인지기능에 필수적인 미네랄 마그네슘

최해륭 약사 한국의약통신l승인2019.10.04 06:00:03

크게

작게

메일

인쇄

신고

금단 증상 및 정신신경계 퇴행증상 완화에 효과적

인지기능 강화 및 알츠하이머 예방에 중요한 역활

현대인들은 알코올, 담배, 당류, 약물 등 화학물질에 대해 알게 모르게 많은 중독 증상을 겪고 있습니다. 중독 증상은 정신신경계의 퇴행과 관련이 있으며 균형 있는 생활습관과 적절한 영양소 보충을 통해서 이러한 중독 증상 및 금단 증상에서 벗어날 수 있도록 도움을 드릴 필요가 있습니다.

금단 증상에 도움이 되는 영양소로는 콜린(CDP-Choline), 테아닌, 크릴오일 혹은 오메가3, NAC. 글루타치온, 마그네슘, 아연, 비타민C 등을 꼽을 수 있습니다. 모두다 알코올을 비롯한 금단 증상을 해결하는데 중요한 영양소이지만 그 중에서도 가장 중요한 영양소 하나만 꼽자면 마그네슘입니다.

마그네슘은 알코올 섭취 시 꼭 보충해야하는 영양소이기도 합니다. 이번호에서는 이러한 마그네슘의 여러 가지 기능 중에서도 마그네슘의 인지기능에 미치는 영향에 대해서 알아보겠습니다.

마그네슘 결핍에 의한 신체 전반적인 증상으로는 인지기능 감소, 불면, 부정맥, 정신장애, 변비, 두통. 편두통, 근육 경련, 섬유근육통, 만성적인 통증, 마비감, 찌르는 감각, 정신적 육체적 피로가 있으며 정신적인 증상을 좀 더 자세히 살펴보면

무관심(Apathy), 알츠하이머, 망상(hallucination), 섬망(derilium), 혼동, 불안, 짜증, 주의력결핍(inattention), ADHD, 과잉흥분, 기억장애, 아이큐수치 저하, 자살사고(suicide ideation), 습관성(habituation), 강박, 편집성 성격장애(PPD : Paranoid Personality Disorder), 양극성 장애, 자폐, 불면, 뇌졸중, 편두통, 군발성 두통이 있습니다. 참고로 군발성 두통에 대한 약물 요법은 다음과 같습니다.

군발성 두통

급성 발작시 100% 산소 흡입 - > 그 후 분당 710L 산소 공급

프레드니손 60mg/day 로 7일간 투여후 3일간 빠르게 감량

취침 시 좌약 형태의 에르고타민 1mg투여로 야간 발병 예방(주 14mg까지)

예방 약물 : 프레드니손, 리튬, 메치세르지드, 에르고타민, 베라파밀

<마그네슘의 일반적인 기능>

마그네슘은 신체에서 네 번째로 풍부한 미네랄이자 두 번째로 풍부한 양이온(첫째는 칼륨)으로서 300 개 이상의 효소반응에 관여(조효소)합니다. 마그네슘은 ATP 및 DNA와 RNA의 합성에도 필요합니다.

마그네슘은 근육 수축, 심장 박동유지, 신경전도 및 뇌 세포의 기능을 포함한 우리 몸의 모든 전기 화학적 신호 전달에 특히 중요합니다.

흔히 볼 수 있는 마그네슘 결핍이 원인중의 하나일 것이라 여겨지는 장애로는 당뇨, 고혈압, 뇌졸중, 편두통, 주의력 결핍, 과잉 행동 장애 등이 있습니다. 특히 당뇨를 포함한 인슐린 저항성이 원인이라 여겨지는 증상에도 마그네슘의 결핍을 고려해야 합니다.

마그네슘은 학습과 기억과 관련하여 뇌의 시냅스 가소성을 조절하는 데 있어 필수 요소로 밝혀졌으며, 이는 우리가 학습과 기억을 하기 위한 기초가 되는 생리적 과정입니다.

