식욕 조절 원리에 따른 비만 치료약 기전(삭센다/큐시미아/가르시니아)

오늘 포스팅에서는 체내에서 식욕을 조절하는 원리를 알아보고 이에 따른 비만 치료약물들의 작용기전에 대해 정리해보겠습니다. 비만치료제는 삭센다의 등장 이후로 굉장히 핫한 주제가 되었습니다. 테슬라의 일론 머스크가 삭센다를 사용한 뒤 드라마틱한 체중 감량 효과를 보인 사진이 공개되면서 더욱 인기가 치솟았는데요. 삭센다 이전에도 다이어트를 위한 비만치료약물은 존재해왔지만 이정도로 주목을 받지는 않았습니다. 그렇다면 삭센다는 기존 약과 어떻게 다르길래 엄청난 효과가 나타난것일까요? 지금부터 저와 함께 알아보시죠!

1) 식욕 조절 원리

우리 몸에서 식욕에 관여하는 경로는 크게 중추 경로와 말초 경로로 나뉩니다. 

1.1. 중추 경로

식욕조절 중추는 뇌의 시상하부이며 그 중 궁상핵이 주요한 역할을 합니다. 궁상핵에 존재하는 연합뉴런(신경세포)들이 식욕에 관여하는 물질을 발현하기 때문입니다. 식욕 조절에 관련된 펩타이드들은 아래와 같이 나눌 수 있습니다.

1.1.1. 중추에서의 식욕 촉진 물질

• Neuropeptide Y (NPY)
• Agouti-related Protein (AgRP): alpha-melanocyte stimulating hormone(α-MSH)와 길항작용을 합니다.
• Orexin

1.1.2. 중추에서의 식욕 억제 물질

• Pro-opiomelanocortin (POMC): POMC가 분해되면 α-MSH가 형성되고, 이는 식욕 억제 및 멜라닌 생성 촉진 작용을 합니다.
• Cocaine and Amphetamine Regulated Transcript (CART)
• Norepinephrine (NE): POMC를 증가시킵니다.
• Serotonin (5-HT): 세로토닌 수용체 중 5-HT2 receptor가 POMC, 복측피개영역(VTA), 고립로핵에 작용하여 포만감을 유발합니다.

1.2. 말초 경로

체내 다양한 부분에서 만들어지는 식욕 조절 펩타이드들(호르몬)은 말초신경을 통해 시상하부로 전달되어 식욕을 조절합니다. 이러한 말초 경로의 식사조절 물질은 아래와 같이 나눌 수 있습니다.

1.2.1. 말초에서의 식욕 촉진 물질

• Ghrelin (그렐린)

1.2.2. 말초에서의 식욕 억제 물질

• Leptin (렙틴)
• Insulin (인슐린)
• GLP-1
• Peptide YY (PYY)
• Cholecystokinin (콜레시스토키닌)

2) 비만 치료약 기전

비만 치료약물은 작용 방식에 따라 크게 체내 지방합성을 조절하거나 식욕을 조절하는 방식으로 나뉩니다.

2.1. 지방합성 조절

2.1.1. 오르리스타트 (Orlistat)

오르리스타트는 세계 최초의 비만치료제 성분으로 1999년에 미국 FDA 승인을 받았습니다. 오르리스타트의 작용원리는 체내로 지방이 흡수되지 않도록 하는 것입니다. 우리가 섭취한 중성지방은 소장에서 지방분해효소(리파아제)에 의해 지방산과 글리세롤로 소화되어 흡수됩니다. 여기서 오르리스타트는 리파아제를 가역적으로 억제하는 작용을 합니다. 따라서 식사로 섭취한 지방의 일부가 체내에서 소화되지 않고 그대로 배출되도록 합니다. 때문에 지방이 함유된 식사와 함께 복용해야하는 약이며, 다이어트를 하기 위해 끼니를 거르지 않도록 해야합니다.

2.1.2. 다엽 가루 및 오르소시폰 가루 (다이엔캡슐, 슬라임캡슐 등)

다엽 가루와 오르소시폰 가루는 다이어트 보조제로 처방되는 생약성분의 의약품에 들어가는 성분입니다. 각 성분의 작용기전은 다음과 같습니다.

• 다엽가루: 녹차가루로 카테킨(EGCG), 카페인 등을 함유하며 지방의 연소를 촉진하고 칼로리 소모를 높입니다. 카테킨에 함유된 EGCG라는 성분이 노르에피네프린 분해효소를 억제하여 열량 소모를 유발하는 것입니다. 이와 함께 함유된 카페인은 카테킨 작용을 도와 체중 감량에 도움을 줍니다.
• 오르소시폰 가루: 체내 지방분해를 촉진하고 강한 이뇨작용으로 붓기 제거에 도움을 줍니다. 오르소시폰은 COMT(Catechol-O-Methyl-Transferase) 효소 생성을 억제합니다. 이를 통해 체내 카테콜아민(catecholamine)류의 농도를 높여 지방을 분해합니다. 카테콜아민에는 노르에피네프린, 아드레날린, 도파민, L-도파 등이 있습니다.

