영양학

호르몬계의 대세는 IGF-1(인슐린유사성장인자)란? 33

안녕하세요 몬스터짐의 스포츠영양사 우수입니다.

오늘의 SPORTS SCIENCE는 보디빌딩/운동계의 약물 흐름의 변화........현재는 IGF-1 인가? 라는 주제로 다루겠습니다. 아무래도 제가 약학 전공이 아니다 보니 다소 미약한 점이 있지만 관련된 부분을 한번 다뤄보도록 하겠습니다.

IGF-1은 풀네임이 Insulin-like Growth Factor-1으로 한국말로 보자면 인슐린유사성장인자-1입니다. 물론 -1이 있으니 -2 또는 -3도 이겠지요. IGF-1도 상당부분 연구되어 현재는 더 발전된 형태로 그 작용성이나 유효기간 등이 늘어난 제품들이 나오고 있습니다. IGF-1은 소마토매딘 C라고 불리기도 하는데 이 단백질(펩타이드)은 인간에게서 IGF-1 유전자에 인코딩(부호화되어 기록)되어 있습니다. 그래서 IGF-1을 "설페이션 인자"라고도 부르고 이는 다른 물질에 의해 억제되지 않고 인슐린처럼 활성 물질로 작용하는 것입니다.

IGF-1은 인슐린과 분자구조가 유사한 호르몬으로 어린 아이의 성장에 중요한 역할을 하지만 성인에게 있어서도 아나볼릭 효과를 가지고 있습니다. Mecasermin(제품명 : increlex)이라는 합성 IGF-1 제제는 성장 불량에 대한 치료제로 사용되고 있습니다. IGF-1을 단백질 혹은 펩타이드 호르몬이라고 부르는 이유는 70가지 아미노산으로 구성되어 있기 때문입니다.

IGF-1은 간에서 생산되는 펩타이드 호르몬으로 내분비를 통해 표적조직에서 작용되지만, 표직 조직 자체에서도 근거리분비/자가분비 방식으로 생성되어 작용합니다. IGF-1의 생성은 성장호르몬에 의해 촉진되는데 영양부족, 성장호르몬 불감증, 성장호르몬 수용체 결핍 또는 수용체와 결합 후 진행되는 시스템 상의 문제가 발생할 때는 반대로 생성이 억제될 수 있습니다. 동물실험에서 간에서 IGF-1 mRNA의 양은 식이 카제인 섭취에 따라 증가하고 무단백 식이일때는 감소합니다.

IGF-1의 주요 작용은 IGF-1 특정 수용체와 결합하는 것인데, 결합하고나면 세포 내 신호체계를 작동시키고 근육단백질 합성을 자극하는 mTOR(mammalian Target of Rapamycin)를 자극하여 Akt/Pkb 신호체계를 촉진합니다. IGF-1은 가장 강력한 천연 Akt 촉진제로 주요 작용은 세포성장 및 증식의 촉진, 계획된 세포 사멸(스스로 파괴)의 억제입니다.

IGF-1은 성장호르몬의 영향을 조절하는 주요 인자로 성장 호르몬은 뇌하수체전엽에서 만들어지며 혈액으로 방출되어 간에서 IGF-1 생산을 촉진합니다. IGF-1은 생산된 후에 골격근, 뼈, 신장, 간, 피부, 폐 등 전체적인 신체 성장을 촉진하며 세포 성장과 증폭을 조절할 수 있는 능력을 가지고 있습니다.

성장호르몬(Growth Hormone)이 결핍된 아동에게는 재조합 성장호르몬을 성장을 위해 사용합니다. IGF-1이 결핍된 사람은 라론증후군(성장호르몬의 분비와 생산이 정상 범위이거나 높음에도 불구하고 성장호르몬의 생물학적인 효과가 감소하거나 소실된 유전질환)으로 분류되는데 재조합 IGF-1을 처방받게 됩니다.

IGF-1은 세포 표면에 존재하는 적어도 2개의 IGF-1 수용체와 결합하는데, 그 2개의 수용체가 IGF-1 수용체와 인슐린 수용체입니다. IGF-1 수용체는 IGF-1이 생리적으로 결합하는 수용체로 보이며, 인슐린 수용체에 결합하는 IGF-1 보다 유의적으로 높은 친화도를 가지며 결합하게 됩니다. IGF-1은 인슐린처럼 인슐린 수용체를 활성화시키는데 그 강도는 인슐린의 10% 정도입니다. IGF-1이라는 이름이 말해주듯이, IGF-1은 구조적으로 인슐린과 관련되어 있고 비록 인슐린의 10% 활성이더라도 인슐린 수용체와 결합하는 능력을 가졌습니다.  

