생활환경 관련자료

Phthalate ester(프탈레이트 에스터)와 내분비 장애

Phthalate ester는 일상생활에 사용되는 많은 제품에 포함되는 물질로, 인간과 환경에 폭넓게 노
출되어 그 독성이 중요시되고 있다. 그 가운데 특별히 관심을 끄는 것은 PVC로 만들어진 장남감
과 의료용구에 위한 노출이다. PVC 장난감을 빨거나 깨무는 유아들과 혈관, 호흡기, 또는 기타
다른 장기에 대한 치료를 받는 환자들은 일반적으로 널리 사용되는 가소제인 DEHP(di-2-
ethylhexyl phthalate)에 폭넓게 노출되고 있다. 유럽과 미국에서는 “Health Care Without
Harm”이라는 단체가 조직되어 있는데, 의료용구를 통한 phthalate의 노출이 미칠 수 있는 잠재적
인 건강영향에 관심을 가지고, 독성 기작과 이러한 물질에 의해 특히 큰 영향을 받는 사람들의
특성을 과학적으로 규명하기 위해 노력하고 있다.

지금까지 phthalate는 정소와 난소에 대한 독성을 가지고 있는 것으로 알려져 왔다. 하지만 아
직 이 물질의 독성에 대한 명확하고 전체적인 이해가 되지 않고 있다. 정소에 대한 독성의 경
우, 성장기에 있는 개체에 더욱 큰 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 반면, 성장기 난소에 대
한 독성 영향은 거의 연구된 바가 없다. 최근에 이르러 내분비교란물질, 일명 환경호르몬에 대
한 관심이 커지고 있다. 내분비장애물질은 생체내 항상성 유지와 성장 및 분화에 관여하는 호르
몬의 생산, 분비, 이동, 대사, 결합, 반응 그리고 분해 작용을 방해하는 물질이다. 비교적 최신
의 연구결과에서 phthalate계 물질들이 내분비계 장애물질로 밝혀지고 있고, 그 중 일부는 그 기
작을 설명할 수 있을 것으로 보인다. 이러한 연구는 매우 흥미를 끄는 것이다. 미국과 유럽의 관
련 행정기관은 phthalate를 포함한 내분비계 장애물질에 관해 더욱 구조적으로 접근해가려는 시
도를 하고 있고, 연구를 진행 중이다.

세포 배양과 동물실험에 관한 몇몇 연구에서 phthalate는 명백히 호르몬 작용을 방해하는 것으
로 나타났다. 먼저, 쥐를 대상으로 한 실험에서, 임신기간과 수유기간 중 모체에 DBP(Dibutyl
phthalate)와 DEHP에 노출시켰을 때, 다음 세대 수컷의 생식기관에 심각한 영향을 미친다는 결과
가 나왔다. 이러한 변화는 flutamide와 같은 항-안드로젠 물질에 노출되었을 때와 같은 결과이
다. 하지만, DBP에 관한 후속연구에서는 flutamide와는 다른 현상이 발견되었다. 즉, DEHP와 DBP
는 항-안드로젠으로서 안드로젠이 매개하는 남성 생식 기관의 분화를 교란하지만, DBP는
flutamide의 안드로젠 수용체에 대한 antagonist(길항제) 역할과는 다른 작용을 한다는 것이다.
앞으로의 연구를 통해서 DBP가 안드로젠 수용체와의 작용에 의한 것인지, 아니면 안드로젠 수용
체의 기능을 변화시키기 때문인지에 관한 연구가 필요하다. 어떠한 경우든지, 이러한 phthalate
는 안드로젠에 의해 매개되는 생식 발달을 저해하는 물질로서 내분비교란성 물질이라고 볼 수 있
다. DEHP와 DBP가 낮은 농도로 인간에게 노출될때에도 이러한 영향을 나타내는지는 알려지지 않
았다. 동물실험에서도 “무영향” 농도가 어느 수준인지 아직 확인되지 않고 있다.