2.1.3. 공액 리놀레산 (Conjugated Linoleic Acid, CLA)

공액리놀레산(CLA)은 과체중 성인에게서 체지방 감량에 도움을 줄 수 있는 건강기능식품 기능성 원료입니다. 공액리놀레산은 오메가-6에 해당하는 불포화지방산의 일종으로 주로 홍화씨 기름을 가공하여 생산합니다. 일반적으로 불포화지방산은 오메가-3로 대표되어 혈중 콜레스테롤을 낮추는 기능을 가졌다고 알려져 있습니다. 반면 공액리놀레산은 체지방을 감소시키는 기능이 주요한 것이 특징입니다. 공액리놀레산은 지방세포 생성을 억제하고 갈색지방세포 내 미토콘드리아 UCP1 증가를 통해 열량 소비를 증가시키는 것으로 알려져 있습니다. 또한 공액리놀레산은 시상하부에 작용하여 POMC를 활성화하여 식욕을 억제하기도 합니다. 다만, 공액리놀레산은 기능성 원료인만큼 체지방 감소 효과를 위해 식단 조절 및 운동을 병행해야 효과적입니다. 현대인은 오메가-6 섭취 비중이 높기 때문에 적절한 용량과 기간을 정해 복용하도록 합니다.

2.1.4. 가르시니아 캄보지아 추출물 (HCA)

가르시니아 캄보지아 추출물은 탄수화물이 지방으로 바뀌는 것을 억제하여 체지방 감소 효과를 나타내는 건강기능식품 기능성 원료입니다. 가르시니아 캄보지아는 열대 식물의 일종으로 열매껍질에 들어있는 성분인 HCA(hydroxycitric acid)이 지방합성을 억제합니다. 우리가 섭취한 탄수화물은 체내에서 해당과정을 거쳐 에너지원인 ATP를 생성합니다. 그런데 탄수화물을 과도하게 섭취하면 ATP 생성에 쓰인 이후 남은 아세틸 CoA (acetyl CoA)라는 물질이 지방으로 전환되어 축적됩니다. 아세틸 CoA는 포도당이 ATP-citrate lyase라는 효소에 의해 분해되어 생성됩니다. 여기서 HCA는 ATP-citrate lyase를 차단하여 지방산 합성을 억제하는 것입니다.

2.2. 식욕 조절 및 억제

2.2.1. 콘트라브서방정 (부프로피온/날트렉손)

콘트라브서방정은 복합성분의 비만치료제로 부프로피온(bupropion)과 날트렉손(naltrexone)이라는 성분을 포함하고 있습니다. 각 성분의 작용기전은 다음과 같습니다.

• 부프로피온(Bupropion): 노르에피네프린과 도파민의 재흡수를 억제하여 POMC가 활성화되고 식욕을 억제합니다.
• 날트렉손(Naltrexone): 오피오이드 수용체를 억제하여 베타-엔돌핀을 억제하고 그 결과 POMC 작용을 촉진하여 식욕을 억제합니다.

2.2.2. 큐시미아(펜터민/토피라메이트)

큐시미아는 복합성분의 향정신성의약품으로 펜터민(phentermine)과 토피라메이트(topiramate)라는 성분을 포함하고 있습니다. 각 성분의 자세한 작용기전은 아래와 같습니다. 

• 펜터민(Phentermine): 노르에피네프린의 분비를 증가시켜 POMC 작용을 활성화하여 식욕을 억제합니다.
• 토피라메이트(Topiramate): 항경련제 약물로 체중감소 기전은 명확하지 않으나 GABA, 글루탐산 등에 의한 작용이 식욕을 억제하는 것으로 추정됩니다.

2.2.3. 삭센다 (리라글루타이드)

삭센다는 리라글루타이드(liraglutide)라는 GLP-1 유사체를 유효성분으로 하는 비만치료 주사제입니다. GLP-1이란 장에서 분비되는 호르몬의 일종으로 식욕 억제, 포만감 유도, 인슐린 분비 촉진, 혈당 조절 등 다양한 기능을 합니다. GLP-1이 뇌에 작용하게 되면 식욕을 촉진하는 NPY/AgRP 뉴런은 억제하고 식욕을 억제하는 POMC/CART 뉴런은 활성화시켜 이중으로 식욕을 억제합니다. 그런데 GLP-1은 체내에서 빠르게 분해되어 작용시간이 짧다는 한계가 있습니다. 이러한 GLP-1의 단점을 보완하여 장시간 작용할 수 있는 GLP-1 유사체로 개발된 것이 리라글루타이드인 삭센다입니다. 최근에는 세마글루타이드(semaglutide; 오젬픽), 터제파타이드(tirzepatide; 마운자로) 등이 추가로 개발되면서 비만치료제 시장을 이끌 차세대 약물로 GLP-1 유사체가 주목받고 있습니다.