Endocrine Disruptors

환경화학물질: 보건 및 생명의학 연구

개요

EU 집행위원회는 젠더 혁신 프로젝트 진행 연구원들에게 제7차 유럽연합 공동연구 프로그램(FP7 프로젝트)하에 진행되고 있는 프로젝트 분석을 요청했으며, 그 중 환경화학물질이 여성 생식기에 끼치는 영향을 분석하는 REEF(Reproductive Effect of Environmental Chemicals in Females)프로젝트를 분석했다. 본 사례연구에서는 젠더 혁신 사례, 성•젠더 분석 방법 및 젠더 혁신 분석 방법을 적용해 얻을 수 있는 부가가치 분야를 탐색했다.

도전과제:

환경화학물질(ECs)이 인간 생식기 건강에 끼치는 영향은 대부분 남성을 대상으로 연구되었다. 세계보건기구(WHO: World Health Organization) 산하 전문가 그룹은 '여성 생식기 역시 내분비계 장애물질(환경 호르몬)에 취약함에도 불구하고 환경화학물질이 여성 생식기에 미치는 영향에 대해서는 남성에 비해 비교적 연구가 되지 않고 있다'고 전했다(Damstra et al., 2002).

성•젠더 분석 방법: 보건 및 생명의학 연구

연구원들은 환경화학물질이 여성 생식기 건강에 끼치는 잠재적인 영향에 대한 과학적 지식격차를 줄이기 위해 연구를 설계했다. 통제된 실험에서 동물 암컷 표본을 분석해 환경화학물질 노출로 인한 생리적•유전적 변화에 대해 새로운 사실을 알아 낼 수 있었다. 또 연구진은 임신결과를 종점(endpoints)으로 사용할 수 있도록 임신한 암컷의 표본도 분석했다. 뿐만 아니라 임신한 암컷의 연구를 통해 자궁 내 태아가 환경화학물질에 노출되었을 때 받는 영향을 연구할 수 있었으며, 환경화학물질에 대한 민감도에 성별 차이가 있다는 점을 명백하게 밝힐 수 있었다.

젠더 혁신:

  • 1. REEF 프로젝트는 환경화학물질이 임신한 암컷과 태아에 미치는 영향에 중점을 두었다.
  • 2. REEF프로젝트 연구원들은 성(性) 분석을 통해 환경화학물질이 인간 태아와 동물 태아에 미치는 영향을 비교했다. 산후 동물 실험 또한 환경화학물질이 사람에게 끼치는 영향을 모니터링하는데 중요한 역할을 한다.

젠더 혁신 분석 적용을 통해 후속연구에서 얻을 수 있는 부가가치:

  • 1. 환경화학물질의 영향과 임신의 잠재적 상호작용 조사
  • 2. 환경화학물질이 인간에게 끼치는 영향에 성, 나이, 직업, 지리적 위치, 사회경제적 지위, 식습관 및 체성분이 어떻게 작용하는지 이해를 할 수 있다.
전체 사례연구 보기

개요: EU 집행위원회 FP7의 REEF 프로젝트
젠더 혁신 1: 환경화학물질이 임신한 암컷과 새끼에 미치는 영향 분석
성•젠더 분석 방법: 보건 및 생명의학 연구 설계
젠더 혁신 2: 환경화학물질이 수컷 및 암컷에 끼치는 영향 비교
성•젠더 분석 방법: 성(性) 분석
젠더 혁신 분석 적용을 통해 후속연구에서 얻을 수 있는 부가가치
부가가치 1: 환경화학물질의 영향과 임신간의 상호관계 분석
부가가치2: 환경화학물질이 사람에게 끼치는 영향에 성(性), 연령, 직업, 지리적 위치, 사회경제적 상태 및 체성분이 맡는 역할 이해
성•젠더 분석 방법: 성•젠더와 교차하는 요소 분석
결론
Works Cited

 

개요

EU 집행위원회의 FP7 프로젝트 중 하나인 REEF 프로젝트는 내분비계 장애물질을 포함한 환경호르몬이 포유류에 끼치는 영향을 연구하고 환경호르몬의 위험성을 파악해 인간의 건강을 향상시키는데 중점을 두는 프로젝트이다. REEF 프로젝트 참가 연구원의 '궁극적인 관심사는 여성 태아가 환경호르몬에 노출되었을 경우 받을 수 있는 영향을 파악하는 것'이다(REEF, 2009b). REEF 프로젝트에서는 남성 태아도 함께 연구되었다(Fowler et al., 2008). 다음 도표는 REEF 실험의 다양한 카테고리 사이의 관계를 보여준다.


