마약 중독의 생물학적 기전과 치료 원리 탐구

✔️ 안녕하세요! 의약계열 학종 세특 심화탐구의 교과서 메디컬저널입니다

‣ 새로운 콘텐츠 시리즈로서 최근 큰 이슈가 되고 있는 '마약'에 대해 다루어보고자 합니다. 마약 치료는 입원치료를 하는 경우가 많다는 점에서 의료적 측면에서도 중요성을 가지며,

또한 약학적 측면에서는 최근 약학대학의 6년제 선발로의 전환과 함께 약국 근무 약사 외에 다양한 진로를 희망하는 약학 인재를 선발하는 것을 선호할 것이라는 점에서 '국립과학수사연구원(국과수)' 혹은 '마약퇴치본부' 등의 약학 진로와 큰 관련성을 가지는 마약에 대한 탐구는 학종에 큰 경쟁력이 될 것으로 기대합니다.

학교에도 스며든 마약, 마약 중독의 실태

✔️ 최근 마약 관련된 이슈들이 우리 사회를 뒤흔들고 있습니다. 과거에는 영화나 드라마에서나 등장하던 자극적 소재였던 '마약'이 현재 우리 주변에서 실제로 일어나는 각종 범죄들의 원인이 되고 있습니다.

'누구나 마음만 먹으면 쉽게 구할 수 있을 것'이라는게 최근 마약에 대한 국민적 인식이며 이러한 인식과 일치하게도 우리나라는 UN이 정한 마약 청정국 기준(인구 10만명 당 마약사범 20명 미만) 자격을 2016년부터 잃어버리게 되었습니다.

❗️무엇보다도 큰 문제가 되는 것은 마약을 접하는 나이가 점차 어려지고 있다는 점입니다. 과거에는 연예계나 재벌가에서 발생했던 마약 문제들이 최근 청소년들을 위주로 발생하고 있습니다. 실제로 과거 30~40대였던 마약류 사범들의 연령대가 20~30대로 점점 어려지고 있습니다.

대검찰청 자료에 따르면 2021년, 20~30대 마약류 사범의 비율은 전체 마약류 사범의 58%를 차지하였고, 19세 이하 마약사범 역시 2017년 119명에서 2022년 481명으로 304% 폭증하였습니다.

❗️최근 발생한 대표적 청소년 마약 관련 사건 중 하나로 '펜타닐 10대 집단 투여사건'을 들 수 있습니다. 지난 2021년 5월 경남, 부산 일대에서 고등학생들이 인근 병의원들을 돌며 마약성 의약품인 '펜타닐 패치'를 수차례 처방받았고, 이를 공원이나 상가화장실, 심지어는 학교 내에서 직접 투약하거나 주변 고등학생들에게 판매한 사건으로 총 42명의 10대 학생들이 구속 혹은 입건되었습니다.

펜타닐은 아편성, 영어로는 오피오이드(Opioid)계열의 마약성 진통제이며 그 강도가 모르핀(Morphine)의 100배에 달하는 강력한 마약성 진통제입니다. 이처럼 위험한 마약성 의약품을 단순히 허리가 아프다는 등 거짓으로 통증을 호소하는 청소년들에게 부주의하게 처방한 사건과 함께 청소년들이 마약을 접하기가 크게 어렵지 않다는 사실이 우리 사회에 큰 충격을 주었고, 마약성 의약품 처방 과정을 보다 철저하게 하기 위한 법, 제도적 개선이 필요하다는 여론이 형성되었습니다.

❗️더 최근에는 국내 최대의 학원가로 유명한 대치동 일대에서 청소년들을 대상으로 한 '대치동 마약음료 협박사건'이 발생하였습니다. 사실상 마약 테러라고 할 수 있는 해당 사건은 범죄 조직이 기억력, 집중력에 좋은 음료라며 학생들에게 특정 음료의 시음을 권하였고 이후 해당 음료가 마약이라며 학부모들을 협박한 사건입니다.