동물에 대한 phthalate연구에서 또다른 내분비 교란 작용이 발견되었다. DEHP가 수컷의 고환에
미치는 독성은 대부분 그 중간대사 생성물인 MEHP(mono-ethylhexyl phthalate)가 고환에 있는
Sertoli cell에 영향을 미치기 때문인 것으로 알려져 있다. Sertoli cell은 미성숙 정자를 보호
하는 세포이다. Sertoil cell의 손상은 정자 생산량의 감소를 야기하는데, 이러한 영향은 이 물
질에 대한 노출이 중단되어도 다시 원상복구 되지 않는다. 정상적인 Sertoli cell의 발달은 뇌하
수체에서 분비되는 황체자극호르몬(Follicle Stimulating Hormon, FSH)에 의해서 진행된다. FSH
수용체는 Sertoli cell 막에 있다. FSH는 이 수용체와 결합하여 Sertoli cell내에서 단계적인 반
응 거쳐 정상적인 Sertoli cell의 성장과 발달을 유도하는 것이다. MEPH와 DBP, monobutyl-,
monipentyl-, dipentyl phthalate등은 FSH 자극에 의한 정상적인 단계반응을 방해함으로써
Sertoli cell에 대한 독성을 일으킨다.

Sertoli cell에 대한 FSH 저해작용에 대한 상세한 기작은 아직 완전히 밝혀지지 않았다. 알부
phthalate와 그 대사물질들이 FSH가 그 수용체에 결합하는 것을 방해한다는 증거가 있긴 하지
만, 그 다음의 후속반응에도 관여하는 것으로 보인다. 결론적으로 phthalate의 Sertoli cell에
대한 독성은 FSH 작용 저해로 인한 것인 만큼, 내분비 교란작용가운데 한 예이다.

미성숙한 발단단계의 개체는 이러한 독성 영향을 더욱 크게 받는다. 성장 과정에 있는 설치류에
대한 연구에서, DEHP를 함유한 의료용구를 사용하여 치료를 받은 어린이에게 노출되는 DEHP 또
는 MEHP 농도수준으로 노출 될 경우 Sertoli cell 독성영향을 받는 것으로 나타났다. 더욱 우려
가 되는 것은 갓 태어난 신생아에게 행해지는 의료 행위 과정에서 노출되는 DEHP와 MEHP 농도가
동물실험에서 Sertoli cell 독성을 나타내는 농도를 훨씬 초과한다는 것이다. 하지만, 신생아 시
절에 DEHP가 함유된 의료용구로 치료를 받아 Sertoli cell에 영구적인 손상을 입었다 하더라도,
일한 영향은 수 년내에 관찰되는 것이 아니다. 따라서, 신생아 시절의 노출과 그로 인한 영향에
대한 관계를 확인하는데는 많은 어려움이 있다.

난소에 있는 과립세포는 에스트로젠을 생산하는데, 정상적인 기능을 나타내기 위해서는 FSH의 자
극을 받아야 한다. DEHP에 대한 동물실험과 MEHP에 대한 세포배양실험에서 이들 물질이 과립세포
에 독성을 나타내면 암컷 성체에서 에스트로젠 생산량이 감소하고 여성호르몬의 순환을 저해하
는 것으로 나타났다. 이러한 사실들이 사람에게도 적용되는지는 아직 밝혀지지 않았다.

요약하면, 일부 phthalate들은 항-안드로젠 기능을 가지고 있으면, 남성의 생식기관 발달을 심각
하게 저해한다. 하지만, 이들 작용에 관한 정확한 기작은 밝혀지지 않았다. 정소와 난소에 대한
독성은 Sertoli cell과 과립세포에 대한 정상적인 FSH 작용을 방해함으로서 일어나는 것으로 보
인다. 일부 phthalate는 에스트로젠 수용체 결합 활성 측정에서 미약한 유사 에스트로젠으로 밝
혀졌으나, 실제 동물 실험에서 유사 에스트로젠 활성을 나타내지는 않았다. DEHP를 함유하는 의
료용구를 사용한 치료를 받을 경우, 동물실험에서 Sertoli cell 독성을 나타내는 농도 이상으로
노출되는 것으로 밝혀졌다.

자료출처 : The Science and Environmental Health Network
저자 : Ted Schettler
번역 : 환경생태웹진

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