다양한 환경화학물질이 혼합된 연구에서 환경에 유해한 환경화학물질은 하수오니가 섞여있는 목초지에서 방목된 양 집단에서 얻을 수 있었다. 한 종류의 환경화학물질을 활용해 연구소에서 실험하는 것보다 다양한 환경화학물질에 노출되는 사람들의 노출 상황을 제대로 반영할 수 있도록 실험대상인 양은 다양한 환경화학물질 혼합물에 노출되었다(NECTAR, 2009). 같은 농도의 환경화학물질에 노출되더라도 한 종류의 환경화학물질에만 노출될 때는 신체에 무해할 수 있지만 같은 농도의 다양한 환경화학물질에 노출될 경우 유해할 수 있다. 즉 환경화학물질이 신체에 끼치는 영향은 누산적이다. 그뿐만 아니라 개별 환경화학물질에 따로 노출되었을 때보다 두 종류 이상의 화학물질에 노출되었을 때 신체에 끼치는 영향이 가중되거나 다를 수 있다(Kortenkamp et al., 2011; Crews et al., 2003). 이번 사례연구에서는 연구 대상에게 흡연 등을 통해 고의적으로 환경물질에 노출시켰다. (아래 도표 참고)

model of fetal exposure to exogenous compounds

젠더 혁신 1: 환경화학물질이 임신한 암컷과 새끼에 미치는 영향 분석

REEF 프로젝트를 통해 환경 감시 및 환경 법안의 중요성 등을 포함해 화학환경물질이 임신한 암컷과 새끼에 미치는 영향을 연구하기 위한 새로운 전략이 개발되었다. REEF 프로젝트 연구원은 다양한 방법 및 절차, 연구 대상, 세대 집단, 노출경로 및 종료점을 포함한 다양한 접근방법을 결합해 활용했다. (아래 차트 참고)

또 REEF 프로젝트를 통해 자궁내막 조직의 후생 유전학 및 기능을 중심으로 임신에 대한 기초 상식이 늘었다(Sandra et al., 2010). 이 중 일부는 젠더 혁신 2에 설명되어 있다.

성•젠더 분석 방법: 보건 및 생명의학 연구 설계

REEF 프로젝트 연구진은 양, 쥐, 인간을 활용한 실험을 설계했다. 이 때 암컷/수컷 및 여성/남성을 표본으로 활용했으며 임신한 암컷/여성과 임신하지 않은 암컷/여성도 포본에 포함되었다(Pocar et al., 2012a; Pocar et al., 2012b). 이런 설계를 통해 난소 폐쇄(여성•암컷)와 정자의 품질 감소(남성•수컷) 등 환경화학물질이 끼치는 영향을 성별로 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 이렇게 연구를 설계함으로 인해 환경화학물질로 인한 영향의 성별 차이를 확인 및 배제할 수 있었다.

젠더 혁신 2: 환경화학물질이 수컷 및 암컷에 끼치는 영향 비교

REEF 프로젝트 연구진은 환경화학물질이 암컷과 수컷에게 끼치는 영향에서 공통점과 차이점을 찾을 수 있었다.

