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뇌전증·케톤식이·미토콘드리아｜뇌전증, 케톤식이, 미토콘드리아는 왜 함께 이야기되는가
뇌전증 치료 영역에서 케톤식이가 다시 주목받는 이유는 단순히 발작 빈도를 줄였다는 임상 결과 때문만은 아니다.
그 이면에는 뇌 에너지 대사의 변화, 특히 미토콘드리아 기능과의 밀접한 연관성이 자리하고 있다.
뇌는 인체에서 가장 많은 에너지를 소비하는 기관 중 하나이며, 이 에너지는 대부분 미토콘드리아에서 생성된다.
따라서 뇌전증을 단순한 전기적 이상으로만 볼 것이 아니라, 에너지 대사 장애의 관점에서 이해하려는 시도가 이어져 왔다.
본 글에서는 뇌전증, 케톤식이, 미토콘드리아의 상호 연관성을 의학적 근거를 바탕으로 정리하고,
이를 이해하기 위한 7가지 기본 기준을 제시한다.
1. 뇌전증·케톤식이·미토콘드리아｜뇌전증과 미토콘드리아 에너지 대사의 관계
뇌전증 발작은 신경세포의 과도한 흥분 상태에서 발생한다.
이 흥분을 조절하기 위해서는 막전위 유지, 이온 펌프 작동, 신경전달물질 조절 등 막대한 ATP 에너지가 필요하다.
미토콘드리아 기능이 저하되면 ATP 생산이 충분히 이루어지지 않고,
그 결과 신경세포의 안정성이 떨어져 발작 역치가 낮아질 수 있다.
실제로 일부 난치성 뇌전증 환자에서 미토콘드리아 호흡효소 기능 장애, 젖산 증가, 전자전달계 이상이 관찰된다.
즉, 뇌전증은 단순히 신경 신호의 문제를 넘어, 에너지 공급 실패가 발작을 유발하거나 악화시키는 구조를 가질 수 있다.
2. 뇌전증·케톤식이·미토콘드리아｜기준 ①~③ : 케톤식이가 미토콘드리아에 작용하는 핵심 메커니즘
기준 ① 포도당 의존 에너지 대사에서 케톤체 기반 대사로의 전환
케톤식이는 탄수화물을 극도로 제한하고 지방을 주요 에너지원으로 사용하도록 유도한다.
이 과정에서 생성되는 케톤체는 미토콘드리아에서 효율적으로 ATP를 생산하며,
포도당 대사에 비해 활성산소 생성이 상대적으로 적다.
이는 에너지 효율이 낮아진 뇌세포에 새로운 연료를 제공하는 역할을 한다.
기준 ② 미토콘드리아 효율성 개선과 전자전달계 안정화
연구에 따르면 케톤체는 미토콘드리아 생합성을 촉진하고, 전자전달계 복합체의 기능을 안정화시키는 데 기여할 수 있다.
이는 ATP 생성 능력을 보완하고, 신경세포의 과흥분 상태를 완화하는 방향으로 작용한다.
기준 ③ 신경 흥분성 감소와 발작 역치 상승
케톤식이는 GABAergic 억제 신경 전달을 강화하고, 글루탐산성 흥분 전달을 억제하는 방향으로 작용한다.
이러한 변화는 미토콘드리아 에너지 회복과 맞물려 발작 발생 가능성을 낮추는 환경을 만든다.
3. 뇌전증·케톤식이·미토콘드리아｜기준 ④~⑤ : 산화 스트레스와 염증 조절 관점
기준 ④ 활성산소 감소와 미토콘드리아 보호
미토콘드리아 기능 장애에서는 활성산소가 과도하게 생성되며, 이는 세포 손상을 가속화한다.
케톤체는 항산화 신호 경로를 활성화해 산화 스트레스를 줄이고, 미토콘드리아 손상을 완화하는 역할을 한다.
이러한 작용은 뇌전증의 만성적 악화를 막는 데 중요한 의미를 가진다.
기준 ⑤ 신경 염증 반응 조절
뇌전증 환자 일부에서는 만성적인 신경 염증 상태가 관찰된다. 케톤식이는 염증 매개 물질을 감소시키고,
미토콘드리아 기능 회복을 통해 염증-발작 악순환을 차단하는 데 기여할 수 있다.
4. 뇌전증·케톤식이·미토콘드리아｜기준 ⑥~⑦ : 임상 적용 시 반드시 고려해야 할 기준
기준 ⑥ 모든 뇌전증 환자에게 동일하게 적용되지 않음
케톤식이는 특히 미토콘드리아 기능 이상이 동반된 난치성 뇌전증에서 효과가 두드러지는 경향이 있다.
그러나 모든 환자에게 동일한 반응을 보이지는 않으며, 일부에서는 부작용이나 효과 미비로 중단이 필요할 수 있다.
따라서 환자 개별의 대사 상태 평가가 선행되어야 한다.
기준 ⑦ 치료 전략의 일부로서 통합적 접근 필요
케톤식이는 약물 치료를 대체하는 방법이 아니라, 미토콘드리아 에너지 대사를 보완하는 치료 전략 중 하나로 이해해야 한다.
약물, 식이요법, 생활 관리, 장기 모니터링이 유기적으로 연결될 때 치료 효과가 극대화된다.
뇌전증·케톤식이·미토콘드리아｜뇌전증 치료의 새로운 시각, 에너지 대사 중심 접근
뇌전증, 케톤식이, 미토콘드리아는 각각 독립적인 개념처럼 보이지만, 실제로는 에너지 대사라는 공통된 축으로 연결되어 있다.
케톤식이는 단순히 발작을 줄이는 식단이 아니라, 미토콘드리아 기능 저하로 인한 에너지 부족을 보완하고,
신경세포의 안정성을 회복시키려는 대사 기반 치료 접근이다.
앞으로의 뇌전증 치료는 전기적 조절을 넘어, 에너지 대사와 세포 기능 회복을 함께 고려하는 방향으로 발전할 가능성이 크다.
이러한 관점의 전환은 환자의 삶의 질을 높이는 중요한 단서가 될 것이다.