우리가 새로운 정보를 취할 때, 전기 화학 신호가 시냅스 공간을 가로 질러 전송되며 이러한 자극이 뇌에 반복해서 가해지면 뇌의 시냅스 연결 구조에 변화가 생깁니다. 이처럼 새로운 신경 경로를 형성하는 뇌의 능력을 뇌가소성이라고 합니다.

댄스, 태권도의 품세, 운전 등과 같은 특정 기술을 마스터하기 위해서는 새로운 신경 통로 가 생성되어야 하는데, 여기에 결함이 있으면 새로운 기술을 터득하는데 있어 어려움이 있을 수밖에 없으며 노인의 경우 이러한 뇌가소성이 현저하게 떨어지면서 새로운 지식, 정보, 기술을 익히는데 있어서 예전과 같지 않음을 느끼게 됩니다.

그런데 반대로 생각해보면 마그네슘, 아연 등의 미네랄과 항산화 영양소, 은행잎 등의 혈행 개선제 등을 복용하면서 새로운 것을 끊임없이 익히는 것이 뇌를 젊게 유지하는 방법이 되리라 여겨집니다.

뇌가소성이 잘 이루어지는 활동적이고 유연한 두뇌를 가진 젊은이는 새로운 아이디어에 쉽게 흥미를 느낀다고 하는데, 이 역시 반대로 생각해보면 새로운 지식, 정보를 익히는 것을 부담스러워한다면 나이가 아무리 젊어도 뇌 가소성의 보완을 고려해야 하며, 나이가 아무리 많아도 새로운 지식, 기술을 배우는데 있어 자신이 있는 사람은 젊은 사람이라고 볼 수 있을 것입니다. 10 년 전까지만 해도 과학자들은 나이가 들면 뇌 가소성의 손실이 불가피하다고 생각했습니다.

하지만 그를 부정하는 연구 결과들이 나오고 있습니다. 최근 연구들을 보면 뇌 내 마그네슘 수치가 증가하면 뇌의 가소성을 역전시킬 수 있으며 신경 퇴행성 질환에 대한 보완책으로 인지기능 향상을 위해 마그네슘의 보충을 고려할 수 있다는 생각이 듭니다.

<마그네슘의 체내 분포>

▲ 출처 : ijms

(1) Mg2+ 은 소장에서 흡수되고 근위세뇨관(10-20%), 헨레의 고리의 굵은 상행부 (50-70%) 에 의해 재흡수 되며, 대부분 뼈, 근육 및 연조직에 축적됩니다. 혈청 [Mg2+]은 0.5mM ~1.05 mM으로, 이는 체내 총 Mg2+의 1%에 불과하며 반감기가 1000 시간이므로 매우 느린 속도로 체내 교환과정이 일어납니다.

(2) 한편, 중추 신경계 (CNS)의 ECF는 BBB에 의해 혈액 순환과정과는 분리됩니다. 뇌 내 신경 세포와 신경교 세포는 20 ~ 50 nm의 거리로 매우 밀접하게 위치해 있으므로 뇌의 세포 외 공간은 다른 장기와 달리 매우 비좁습니다.

따라서 ECF에 포함된 물질의 농도변화는 매우 가변적이며 BBB는 ECF의 항상성을 위해 여러 분자를 능동 수송합니다. 그리고 그러한 ECF내 물질 중 [Mg2+]은 혈장 또는 뇌척수액 (CSF)의 농도에 비해 더 높은 수준으로 유지됩니다.

그리고 인간의 뇌 내피 세포의 체외 BBB 모델에서 여러 기능적으로 활성화된 Mg2+ 수송체가 밝현됨이 밝혀졌습니다. 이러한 수송체로는 TRPM7(transient receptor potential melastatin 7) 및 MagT1가 있습니다.

현재 Mg2+의 흡수, 배설에 대한 연구 대부분은 소장과 신장에 초점을 맞추고 있습니다. 하지만 뇌내 Mg2+은 능동수송을 위한 여러 수송체가 활용됨을 보이고 있으므로 소장, 신장에서의 Mg2+의 흡수, 배설이 CNS와 얼마나 유사하고 상이한지에 대한 연구가 필요하다는 생각이 듭니다.