  • 1. 환경화학물질이 암컷과 수컷의 뼈의 항상성에 끼치는 영향에 공통점과 차이점: 하수오니를 비료로 사용해 환경화학물질로 오염된 목초지에서 방목되는 암양과 숫양은 뼈의 항상성에 이상을 보인다. 하지만 '숫양의 뼈 조직은 암양의 뼈 조직보다 하수오니에 있는 오염물질에 더 민감하다.' 특히 하수오니의 오염물질에 노출되었을 때 숫양의 골밀도 증가율, 단면부분 감소율 및 골수공간 축소율이 암양보다 높게 나타났다(Lind et al., 2009).
  • 2. 환경화학물질이 세대별로 끼치는 영향의 성별 차이: 임신한 쥐가 일정 농도의 PCB(polychlorinated biphenyls)에 노출되면 새끼는 성 특정적인 발달장애를 보인다. 예를 들어 암컷 새끼는 난포가 위축이 되고 수컷 새끼는 정자 생존성이 줄어든다. 하지만 이런 발달장애의 유전율이 다르다. 암컷의 경우 1세대만 발달장애를 보이지만 수컷은 3세대까지 발달장애를 보인다(Pocar et al., 2012b). 이번 실험에 사용된 임신 암컷은 PCB 동질체 101과 118을 하루에 100 μg/kg 섭취했다. PCB 동질체 101과 118에게 독성등가인자(TEF: toxic equivalent factor)값 0.00003이 부여됐다(U.S. EPA, 2009; Van den Berg et al., 2005). 0.00003 TEF는 일반 인간이 하루에 섭취하는 1 pg TEQ/kg보다 훨씬 높은 독성등가농도(TEQ: toxic equivalent quantity)0.03 μg/kg 혹은 30,000 pg TEQ를 뜻한다(Judd et al., 2004).
  • 3. 환경화학물질이 태아 간 발달에 끼치는 영향의 성별 차이: 태아의 간에서 mRNA 전사과정과 단백질 발현과정을 연구하던 연구진은 흡연을 하는 임신부와 하지 않는 임신부 안의 태아가 간 발달에서 차이를 보인다는 점을 발견했다. 남녀 태아 모두 흡연에 노출되었을 때 EPHX1의 레벨이 흡연에 노출되지 않은 태아에 비해 높게 나타나는 등 성별간 차이를 보이지 않았다. 하지만 흡연에 노출된 남성 태아는 GGT1, CYP2R1, CAR의 출현이 부진했으나 흡연에 노출된 여성 태아는 유전자 발현이 부진한 사례는 발견되지 않았다(O'Shaughnessy et al., 2011a). (아래 그래프 참조).

성•젠더 분석 방법: 성(性) 분석

암컷과 수컷에 대한 연구를 통해 환경화학물질이 암컷과 수컷에게 끼치는 영향의 공통점과 차이점을 발견할 수 있었다(Pocar et al., 2012a; Lind et al., 2009). REEF 프로젝트 하에 진행된 연구는 암컷과 수컷 모두 활용해 단성 연구를 진행한 후 메타 분석을 통해 성별 차이를 파악하는데 있을 어려움을 피할 수 있었다(Fowler et al., 2011; O'Shaughnessy et al., 2011a).

젠더 혁신 분석 적용을 통해 후속연구에서 얻을 수 있는 부가가치:

부가가치 1: 환경화학물질의 영향과 임신간의 상호관계 분석

REEF 프로젝트 연구진은 성(性)과 교차하는 요소를 분석해 추가적 지식을 얻었을 수 있다. 암컷 및 여성은 임신으로 인해 환경화학물질의 노출이 있었는지, 노출로 인해 어떤 영향을 받았는지를 알려줄 수 있는 중요한 요인이 될 수 있다. REEF 프로젝트 하에 진행된 연구는 수컷과 임신하지 않은 암컷을 비교분석하고 임신한 암컷만을 중점으로 연구를 진행하였으나 임신한 암컷과 그렇지 않은 암컷의 비교분석은 없었다. 환경화학물질이 임신한 암컷과 그렇지 않은 암컷에게 어떤 영향을 끼치는지 비교분석하면 임신이 환경화학물질의 흡수, 이동 및 대사에 어떤 영향을 끼치는지 알 수 있다.

부가가치 2: 환경화학물질이 사람에게 끼치는 영향에 성(性), 나이, 직업, 지리적 위치, 사회경제적 상태 및 체성분이 맡은 역할 이해

REEF 프로젝트를 확대해 인간의 역학 연구도 포함이 된다면, 성(性) 외 다른 요소도 환경화학물질 노출과 그 영향을 이해하는 중요할 수 있다.

