운동이 건강을 증진시키는 DNA 변화 일으킨다

유전자가 우리 몸이 기능하는 방식에 큰 역할을 하지만, 단순히 어떤 유전자가 있다고 해서 반드시 그 유전자가 발현이 되는 것은 아니다. 예를 들어, 유방암 발병에 관여하는 것으로 확인된 유전자가 있지만 그 유전자를 가진 모든 사람이 암에 걸리지는 않는다. 이처럼 세포 환경이 그 세포의 행동에 어떻게 영향을 미치는지 살펴보는 연구 분야를 후성유전학이라고 한다.

후성유전학은 우리가 삶에서 하는 일이 DNA에 영향을 미친다고 제안한다. 잘 먹거나 화학 물질을 피함으로써 암의 발달을 촉진하는 유전자의 '켜짐'을 피할 수 있다는 말을 들어봤을 것이다. 

유전자를 켜고 끄는 것은 '메틸화'라고 불리는 과정과 관련이 있다. 여기서 메틸기라고 불리는 원자 그룹은 세포 외부에 부착되어 세포가 주변 환경의 유발 요인에 반응할 가능성을 더 많거나 적게 만든다. 그러나 유전자 발현에 영향을 미치는 것은 식단과 화학물질뿐만이 아니다. 연구에 따르면 운동이 DNA에 영향을 미칠 수 있음이 밝혀졌다. 

꾸준히 운동한 다리, 건강증진 시키는 DNA 변화로 이어져 
2014년 후성유전학 연구운동은 신체 조직이 외부 정보에 반응하는 방식인 후성 유전적 지형을 변화시킬 수 있음을 보여주었다. 참가자들은 3개월 동안 일주일에 4번, 45분 동안 적당한 강도로 한쪽 다리로 페달을 밟았다.

흥미롭게도 두 다리의 DNA를 조사한 결과 운동을 하지 않은 다리는 유전적 구성에 변화가 없었다. 운동한 다리에는 운동과 관련된 5,000개 이상의 새로운 메틸화 패턴이 있었다. 이러한 DNA 메틸화 변화는 유전자가 스스로를 표현하는 방식을 변화시켰고, 염증 감소 및 혈관 성장 증가와 같은 규칙적인 운동을 하는 사람에게서 기대할 수 있는 건강 증진 변화로 이어졌다.

운동은 뇌를 포함한 장기의 건강을 증진시킨다
지난 7월 ‘분자대사학(Molecular metabolism)’저널에 발표된 코펜하겐대학(University of Copenhagen) 과학자들의 연구에 따르면 운동이 질병 발병위험과 관련된 것으로 알려진 DNA 영역의 인핸서를 다시 연결한다는 사실을 발견했다.

DNA의 일부는 단백질(신체의 빌딩 블록)을 만들기 위한 지침인 유전자 정보를 담고 있는 반면, 인핸서(enhancer)라고 불리는 다른 영역은 어떤 유전자가 언제 어떤 조직에서 켜지거나 꺼지는지를 조절한다. 

연구팀은 지구력 운동이 골격근에 있는 유전자 증강 인자의 활동을 변형시킨다고 가정했다. 그들은 건강한 청년들을 모집하여 6주간의 지구력 운동 프로그램을 실시했다. 연구팀은 운동개입 전후로 허벅지 근육의 조직을 채취해 훈련 후 DNA의 후성유전적 특징 변화가 발생했는지 조사했다.

그들은 지구력 훈련 프로그램을 마친 후 젊은 남성의 골격근에 있는 많은 증강 인자의 구조가 변경되었음을 발견했다. 인핸서를 유전자 데이터베이스에 연결함으로써 조절된 인핸서 중 많은 부분이 이미 개인 간의 유전적 변이, 즉 질병과 관련된 핫스팟으로 식별되었다는 것을 발견했다.

연구팀은 운동이 근육에서 멀리 떨어진 장기에 미치는 유익한 효과는 뇌처럼 근육 인자의 분비를 조절함으로써 대부분 매개될 수 있다고 추측했다. 특히 운동이 인지능력과 연계된 골격근의 강화 활동을 리모델링해 뇌를 대상으로 하는 운동훈련 유도 분비근인자 파악에 열린다는 사실을 알아냈다.

이 연구의 주저자인 크리스틴 윌리엄스(Kristine Williams) 조교수는 "우리 데이터는 운동 훈련 후 활동을 제어하기 위한 인핸서의 후성적 재배선과 인간의 질병 위험 조절 사이의 기능적 연관성에 대한 증거를 제공한다"고 말했다.

더운 여름, 암 환자 운동 TIP 
햇볕이 강하게 내리쬐는 여름, 암 환자들이 외부에서 운동을 하는 경우 위험이 따를 수 있다. 뜨거운 열이 안면 홍조를 일으키거나 피로를 악화시킬 수 있고 구토, 설사, 빈혈 등의 부작용이 있는 경우 탈수가 더 잘 일어날 수 있다. 방사선, 일부 화학요법 및 특정 항암제는 피부를 태양 자외선에 더 민감하게 만들 수 있다. 

전문가들은 암에 걸린 사람들이 이맘때 야외에서 운동을 하는 경우 추가 예방 조치를 취해야 한다고 말한다. 전문가가 추천하는 여름철 안전하게 운동하는 방법은 다음과 같다. 

① 아침이나 저녁에 운동을 하고 하루 중 가장 더운 시간은 피하라 
② 가능하면 실내에서 운동하라. 스트리밍 서비스 또는 YouTube에서 수업을 찾으라
③ 가볍고 통기성이 좋은 옷을 입으라 
④ 운동 전, 운동 중, 운동 후에 수분을 충분히 섭취하라 
⑤ 짧은 시간 동안 운동을 하라 
⑥ 열사병, 열 탈진, 열 발진 또는 열 경련의 징후와 증상이 있는 경우 취해야 할 조치에 대해 알아보라 

◆ 일광화상 예방
가능한 한 그늘에 머무르라 
옷과 모자로 피부를 가리라 
노출된 피부에는 자외선 차단제를 사용하라