상처수축과정 '수학적 모델'로 분석

피부는 표피와 진피로 구성된 복잡한 조직이다.

피부 외층조직인 표피는 낡은 조직은 없어지고 새로운 조직이 생겨나는 과정을 끊임없이 반복한다. 진피는 세포 육아조직인 섬유아(fibroblast)와 모세혈관으로 구성돼 있다. 상처가 내층조직인진피에 침투하면 상처가 나아도 흉터가 남는다.

흉터는 외과적 성형수술을 하지 않으면 평생 없어지지 않는다. 이 때문에 흉터는 상처못지 않은심리적 고통을 수반하는 경우가 많다.

그런데 최근 흉터를 줄일 수 있는 수학적 모델이 개발돼 흉터치료의 획기적 전기가 마련될 전망이다.

영국 옥스포드대와 워릭대의 수학자들은 최근 상처가 아무는 과정을 수학적 모델로 분석, 흉터발생의 원인을 밝히는데 성공했다.

진피에 입혀진 상처가 아무는 가장 중요한 과정은 상처수축(wound contraction)이다. 상처의 가장자리가 안쪽으로 끌어 당겨지면서 상처는 없어진다. 그런데 상처수축의 속도는 환자의 나이와 상처의 크기.위치, 병원균에 의한 감염 여부에 따라 달라진다. 상처 수축이 정상적으로 일어나지 않으면 치료가 늦어질뿐 아니라 심한 흉터가 남게 된다.

옥스포드대 필립 메이니박사와 워릭대 수학연구소 조나산 셔럿박사는 상처 수축을 일으키는 생물학적 활성분자인 50가지의 단백질이 어떻게 상호작용을 하는지를 보여주는 수학적 모델을 만들었다.

모델의 대상은 상처가 아문 뒤 비정상적으로 융기된 붉은 빛의 판상 모양의 자국을 남기는 켈로이드 흉터. 이들이 만든 모델에 따르면 켈로이드나 다른 비대(肥大)성 흉터는 세포 성장 조절물질의 생성과 파괴사이에 미세한 균형이 무너진 결과다. 성장조절물질이 적게 만들어지고 치료속도가 느리면 흉터가 남는다는 것이다. 반대로 성장조절물질이 불필요하게 많이 만들어져 상처가 너무 빨리 수축돼도 비정상적인 흉터가 남게 된다는게 이들의 설명이다.

흉터생성의 수학적모델은 아직 임상적으로 검증된 것은 아니다. 하지만 이 모델이 정확한 것으로판명된다면 세포성장을 일으키는 요소들 사이에 균형을 맞춰주는 연고만으로 인간은 흉터의 고통으로부터 해방될 수 있게될 것으로 보인다.

〈李鍾均기자〉