성•젠더 분석 방법: 성•젠더와 교차하는 요소 분석

성•젠더와 교차하는 요소를 분석할 때 다음 변수를 고려해야 한다.
  • 1. 노출된 시기의 나이: 성인들은 음식으로 환경화학물질에 노출될 수 있지만 어린이는 손을 입에 집어 넣을 때 체내로 들어가는 물질로 인해 환경화학물질에 노출될 수 있다(Sexton et al., 2004). 가스, 에어로졸, 미세먼지 등 공기로 운반되는 환경화학물질은 대부분 땅에 집중되어 있기 때문에 키가 작은 어린 아이들이 환경화학물질을 흡입할 위험이 높다(Moya et al., 2004). 나이는 환경화학물질 노출의 결과 및 노출 경로/패턴에 영향을 준다. 따라서 환경화학물질은 태아, 유아, 사춘기 전 어린이와 성인에게 다른 영향을 끼칠 수 있다(Barker, 2004).
  • 또 나이와 성(性)과의 작용을 통해 환경화학물질의 영향을 조절하기도 한다. 예를 들어 식수를 통해 무기성의 비소에 노출된 사람 중, 여성은 남성보다 독성이 높은 무기성의 비소를 독성이 비교적 낮은 dimethylarsenic 혼합물로 효율적으로 대사시킨다. 하지만 폐경기 후 여성은 남성보다 더 효율적인 신진대사 기능을 잃게 된다. 즉 상기 언급된 성별차이는 나이와 상호관계가 있다는 것을 보여준다(Lindberg et al., 2008).

  • 2. 직업: 농업의 성별 분업으로 인해 환경화학물질의 노출도가 달라지기도 한다. 미국과 유럽과 같이 농업이 기계화된 국가의 농부는 대부분 남성이다(U.S. Department of Labor Employment and Training Association, 2010; NationMaster Labor Statistics, 2010). 따라서 남성이 농업의 대부분을 감당하기 때문에 살충제에 제일 많이 노출된다(Rusiecki et al., 2004). 반면 아프리카에서는 농부의 75%가 여성이다(London et al., 2002; NationMaster Labor Statistics, 2010). 이 뿐만 아니라 젠더 불평등은 다른 문제를 낳기도 한다. 예를 들어 개발도상국 여성은 남성에 비해 교육수준이 낮은 경우가 많기 때문에 살충제에 있는 경고 표시를 읽지 못할 수 있다. 또 많은 국가에서 여성은 남성에 비해 장갑과 마스크 등 보호장비가 없을 가능성도 높았다(London et al., 2002).
  • 젠더별 역할로 인해 유급, 무급 노동 패턴이 달라질 수 있으며 이로 인해 가사노동에서 환경화학물질 노출 위험도가 증가할 수 있다(Snijder et al., 2012). 최근 진행된 연구에 따르면 미국에서 여성이 가사노동의 65%-75%를 한다고 한다(Coltrane, 2000). 청소를 통해 nonylphenol이라는 유해물질에 노출될 가능성이 있다. 'Nonylphenol 은 상업 및 가정용 세제에 보편적으로 쓰이는 계면 활성제이기 때문'이다'(Wilson et al., 2007). 하지만 기존 연구에 따르면 소변에서 nonylphenol의 농도를 검사해 봤을 때 성별에 따라 nonylphenol 농도에 차이가 없다고 한다(Calafat et al., 2005).

  • 3. 사회경제적 위치: 소득 등 사회경제적 위치를 알려주는 지표는 환경화학물질 노출과 상관관계를 보이기도 한다. 예를 들어 향균 효과를 보이는 합성화학물질인 triclosan는 '세면도구, 의류, 플라스틱 주방용품과 같은 소비재에 많이 쓰인다.' 미국인을 대상으로 소변에서 triclosan의 농도를 확인해 보았을 때 고소득층에서 triclosan의 농도가 제일 높다는 사실이 밝혀졌다(Calafat et al., 2008a). 반대로 가소제 Bisphenol A 와 4-tertiary-Octylphenol의 소변 중 농도는 저소득층에서 제일 높은 것으로 나타났다(Calafat et al., 2008b). 사회경제적 위치가 낮은 사람들이 오염물질에 노출될 위험이 높을 수 있다. 예를 들어 미국 저소득층은 고소득층에 비해 소각로 인근지역과 같이 오염이 많은 지역에 불균형적으로 더 많이 살 가능성이 높다(Mohai et al., 2009). 영국에서 특정 지역의 환경 오염도와 그 지역 주민의 사회경제적 위치의 관계를 분석했다. 연구 결과 환경 오염도와 지역 주민의 사회경제적 위치는 복잡한 관계를 가지고 있으며 관찰된 추세는 오염도와 자산 측정 방법에 민감하게 반응하는 것으로 나타났다(Briggs et al., 2008).
  • 4. 지리적 위치: 위치를 통해 환경화학물질의 노출도를 파악할 수 있다. 예를 들어 농업 인근 지역에 사는 사람들은 농업 종사가 아니어도 에어로졸 스프레이로 뿌린 살충제에 노출될 수 있다(Ward et al., 2000).
  • 5. 체성분: BMI가 높은 미국 성인은 BMI가 낮은 성인에 비해 소변의 BPA 농도가 크게 높으며 BPA 레벨과 BMI 수치는 상관관계가 있다(Lang et al., 2008). 동물이 BPA에 노출되면 비만을 유발한다는 사실은 확립됐지만 대부분의 환경화학물질처럼 BPA역시 지방친화적이기 때문에 비만인 사람들 역시 BPA 레벨이 높을 수 있다(Vandenberg et al., 2007).

