막 300쥴 자극에 반응하여 다시 뛰기 시작하였다. 그 때 그는 단 몇 분 거리의 생사의 간극을 넘나 든 것이다. A는 이후 체중을 줄이고 담배도 끊어 몸을 철저히 관리하여 생의 세계에서 건강하게 살아가고 있다.

  필자의 연구분야는 세포의 죽음이다. 1972년 일군의 연구자들은 세포가 능동적으로 죽는다는 개념을 발표하였다. 이 개념은 매우 신선하였지만, 세포의 죽음에 대한 후속 연구는 별 진전이 없었다. 세포분자생물학의 발달에 힘입어 많은 생명과학자들이 세포의 죽음 연구에 매달리기 시작한 것은 1990년대 이다. 연구 초기 대부분의 과학자들은 세포의 죽음을 결정짓는 세포 내 중추는 당연히 핵이라고 생각하였다. 핵은 모든 생명현상의 중추이니 당연한 것 같았다. 그러나 1990년대 중반 세포생사 운명을 결정하는 중추가 미토콘드리아라는 충격적인 연구결과가 발표되었다. 프랑스학자 귀도 크뢰머는 1995년 세포가 죽어야 할 환경을 감지하면 미토콘드리아 내막의 탈분극이 일어나 세포죽음의 신호를 당기게 된다는 증거를 제시하였다. 핵이 세포와 자신의 운명을 조절하는 중심기관이라는 기존 패러다임을 뒤엎는 놀라운 발표였다.

  이어 1996년 미국 에모리대학의 왕샤오동은 미토콘드리아 내 존재하는 시토크롬 c 분자가 고유의 위치에서 떨어져 나와 미토콘드리아 밖 세포질로 나오면 이 것이 세포를 돌이킬 수 없는 죽음의 길로 인도한다는 것이 밝혀졌다.

  미토콘드리아는 세포호흡을 통하여 세포에 에너지를 공급하는 기관이다. 시토크롬 c는 전자전달을 수행하여 이 세포호흡에 결정적 역할을 하는 분자이다. 그런데 세포생존에 필수적인 역할을 하는 시토크롬 c가 세포 내 위치를 바꾸면 죽음을 부른다. 이런 야누스의 얼굴을 가진 분자는 생물계에 더 없다. 과학자들은 한 동안 이 믿기 어려운 보고에 크게 당황하였다. 그러나 이는 의심할 바 없은 사실이 되었다. 필자의 실험실에서도 죽어가는 세포에서 시토크롬 c가 미토콘드리아 밖으로 빠져 나가는 현상은 늘 관찰된다.

  미토콘드리아 내막에서 세포질까지 거리는 단지 100만분의 2 밀리리터이다. 세포에서 생사의 간극은 지척보다도 훨씬 더 짧은 100만분의 2 밀리리터에 불과한 것이다.

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