해당 사건이 우리 사회에 큰 충격을 준 것은 해당 음료가 실제 필로폰(메스암페타민)과 엑스터시가 혼합되어 있었다는 점이며, 마약과 전혀 무관한 평범한 학생들이 자의와 무관하게 예상치 못한 경로로 마약에 노출되었다는 점입니다. 해당 사건의 여파로 정부에서는 마약 범죄에 적극 대응하는 차원에서 범정부 차원의 '마약범죄 특별수사본부'가 출범하였습니다.

→ 이처럼 최근 사회적으로 큰 이슈가 되고 있는 마약 문제가 특히 10대 청소년들의 입장에서 나와 주변 친구들에게서도 발생할 수 있다는 인식에서 시작해 이와 관련된 탐구를 논리정연하게 해나가는 것은 유의미한 세특 작성에 도움이 될 수 있을 것으로 생각합니다.

✔️ 최근 마약과 관련된 문제들이 지속적으로 발생하며 사회적으로 큰 우려를 낳고 있다. 특히 얼마전 언론에 보도된 대치동 마약음료 사건을 보며 마약 범죄가 영화나 드라마에서나 등장하는 것이 아니라 나와 친구들의 일상에서도 충분히 발생할 수 있다는 경각심을 가져야할 것 같다는 생각이 들었다. 마약 범죄의 대상이 청소년들로 옮겨온 것은 코로나로 인한 비대면 시대와 함께 마약 유통 역시 여러 SNS를 비롯한 비대면 방식으로 전환 된 것이 주 원인으로 볼 수 있지만, 내 생각에는 그 동안 마약 문제가 10대 청소년과는 관련성이 적었던 탓에 마약 중독의 위험성에 대한 인식이 10대 청소년들에게 비교적 덜 형성되어있기 때문이라는 생각이 들었다. 의약학 진로를 꿈꾸는 나 역시도 마약이 위험하다는 사실은 익히 들어 알고 있지만, 다른 약물들과 비교하였을 때 더 큰 위험성을 가지는 생리학적, 약물학적 이유에 대해서는 무지한 상태라는 점에서 마약 중독의 생물학적 기전에 대해 탐구하며 또한 생명과학 교과 내용이 이와 어떤 관련이 있는지를 스스로 정리해보고 싶은 생각이 들었다.

'마약류'의 정의

#1 법적 정의와 분류

대한민국은 [마약류 관리에 관한 법률]에 따라 오용 또는 남용으로 인해 보건상의 위해가 될 수 있는 성분들을 마약류로 지정하여 그 소지, 소유, 사용, 관리, 수출입, 제조, 매매 등을 엄격히 관리하고 있습니다. '마약류'는 ① 마약, ② 향정신성의약품, ③ 대마를 포함하는 개념으로 엄밀히 따지면 국내 정의로서 '마약류'와 '마약'은 다른 것이며 마약류는 마약을 포함하는 더 포괄적 개념입니다.

물론 이러한 정의와 대상은 국가별로 차이가 있으며 국내에서는 마약류로 지정된 성분이 외국에서는 그렇지 않은 경우들이 있습니다. 또한 국내 마약류 지정 성분 역시 국제적 기준이나 사회적 인식, 전문가들의 의견에 따라 법률 시행령 개정으로 변경될 수 있습니다. 대표적 예시로 수면 마취제로 널리 사용되던 '프로포폴' 성분은 빈번한 사건, 사고와 오남용 실태를 고려해 지난 2010년 마약류로 지정되었습니다.

① 마약

마약이란 양귀비, 아편, 코카 잎 혹은 이들로부터 추출된 성분(알칼로이드)이나 이들을 화학적으로 변형(반합성)한 물질, 그리고 이들의 화학적 구조나 작용을 모방해 합성하여 동등한 작용을 나타내는 물질(합성) 등을 모두 포괄하는 개념으로서 총 133종(2020.6.4 기준)이 존재합니다.

