천식은 쌕쌕거림, 기침, 숨 가쁨 등의 증상이 재발하여 삶의 질을 심각하게 손상하는 불치병이다. 현재 전 세계 인구의 약 4%가 천식을 앓고 있으며, 매년 3천만 명 이상의 새로운 천식 환자가 발생하고 있다. 증거에 따르면 미세먼지(PM2.5)는 천식 발병의 중요한 위험 요인이다. 그러나 이전 역학 연구 결과의 불일치로 인해 일부 연구에서는 위험이 증가한 것으로 관찰됐지만 다른 연구에서는 연관성을 발견하지 못했기 때문에 이러한 잠재적인 건강 위험은 논쟁의 여지가 있다.

이 논란을 해결하기 위해 저널 One Earth에 발표된 연구의 제1 저자인 루이징 니(Ruijing Ni) 박사와 막스 플랑크 화학 연구소의 동료들은 중국, 미국, 호주의 연구자들과 함께 포괄적인 글로벌 메타 분석을 수행했다. 연구팀은 2019년 북미, 서유럽, 동아시아, 남아시아, 아프리카 등 22개국에서 실시된 68건의 역학 연구 데이터를 확인했다. 그들은 주변 PM에 대한 장기 노출 사이의 연관성을 뒷받침하는 높은 신뢰 수준의 충분한 증거가 있다고 결론지었다.

독일의 새로운 천식 환자의 11%는 미세먼지가 원인
2019년 전 세계적으로 천식 사례의 거의 1/3이 장기적인 PM2.5 때문으로 추정된다. 노출은 기존 확진자 6,350만 명과 신규 확진자 1,140만 명에 해당한다. 독일에서는 새로운 천식 환자의 11퍼센트, 즉 28,000명에 해당하는 사람이 오염 때문에 사망한 것으로 추정된다. 또한 미세먼지와 관련된 천식의 위험도 발견되었다. 위험성은 성인보다 어린이에서 훨씬 더 높으며, 이는 연령 관련 취약성을 반영한다.

일반적으로 폐와 면역 기능의 완전한 성숙은 초기 성인기까지 점진적으로 완료된다. 결과적으로 어린이는 대기 오염 노출에 더 취약할 수 있으며, 이는 기도 산화 스트레스, 염증 및 과민성, 면역 반응 및 알레르기 항원에 대해 호흡기 감작의 변화로 이어질 수 있다. 이러한 모든 요인이 천식 발병에 중요한 역할을 한다.

또한 이러한 데이터를 사용하여 연구팀은 소아 천식과 성인 천식 모두에 대한 노출-반응 곡선을 설정했다. 이러한 곡선은 특정 물질(예: PM)에 대한 노출 수준 간의 관계를 설명함으로써 건강 위험을 정량적으로 평가하기 위해 널리 사용된다. 그리고 그것이 일으키는 효과의 크기, 천식 위험에 따른 노출-반응 곡선은 다양한 소득 수준에 걸친 국가 및 지역에서 여러 증거를 통합하여 결정되었으며, 이는 PM의 전 세계적인 변동을 포착한다. 이 이니셔티브는 대기 오염이 전 세계 건강에 미치는 영향을 정량화하는 데 중요하다.

소득 수준이 다른 국가와 미세먼지
저소득 및 중간 소득 국가(LMIC)의 인구는 일반적으로 더 높은 농도의 대기 오염에 노출되고 PM 부담이 더 크다. 이에 반해 미세먼지가 건강에 미치는 영향에 관한 연구에서 이전에는 지역에서 제한적으로 이루어졌으며, 대부분의 연구는 북미와 서유럽에서 수행되었다. 결과적으로, 미세먼지에 대한 글로벌 건강 영향 평가를 시도했다. 미세먼지 노출은 고소득 국가에서 관찰되는 노출-반응 연관성을 LMIC에 외삽(外揷)하는 것이 필요하다. 이 접근법은 고소득 국가와 LMIC 간의 대기 오염원, 의료 시스템 및 인구 통계학적 특성의 차이로 인해 큰 불확실성을 초래할 수 있다.

여러 LMIC의 증거를 포함하면 접근 방식의 한계를 완화하고 노출-반응 곡선을 적용하여 천식의 도시 및 글로벌 규모 기인 부담뿐만 아니라 대기 오염 감소와 관련된 천식 건강 이점(예: 다양한 시나리오에서 정책 주도 대기 오염 감소로 얻은 건강 이점)을 평가할 수 있다.

"우리의 연구 결과는 정책 입안자들이 대기 오염과 지속해서 싸우기 위해 엄격한 법률을 시행해야 할 시급한 필요성을 강조하는 한편, 마스크 착용과 같은 개인 보호 조치는 개인의 노출을 줄이고 천식의 위험을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다"라고 연구의 교신 저자이자 막스 플랑크 화학 연구소 소장인 야팡 쳉(Yafang Cheng) 교수는 강조한다.

이 연구는 막스 플랑크 화학 연구소(독일), 중국중국과학원 대기물리 연구소, 미국 워싱턴 대학교, 호주 모나시 대학교의 연구원들에 의해 수행되었다.

참조:
Ruijing Ni, Hang Su, Richard T. Burnett, Yuming Guo, Yafang Cheng. Long-term exposure to PM2.5 has significant adverse effects on childhood and adult asthma: A global meta-analysis and health impact assessment. One Earth, 2024; DOI: 10.1016/j.oneear.2024.09.022