(3) 뇌척수액(CSF)은 뇌와 척수를 채우고 둘러싸고 있으며 정상적인 성인 체내에 약 100~150 mL가 존재합니다. CSF의 [Mg2+]은 인지 기능과 양의 상관관계를 나타냅니다. 또한, 적혈구의 [Mg2+]이 해마 내에 CSF의 [Mg2+]과 매우 큰 상관관계가 있음을 보이고 있습니다. 그러므로 적혈구의 [Mg2+]은 인지기능과 기억의 좋은 지표가 됩니다. 이러한 사실은 인체의 [Mg2+] 항상성이 뇌 기능, 특히 시냅스 연결의 핵심 요소임을 나타냅니다.

<마그네슘은 뇌의 가소성을 향상시키고 인지기능을 강화합니다.>

• 뇌가소성 : 뇌 세포 사이의 연결을 리모델링할 수 있는 능력은 기억과 인식의 기초입니다.

• 노년기와 신경 퇴행성 질환에서 기억력과 인지 기능의 손실은 뇌가소성 상실의 결과입니다.

• 연구에 따르면 뇌 내 마그네슘 수치를 높이면 손실된 가소성을 회복하고 신경 퇴행성 질환 환자의 인지 기능을 향상시킵니다.

• 마그네슘은 뇌 세포내 CSF에 보다 고농도로 있으며 이온 채널을 통한 신호 전달을 강화합니다. 이러한 신호가 많이 전달될수록 세포 간 연결이 강해지고 그 결과 기억이 강화됩니다. 마그네슘이 CSF에 충분량 있으면 노인의 작업 기억(물건 위치 등 기억), 에피소드 기억(사람의 얼굴, 정보 등 기억)이 강화되는 것으로 나타났습니다.

• 학습능력 : 마그네슘(magnesium-L-threonate 1.5~2그램 12주 복용) 보충은 50-70세 노인의 추론능력, 계획화 구조화, 문제해결력 강화를 보여주었습니다.

• 알츠하이머 : 마그네슘이 독성 베타 아밀로이드 플라크의 축적을 방지합니다. 마우스에게 magnesium-L-threonate를 공급했을 때, 초기 알츠하이머의 진전을 방지할 뿐만 아니라 말기 알츠하이머인 경우에도 기억력의 손실을 방지하는 것으로 나타났습니다.

• PTSD(post-traumatic stress disorder) : 외상 후 스트레스 장애는 뇌 가소성의 급격한 감소를 유발합니다. 뇌 가소성의 이상은 또한 불필요한 기억이 처리되지 않는 것과도 관계가 있는데 이로 인한 불안 또는 우울증 등에 있어 magnesium-L-threonate의 공급이 유효한 것으로 나타났습니다.

• 마그네슘의 보급은 당뇨병 환자의 기억력 개선에도 유용한 것으로 나타났습니다.

최근의 마그네슘의 인지기능 향상에 대한 몇몇 내용은 10여 년 전 칭화대 연구팀에 의해서 만들어진 물질인 magnesium-L-threonate을 활용한 연구 내용과 관련이 있습니다.

제가 위에 언급한 내용도 magnesium-L-threonate을 활용한 내용이 있으며 이러한 형태의 마그네슘이 CSF내에 마그네슘의 농도를 높이는 목적으로 효과가 있는 것으로 보입니다.

현재 국내에서는 magnesium-L-threonate를 구하기가 어렵습니다. threonate이 킬레이트된 마그네슘이 있으면 보다 물질 활용의 범위가 넓어지겠지만 꼭 magnesium-L-threonate 형태여야만 뇌에 긍정적인 기능을 하리라 생각하실 필요는 없습니다.