이 중 아편이란 식물 양귀비의 덜익은 열매에 상처를 낼 때 얻어지는 액체를 굳혀 얻는 것이며, 얻어진 아편 중 존재하는 알칼로이드(질소 포함) 성분인 모르핀(Morphine) 혹은 코데인(Codeine)이 실제 마약 성분으로서 작용을 하게 됩니다. 즉 마약과 양귀비 그리고 이들로부터 추출된 알칼로이드(모르핀, 코데인)는 실제로 작용을 나타내는 물질은 동일한 것이라 할 수 있습니다.

해당 성분은 인체 내에서 Opioid receptor라 불리는 세포 수용체에 작용하는 물질로서 '오피오이드(Opioid)' 혹은 오피오이드계(Opioids) 성분으로 분류됩니다. 이들은 마약 규정의 대표적 정신 증상인 탐닉, 의존성 등의 작용을 발현하기도 하지만 오피오이드 수용체에 작용하는 것은 강력한 진통 작용을 나타내기 때문에 의학적으로는 마약성 진통제로 활용되어 일반 진통제로는 진정되지 않는 강한 통증에 처방됩니다.

자연 추출로서 얻어지는 코데인, 모르핀 외에도 이들의 화학적 구조를 변형시켜 더 큰 활성을 가지게 한 헤로인(Heroin), 옥시코돈(Oxycodone) 등의 반합성 물질, 혹은 완전히 화학적으로 합성한 펜타닐(Fentanyl) 등도 오피오이드계 성분들로 분류됩니다. 이 중 펜타닐이나 옥시코돈 등은 마약성 진통제로서 대표적으로 처방되는 오피오이드계 진통제 성분에 해당합니다.

② 향정신성의약품

다음으로 향정신성의약품이란 그 이름 그대로 물질의 작용이 정신을 향하고 있는 것으로서 중추신경계에 작용해 정신 작용에 영향을 미치는 성분들 중 앞서 살펴본 마약에는 해당하지 않으나, 오남용할 경우 인체에 심각한 위해가 있는 성분들을 의미합니다. 향정신성의약품은 오남용 우려, 신체적 또는 정신적 의존성의 정도에 따라 의료용으로 사용되는 성분들(졸피뎀, 프로포폴 등)도 있는 반면 아주 제한적으로 사용되거나 사용되지 않는 성분들도 존재합니다.

③ 대마

대마란 뽕나무과에 속하는 목초인 대마초(Cannabis Sativa L.) 그 자체와, 그리고 대마초를 덮고 있는 작은 털을 분리해 농축한 대마 수지(Resin) 혹은 이들을 원료로 하여 제조한 모든 제품들, 그리고 이와 동등한 화학적 합성품들을 의미합니다.

다만, 대마초의 종자, 뿌리 및 성숙한 대마초의 줄기와 그 제품들은 대마에 속하지 않는데, 대마의 전체 혹은 특정 부위(수지)는 마약류인 대마에 속하지만 특정 부위는 속하지 않는 것은 실제 주 효과를 나타내는 성분이 부위마다 다른 정도로 함유되어 있기 때문입니다. 대마초 작용의 주 활성 성분이 되는 것은 THC(Tetrahydrocannabinol) 이며, 이와 화학적으로 유사한 구조를 가지도록 합성한 물질들을 칸나비노이드(Cannabinoid)라 합니다. 칸나비노이드 중 일부 성분들은 대마 성분 의약품으로서 의료용으로 사용되고 있습니다.

#2 작용 방식에 따른 분류

✔️ 다음으로 관습적으로 사용되는 '마약'이라는 개념을 중추신경계의 기능을 변화시킴으로써 인식, 인지, 기분, 행동을 변화시키는 정신작용물질(Psychoactive drug)으로 설명할 수 있습니다.

※ 국내 법률적 정의에 따르면 Psychoactive drug는 향정신성의약품의 의미와 유사하나, 국내 법적 분류에 따라 '마약'으로 분류되는 물질들 역시 중추신경계에 작용하는 점에서 법적 '향정신성의약품' 정의에도 일치한다는 점에서(즉 법적으로는 분류되지만, 마약 역시 향정신성의약품 정의에 일치) 국제적, 학문적으로는 Psychoactive drug란 전체 마약류를 포괄하는 개념이라 할 수 있습니다.