결론:

환경화학물질이 여성 및 남성에게 끼치는 영향은 제대로 이해하기 위해서는 임신과 태아 발달에 대한 이해가 필요하다. 자궁 내 환경적 특징과 특정 환경화학물질에 태아가 노출되었을 때 영향을 더 쉽게 받을 수 있기 때문이다. REEF 프로젝트의 주요 목적은 '환경화학물질이 쥐와 양에 끼치는 영향에 대한 연구와 인간에게 끼치는 영향에 대한 연구를 융합시키는'것이다(REEF, 2009b). 두 종류의 연구를 융합하기 위해서는 나이, 성(性), 체성분과 같은 생물학적 요소뿐만 아니라 젠더별 역할 및 사회경제적 상태와 같은 사회적 요소도 고려해야 한다.

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EU 집행위원회는 젠더 혁신 프로젝트 진행 연구원들에게 제7차 유럽연합 공동연구 프로그램(FP7 프로젝트)하에 진행되고 있는 프로젝트 분석을 요청했다. 젠더 혁신 프로젝트 팀은 그 중 환경화학물질이 여성 생식기에 끼치는 영향을 분석하는 REEF(Reproductive Effect of Environmental Chemicals in Females)프로젝트를 분석했다. REEF 프로젝트는 내분비계 장애물질을 포함한 다양한 환경화학물질이 인간 태아 발달에 끼치는 영향을 분석했다. 본 사례연구에서는 젠더 혁신 사례, 성〮젠더 분석 방법 및 젠더 혁신 분석 방법을 적용해 얻을 수 있는 부가가치 분야를 탐색했다.

젠더 혁신:

REEF 프로젝트 연구진은 양, 쥐, 인간을 활용한 실험을 설계했다. 이 때 암컷/수컷 및 여성/남성을 표본으로 활용했으며 임신한 암컷/여성과 임신하지 않은 암컷/여성도 표본에 포함되었다. 다양한 여성/암컷 집단을 포함한 연구 설계를 통해 난소 폐쇄(여성〮암컷)와 정자의 품질 감소(남성〮수컷) 등 환경화학물질이 끼치는 영향을 성별로 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 환경화학물질로 인한 영향의 성별 차이를 확인 및 배제할 수 있었다. 예를 들어 REEF 프로젝트 연구원들은 환경화학물질이 암컷양보다 수컷양의 뼈 건강에 악영향을 끼친다는 사실을 발견할 수 있었다.

젠더 혁신 분석 적용을 통해 후속연구에서 얻을 수 있는 부가가치 :

REEF 프로젝트 연구진은 성(性)과 교차하는 요소를 분석해 추가적 지식을 얻을 수 있다. 예를 들어 임신 여부는 여성이나 암컷이 환경화학물질의 노출이 있었는지 확인해 줄 수 있으며, 노출로 인해 어떤 영향을 받았는지를 알려줄 수 있는 중요한 요인이 될 수 있다. REEF 프로젝트 하에 진행된 연구는 수컷과 임신하지 않은 암컷을 비교분석하고 임신한 암컷만을 중점으로 연구를 진행하였으나 임신한 암컷과 그렇지 않은 암컷의 비교분석은 없었다. 환경화학물질이 임신한 암컷과 그렇지 않은 암컷에게 어떤 영향을 끼치는지 비교분석 하면 임신이 환경화학물질의 흡수, 이동 및 대사에 어떤 영향을 끼치는지 알 수 있다.

본 웹사이트는 Gendered Innovations(http://genderedinnovations.stanford.edu)의 책임자(Londa Schiebinger) 허가를 받아 제작 되었습니다.
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