심각한 COVID-19 결과에 대한 위험 요소: 2형 당뇨병 및 환경
- Paramita Mandal, Sarmistha Adhikari and Rojina Yasmin
- 2022년 2월 22일
- 4분 분량
2형 당뇨병(T2D)은 전 세계 수백만 명의 사람들의 삶에 영향을 미치고 있으며, 특히 심각하고 치명적인 COVID-19 결과의 위험 요소가 된 이후로 그렇습니다. The Earth & I는 인도 Burdwan 대학의 생물의학 유전학 연구실의 과학자들에게 T2D의 과학적 배경, COVID-19와 환경과의 관련성, 이 질병에 걸릴 가능성을 줄이기 위해 취할 수 있는 간단한 단계를 공유해 달라고 요청했습니다.
2형 당뇨병이란?
사람이 2형 당뇨병(T2D) 진단을 받기 훨씬 전에 신체에서 눈에 보이지 않는 변화가 일어나기 시작합니다. 가장 중요한 변화 중 하나는 인슐린 저항성이라고 합니다. 혈당 수치를 조절하는 호르몬인 인슐린은 T2D 발병의 핵심 요인입니다.
우리가 먹는 음식은 혈류로 들어가는 당(포도당)으로 분해됩니다. 이 과정은 췌장의 랑게르한스 섬의 β 세포가 인슐린을 방출하도록 촉발합니다. 순환하는 인슐린은 세포가 혈당을 활용하도록 돕고, 간이 나중에 사용할 수 있도록 혈당을 저장하도록 신호를 보냅니다.
혈액 내 당 수치가 감소함에 따라 인슐린 수치도 감소합니다. 인슐린 수치가 낮으면 간은 저장된 혈당을 방출하여 신체에 에너지를 공급합니다. 하지만 우리 세포가 인슐린에 저항하면 이 정교하게 조정된 시스템이 빠르게 균형을 잃을 수 있습니다.
혈당 수치가 높으면 췌장은 인슐린 분비를 늘려 세포가 혈액 내 당 농도 상승에 반응하도록 합니다. 그러나 결국 췌장은 이런 상황에서 제대로 작동하지 않게 됩니다. 췌장이 더 이상 충분한 인슐린을 공급하지 않으면 당 수치가 계속 상승하여 T2D로 이어집니다. 이런 상황이 장기화되면 간은 과도한 혈당을 지방 세포로 보내 지방으로 저장합니다. 지방 저장량을 늘리는 이런 과정이 비만이 T2D 비율과 관련이 있는 이유입니다.
T2D의 급속한 세계적 증가
전 세계적으로 T2D를 앓고 있는 사람의 수는 지난 20년 동안 두 배로 증가했습니다. 국제 당뇨병 연맹(IDF)에 따르면 2040년까지 그 수는 거의 6억 4,200만 명이 될 것입니다. 비만 관련 당뇨병의 유병률은 2025년까지 3억 명에 이를 것으로 예상됩니다. 비활성적인 라이프스타일, 비만 및 기타 위험 요소의 증가로 인해 T2D의 빈도는 지난 35년 동안 4배 이상 증가했습니다. 이 질병은 피마 인디언, 아프리카계 미국인, 아시아계 미국인, 알래스카 원주민, 아메리카 원주민, 라틴계 및 하와이 원주민과 같은 특정 인간 민족 집단에서 더 자주 발생하는 경향이 있습니다.
비만은 T2D의 주요 위험 요소입니다
세계보건기구(WHO)에 따르면 비만은 전 세계 당뇨병 환자의 44%를 차지합니다. 비만인은 고칼로리 식단을 과도하게 섭취하더라도 미량 영양소 결핍률이 더 높습니다. 최근 연구에 따르면 비타민 D, 비오틴, 티아민 등과 같은 일부 미량 영양소의 결핍은 T2D와 관련이 있을 수 있습니다. 저렴하고 칼로리가 높고 지방이 많고 영양소가 부족한 인기 식품의 가용성 증가와 달콤한 음료의 소비는 비만과 인슐린 저항성과 관련이 있습니다.
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다른 건강 관련 질환이 인슐린 저항성에 기여할 수 있습니다. 과도한 스트레스로 인한 수면 장애는 대사 변화, 체중 및 인슐린 저항성과 관련이 있습니다. 일부 연구에 따르면 대기 오염과 소음 오염에 장기간 노출되면 염증과 인슐린 저항성이 유발될 수 있습니다.
생활 방식과 화학 물질 노출은 T2D 발병에 영향을 미칠 수 있습니다.
