엉덩이로 숨쉰다고? '이그노벨상' 빛낸 괴짜 연구, 인류의 호흡 혁신을 이끌까?

웃음과 호기심을 자극하는 이그노벨상

매년 노벨상 주간에 앞서 열리는 ‘이그노벨상’은 기발한 아이디어로 사람들을 웃게 만들고, 동시에 생각할 거리를 던져주는 독특한 시상식입니다. 오리 떼의 유체역학적 헤엄 분석, 변비 전갈의 짝짓기 연구 등 기발한 연구들이 수상하며, 괴짜 과학자들의 황당한 연구로 치부되기도 합니다. 2024년 이그노벨 생리의학상은 ‘엉덩이 호흡’ 연구에 돌아갔습니다. 일본과 미국 학자들의 공동 연구로, 생쥐와 돼지 등 포유류가 항문을 통해 호흡할 수 있다는 사실을 밝혀낸 것이죠. 이 연구는 엉뚱한 발상으로 시작되었지만, 인류의 호흡 방식을 혁신할 가능성을 제시하며 주목받고 있습니다.

 

 

 

 

미꾸라지의 지혜를 빌리다: 엉덩이 호흡의 탄생

엉덩이 호흡 연구를 주도한 미국 신시내티 어린이병원 의료센터의 다케베 다카노리 교수는 장기 오가노이드 의학 분야의 세계적인 권위자입니다. 그는 호흡기 질환 환자들을 치료하며, 폐를 거치지 않고 산소를 공급할 방법이 없을지 고민했습니다. 여기서 그는 미꾸라지나 해삼과 같은 바다 생물들이 저산소 환경에서 장을 통해 물속 산소를 흡수하는 방식에 주목했습니다. 이들의 ‘장내 산소 호흡’ 원리를 포유류에 적용하는 아이디어를 떠올린 것이죠. 2021년 이그노벨상을 수상한 연구는 바로 이 가능성을 확인하기 위한 첫걸음이었습니다.

 

 

 

 

실험 결과를 통해 본 엉덩이 호흡의 가능성

연구팀은 관장 방식으로 생쥐와 돼지의 직장에 ‘퍼플루오로데칼린’을 주입하는 실험을 진행했습니다. 이 물질은 공기 중 산소 농도와 유사하게 산소를 녹일 수 있는 액체로, 체내에서 산소와 이산화탄소 교환 작용을 가능하게 합니다. 실험 결과, 이 물질을 주입한 포유류들은 저산소 환경에서도 정상적인 움직임을 유지했습니다. 즉, 항문을 통해 공기를 주입하여 장을 통해 호흡하는 것이 가능하다는 사실이 증명된 것이죠. 연구진은 이 기술이 호흡기 질환 환자뿐만 아니라, 코로나 팬데믹과 같은 인공호흡기 부족 상황에서 새로운 산소 공급 방법이 될 수 있다고 제안했습니다.

 

 

 

 

인간 대상 임상 시험: 안전성을 확인하다

이그노벨상 수상 소식을 접한 다케베 교수는 기쁨과 함께 인간 대상 임상 연구에 대한 기대를 드러냈습니다. 그리고 10월, 국제 학술지 ‘메드’에 그 결과를 발표했습니다. 연구에는 20~40세 건강한 남성 27명이 참여했습니다. 연구진은 산소를 포함하지 않은 퍼플루오로데칼린 액체를 직장에 주입하고, 피험자는 한 시간 동안 누운 자세를 유지했습니다. 실험 결과, 참가자 대부분에게서 심각한 부작용은 발견되지 않았습니다. 일부 복부 팽만감이나 불편함을 호소했지만, 출혈이나 감염 등 이상 반응은 없었습니다. 내시경 검사 결과 장벽 손상도 없었고, 생리적 지표 역시 정상 범위를 유지했습니다. 투여된 액체는 24시간 내 자연 배출되었습니다.

 

 

 

 

숨쉬기 힘든 이들을 위한 희망, 엉덩이 호흡

이번 인간 대상 연구는 엉덩이 호흡법의 안전성을 확인하기 위한 사전 작업이었습니다. 아직 산소를 포함하지 않은 액체를 한 시간가량 주입했을 때 장내 가스 교환에 문제가 없는지, 독성 반응이 발생하는지 등을 먼저 살핀 것입니다. 연구진은 “사람에게 적용 가능한 대체 산소 전달 경로의 기초 자료를 확보했다”고 밝혔으며, 이후 산소를 포함한 액체로 혈중 산소 포화도를 높이는 실험을 진행할 계획이라고 밝혔습니다. 이 연구는 폐나 기도가 손상되어 인공호흡기를 사용할 수 없는 환자들에게 새로운 희망을 제시하며, 중증 폐 질환자나 신생아와 같이 기도 확보가 어려운 응급 상황에서도 활용될 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

 

 

 

넘어야 할 과제와 엉덩이 호흡의 미래

물론, 엉덩이 호흡이 상용화되기 위해서는 해결해야 할 과제들이 남아있습니다. 장은 호흡보다는 소화에 특화된 기관이므로, 장시간 산소 교환 시 점막 손상이나 염증 반응이 발생할 수 있습니다. 또한, 장내 미생물 생태계 변화와 약물과의 상호작용 등도 고려해야 합니다. 안전성에 대한 지속적인 연구가 필요하지만, 엉뚱한 발상에서 시작된 이 연구는 보통의 방식으로 숨쉬기 어려운 사람들에게 새로운 활로를 열어줄 수 있을 것입니다. 이그노벨상의 취지처럼, 처음에는 웃음을 자아내지만, 결국에는 인류의 건강과 삶의 질을 향상시키는 데 기여할 수 있기를 기대합니다.

 

 

 

 

엉덩이 호흡: 괴짜 연구의 반전, 인류의 호흡을 구원할까?

2024년 이그노벨상을 수상한 ‘엉덩이 호흡’ 연구는 엉뚱한 발상에서 시작되었지만, 폐 손상 환자나 호흡 곤란을 겪는 이들에게 새로운 희망을 제시합니다. 미꾸라지처럼 장을 통해 호흡하는 기술을 인간에게 적용하려는 이 시도는, 인공호흡기 부족 상황이나 응급 상황에서 생명을 구하는 혁신적인 기술로 발전할 가능성을 보여줍니다. 안전성 확보와 추가 연구를 통해 엉덩이 호흡이 인류의 호흡 방식을 획기적으로 바꿀 수 있을지 귀추가 주목됩니다.

 

 

 

 

자주 묻는 질문: 엉덩이 호흡에 대한 궁금증 풀이

Q.엉덩이 호흡, 정말 안전한가요?

A.현재까지의 연구 결과에 따르면, 산소를 포함하지 않은 액체를 사용한 임상 실험에서는 심각한 부작용이 발견되지 않았습니다. 하지만, 장기간 사용 시 안전성, 장내 미생물 변화 등 추가적인 연구가 필요합니다.

 

Q.엉덩이 호흡, 어떤 환자에게 도움이 될 수 있나요?

A.폐나 기도 손상으로 인공호흡기를 사용할 수 없는 환자, 중증 폐 질환자, 신생아 등 기도 확보가 어려운 응급 환자에게 도움이 될 수 있습니다.

 

Q.엉덩이 호흡, 상용화까지 얼마나 걸릴까요?

A.안전성 확보를 위한 추가 연구, 기술 개발, 임상 시험 등을 거쳐야 하므로, 상용화까지는 상당한 시간이 소요될 것으로 예상됩니다.