❗️ Psychoactive drug는 그 작용방식에 따라 크게 Stimulants, Depressants, Hallucinogens 세가지로 분류될 수 있습니다. ① Stimulants는 중추신경계의 활성을 증가시키는 성분으로 각성효과를 일으키는 코카인, 아메타민, 카페인, 니코틴 등을 의미하며, ② Depressants는 중추신경의 활성을 감소시키는 성분으로 진정효과를 일으키는 졸피뎀, 프로포폴 등이 있으며 ③ Hallucinogens은 인식, 인지, 감각 등의 기능에 이상을 일으켜 주로 환각 등의 증상을 발현시키는 LSD, 코카인 등의 성분을 의미합니다.

❗️또한 국내 법적으로 향정신성의약품을 분류하는 것과 마찬가지로 Psychoactive drug는 Physical harm(물리적 위해성), 그리고 Dependence(의존성) 정도에 따라 위와 같이 분류될 수 있으며, 이는 마찬가지로 의료적 사용 여부를 결정하는 기준이 될 수 있습니다.

생명과학1, 피드백(Feed-back)을 통한 조절작용

✔️ 생명과학1 3단원에는 항상성 유지의 원리로서 '음성 피드백(Negative feedback)'과 '길항 작용'이 소개됩니다. 음성 피드백이란 뒤로 먹임(되먹임), 즉 결과가 그 결과를 만들어낸 이전의 과정을 조절한다는 의미의 feedback과 반대 방향(-)을 의미하는 negative가 합해진 개념으로서 생명과학1에 소개되는 호르몬들을 비롯해 대부분의 호르몬 분비는 음성 피드백에 의해 조절됩니다.

❗️비록 호르몬의 분비는 대부분 음성피드백 방식으로 일어나지만, 인체 내에서는 그 반대인 양성 피드백(Positive feedback) 방식의 조절 역시 일어납니다. 우리는 이번 탐구를 통해 음성피드백과 양성피드백이 무엇인지와 각 방식의 목적과 예시들에 대해 살펴보고 마약 중독의 생물학적 기전을 음성피드백과 양성피드백을 통해 설명해보도록 하겠습니다.

① 음성 피드백(Negative feedback)

앞서 살펴본 것처럼, 음성 피드백이란 결과가 그 결과를 초래한 원인을 반대 방향으로(억제) 조절하는 것을 의미합니다. 특정 결과 값이 일정 수준 이상으로 과하게 증가하였을 때 그 결과를 만들어내는 원인을 감소시킴으로서 결과 값을 다시 정해진 수준으로 낮추거나, 반대로 결과 값이 일정 수준 이하로 감소하였을 때 원인을 증가시켜 결과를 다시 증가시키는 방식 모두 음성 피드백 방식이며,

즉 음성 피드백의 목적은 어떠한 목적 값을 정해진 범위 내로 일정하게 유지하는 것 입니다. 인체 내의 이러한 목적 값으로는 혈당, 혈장 삼투압, 체온 등이 있으며 우리가 생명과학1에서 배우는 호르몬을 통한 항상성 조절 경로들에 음성 피드백이 적용됩니다.

※ 음성피드백의 구체 예시는 교과서나 부교재를 통해 직접 정리하도록 합니다.

② 양성 피드백(Positive feedback)

다음으로 양성 피드백이란, 결과가 그 결과를 만들어 낸 원인을 같은 방향으로(촉진) 조절하는 것을 의미합니다. 즉 증가된 결과 값은 그 값을 더욱 증가시키도록 원인을 조절하는 방식을 의미하는데, 이는 '조절'을 핵심 목적으로 하는 음성 피드백과는 달리 어떤 결과 값을 증폭(혹은 발산)시키는 효과를 나타냅니다.