스트레스(정신적/감정적) 및 사회경제적 변수, 저급 감염, 환경 독소/오염 물질을 포함하여 특정 변수 요인이 T2D 발병과 역학적으로 연관되어 있는 것으로 나타났습니다. 심하게 오염된 공기 중 유기 오염 물질이나 독소에 노출되면 T2D 환자에서 인슐린 저항성이 생기고 심혈관 질환이 유발되는 요인입니다. 역학적으로 연관이 있는 것으로 나타나지는 않았지만, 팔미트산(고기, 유제품, 팜유의 포화지방)과 올레산( 동물과 채소의 지방과 오일의 단일불포화지방산 )과 같은 지방산을 과도하게 섭취하면 고지방 식단에서 T2D의 위험 요소가 될 수 있습니다. 팔미트산은 "나쁜" 콜레스테롤 또는 LDL 수치를 증가시키는 것으로 알려져 있습니다. LDL은 유해한 복합 지질( 지방과 오일을 포함하는 유기 화합물) 의 합성을 유발 하고 세포 기능을 손상시켜 지방 독성(지질 관련 독성)과 지방 사멸(지질 관련 프로그램된 세포 사멸)을 유발합니다. 팔미트산과 올레산을 과도하게 섭취하면 포도당 자극 인슐린 분비가 손상되는 것과도 관련이 있습니다.
COVID-19 발병률의 위험 요인으로서의 T2D
T2D는 중증 COVID-19를 발병할 위험 요인입니다. 인구 기반 연구에 따르면 COVID-19에 감염된 T2D 환자는 더 나쁜 예후와 결과, 중환자실 입원 위험이 더 높습니다. 안타깝게도 연구 에 따르면 T2D 환자는 비당뇨 환자에 비해 COVID-19 관련 사망 위험이 두 배 더 높습니다.
T2D 환자는 종종 내장 지방 조직(VAT)이라고 알려진 과도한 깊은 지방에 의해 유발되는 저급 만성 염증과 함께 살아갑니다. VAT는 신장과 간과 같은 복부 장기를 감싸고 포도당 조절과 말초 인슐린 민감도(인슐린 저항의 한 형태)에 영향을 미칩니다.
T2D가 COVID-19 감염 위험을 증가시키는지 여부를 판단할 만한 자료는 아직 충분하지 않습니다. 그러나 여러 연구에서 T2D가 중증 COVID-19 발병 위험 요인인 이유를 설명할 수 있습니다.
혈액 내 포도당이 과도한 만성 고혈당증과 2형 당뇨병과 관련된 염증은 당뇨병 환자의 COVID-19 심각도를 높이는 데 기여할 수 있는 여러 가지 생리적 변화를 유발할 수 있습니다. COVID-19를 유발하는 바이러스인 SARS-CoV-2는 ACE-2 세포 표면 수용체에 결합하여 세포에 침투합니다 . 만성 고혈당증과 염증은 ACE-2의 비정상적인 변형으로 이어질 수 있으며, 이는 차례로 SARS-CoV-2 감염에 대한 감수성을 증가시킬 수 있습니다.
만성 고혈당증 과 염증은 T세포의 활동을 낮춰 바이러스 감염을 제거하는 신체의 능력을 감소시킬 수 있으며, 사이토카인 폭풍 이라고 불리는 것을 유발할 수 있습니다 . 사이토카인 폭풍은 일종의 과반응성 면역 반응 및 과염증입니다. 사이토카인 폭풍은 병원균을 먹는(식세포) 면역 세포를 방해하기 때문에 생명을 위협하는 발달입니다. 또한, 사이토카인 폭풍은 염증성 사이토카인(IL-1β 및 TNF-α)의 과다 생산을 유발할 수 있으며, 이는 조직과 장기를 손상시켜 인슐린 저항성과 췌장 β 세포 손상을 촉진할 수 있습니다.
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T2D는 앉아서 생활하는 생활 방식과 관련된 장애로 알려져 있으므로 규칙적인 운동에 중점을 두고 건강한 생활 방식을 이끌어가는 것이 중요합니다. 운동 외에도 개인과 가족은 건강한 식습관, 스트레스 감소, 체중 감량 및 항염증 전략을 채택하여 T2D 위험을 낮출 수 있습니다.
Additional References
K. Hodgson, J. Morris, T. Bridson, B. Govan, C. Rush, and N. Ketheesan. February 2015. “Immunological mechanisms contributing to the double burden of diabetes and intracellular bacterial infections.” Immunology 144(2): 171–185. https://doi.org/10.1111/imm.12394
C-P. Liang, S. Han, T. Senokuchi, and A. Tall. June 2007. “The Macrophage at the Crossroads of Insulin Resistance and Atherosclerosis.” Circulation Research 100(11): 1546–1555. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.107.
*Paramita Mandal: Dr. Paramita Mandal has held the position of Assistant Professor in the Department of Zoology, The University of Burdwan, West Bengal, India for the last five years. She has worked in the field of biomedical genetics for the last twelve years. Her research interests are in the areas of complex disease genetics and cancer genomics. She has handled independent research projects on human genetics and published research articles in peer reviewed journals.
Sarmistha Adhikari: Ms. Sarmistha Adhikari has been a researcher in the Department of Zoology, The University of Burdwan, West Bengal, India for the last four years. She is currently working in the area of complex disease genetics. She is passionate about the role of environmental factors on complex disease pathogenesis and has published research articles in peer reviewed journals.
Rojina Yasmin: Ms. Rojina Yasmin is a researcher in the Department of Zoology, The University of Burdwan, West Bengal, India. She is interested in the area of complex human disease pathogenesis. She is also passionate about the impact of lifestyle factors on the pathogenesis of multifactorial disorders.
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