아무래도 노인이거나 뇌 내 마그네슘 농도를 보다 짧은 시간 내로 높이려 할 때 위와 같은 형태의 마그네슘을 고려할 수 있겠지만 신체 전반의 동맥, 정맥, 림프, CSF의 기능을 강화함으로써 마그네슘을 비롯한 필수미네랄의 기능이 뇌에서 효력을 발휘하도록 도와줄 수도 있습니다.

2017년 네덜란드 에라스무스대에 따르면 “혈청 마그네슘 과소· 과다 시 모두 치매 위험이 상승” 한다고 합니다. 만 명의 가까운 지원자(9천569명, 절반 이상이 여성, 평균 연령 64.9세)를 대상으로 한 연구에서 혈청 마그네슘 수치가 과도하게 낮거나(0.79 mmol/L 이하) 높을 경우(0.90 mmol/L 이상) 모두 정상범위일 때 보다 치매 발병 위험이 30% 정도 급증하는 것으로 나타났습니다.

같은 해 일본 도쿄도의학종합연구소 연구팀은 뇌 속 마그네슘 이온이 장기간에 걸쳐 기억력이 훼손되지 않도록 하는데 핵심 역할을 한다는 내용을 발표하였습니다.

즉 CSF 내 마그네슘 이온의 농도를 조절하는 것은 기억력 유지 및 인지기능 향상에 필수적이며 현대인들은 거의 대부분이 마그네슘이 부족할 수밖에 없는 식생활을 하고 있으므로 마그네슘의 보충은 필수입니다. 하지만 체내 마그네슘의 지나친 농도 상승 또한 인지기능에 좋지 않을 수 있습니다.

예를 들어 과학적인 데이터가 있지는 않지만 임상에서는 magnesium-L-threonate를 복용 후 마그네슘의 수면효과가 강화되어 낮에 졸리는 경우도 종종 나타나고 있다고 합니다.

그러므로 새로운 물질이 킬레이트 된 형태의 마그네슘이 CSF에서의 농도 상승에 유리한 것은 거의 확실해 보이지만 천연 형태의 마그네슘 또한 장내 환경을 개선하고 동맥, 정맥, 림프의 기능을 비롯한 인체 전반의 기능을 향상시키면서 공급한다면 정신적 신체적 균형을 유지하는데 도움이 되리라 생각되므로 참고하시기 바랍니다.

참고 자료

Grober U, Schmidt J, Kisters K. Magnesium in Prevention and Therapy. Nutrients. 2015;7(9):8199-226.

Yu X, Guan PP, Guo JW, et al. By suppressing the expression of anterior pharynx-defective-1alpha and -1beta and inhibiting the aggregation of beta-amyloid protein, magnesium ions inhibit the cognitive decline of amyloid precursor protein/presenilin 1 transgenic mice. Faseb j. 2015;29(12):5044-58.

Liu G, Weinger JG, Lu ZL, et al. Efficacy and safety of MMFS-01, a synapse density enhancer, for treating cognitive impairment in older adults: a randomized, double-blind, placebo-controlled trial. J Alzheimers Dis. 2015;49(4):971-90.

Proactive Health, 2017.10.25

한국의약통신  pharmacy@binews.co.kr
<저작권자 © 한국의약통신, 무단 전재 및 재배포 금지>

한국의약통신의 다른기사 보기

인기기사

기사 댓글
첫번째 댓글을 남겨주세요.
0 / 최대 400byte

숫자를 입력해주세요

욕설등 인신공격성 글은 삭제합니다.
여백
신문사소개인터넷신문윤리강령기사제보광고문의불편신고개인정보취급방침이메일무단수집거부청소년보호정책
(주)비즈엠디  |  제호 : 한국의약통신  |  서울시 서초구 동광로 10길2 (방배4동 823-2) 덕원빌딩 3층  |  대표전화 : 02-3481-6801  |  팩스 : 02-3481-6805
등록번호 : 서울 아04261  |  등록일 : 2016년 12월 8일(설립일 : 2001년 12월 19일)   |  발행일 : 2015.02.05  |  발행인·편집인 : 정동명  |  청소년보호 책임자 : 정원용
Copyright © 2019 한국의약통신. All rights reserved.