IGF-1은 생애 전반에 걸쳐서 생산되는데 사춘기 성장 기간동안에 가장 높은 수준으로 생산되며 가장 낮을 때는 유아기와 노인기에 나타납니다.  IGF-1은 IGF-2라고 불리는 다른 IGF-1과 밀접하게 관련되어 있습니다. IGF-2는 IGF-1 수용체와 결합하지만 IGF-2 단독으로는 IGF-2 수용체(mannose-6 phosphate receptor)라고 불리는 수용체와 결합하는데, 이 수용체는 신호 전달력이 결핍되어 있고 주요 역할이 IGF-2와 결합하여 IGF-2가 IGF-1 수용체와 결합하지 못하게 하는 억제제 역할을 하는 것입니다.

단백질 섭취는 총 열량섭취와 관계없이 인체에서 IGF-1 수준을 증가시킵니다. 순환계에서 성장호르몬과 IGF-1 수준의 변화를 유발하는 것으로 알려진 인자들에는 유전자구성, 나이, 성별, 운동상태, 스트레스수준, 영양섭취수준, BMI, 질병상태, 종족, 에스트로겐 상태, 외인성화합물 등이 포함됩니다. 간헐적 단식을 포함한 단식/금식도 IGF-1 수준을 급격하게 줄여줄 수 있는 요인입니다.

IGF-1의 수준은 혈액에서 10-1000 ng/ml 정도로 측정될 수 있는데, 사람 개개인에 있어 하루 종일 크게 변동되지 않기 때문에 IGF-1은 성장호르몬 결핍이나 말단비대증, 거인증 등처럼 과잉상태에서 나타나는 증상에 대한 검진법으로 의료진들이 사용합니다. 또한, 제1형 당뇨, 제2형 당뇨, 루게릭병, 심각한 화상, 근긴장성위축증과 같은 질병에서 IGF-1의 효과를 찾고 있습니다.

IGF-1은 보디빌더들에게 퍼포먼스 향상 부분에서 각광받는 차사대 약물입니다. 모든 스포츠 종목에서 세계적인 수준의 선수들은 스테로이드나 기타 퍼포먼스 향상 약물을 사용해 왔음이 알려졌을때, 운동 선수들은 대부분 다음 세대의 물질을 찾고 있었습니다.

IGF-1의 혜택을 보자면,
1. 근성장 촉진 및 심근에 이로운 영향
2. 콘드로이친 황산염 및 글루코사민 황산염의 흡수 촉진
3. 신경조직 재생
4. 체지방 연소, 세포내 단백질 수송 증가 및 단백질 분해 감소
5. 백혈구 생산 증가
6. LDL 콜레스테롤 감소

IGF-1은 성장호르몬과 유사한 호르몬이지만, 인체에서 생산하는 가장 강력한 성장인자입니다. IGF-1은 성장호르몬보다 효과가 강력한데, 인체에 사용이 허가된 부분은 IGF-1 부족으로 성장불량인 아이들을 정상적인 성장 곡선으로 돌려놓자는 목적으로만 허가되어 있습니다. IGF-1에 대한 인체연구가 극단적으로 어린아이들에게 국한되어 있음에도 불구하고, 이 성분은 인체와 동물실험을 거쳤고 이미 그 사용에 대해 멈출수 없는 상태입니다.

IGF-1은 실험실에서 적어도 1990년대 말부터 사용되어왔고, 많은 사람들이 이 약물을 긴 시간동안 사용해 왔습니다. 그리고 많은 사람들이 이 약물을 구입하기 위해 많은 돈을 사용했습니다. 사실 IGF-1은 동물실험에서 놀라운 결과를 만들어 냈는데, 이런 결과물이 인체실험 또는 사람이 사용하는 것으로 이어질 수 있다는 것을 학자들은 이미 알아차렸을 것입니다.

IGF-1의 혜택은 믿기 어려운 수준인데, 펜실베니아 주립대학의 생리학 교수인 H. Lee Sweeney는 IGF-1으로 인한 골격근의 유전적 발전을 인지하였고, IGF-1의 근육 증가 및 재생능력에 대해 세계도핑방지위원회(WADA)에 전달하였습니다. 2002년 생명윤리위원회에 발표하기 전에, Sweeney박사는 유전적으로 조율된 운동선수의 출현은 임박하지 않았으나 IGF-1의 안정성과 장기 영향에 대해 알아내기 위한 연구가 더 필요하다고 생각했다고 합니다.

Sweeney 박사는 더 나은 운동선수를 만들기 위해 IGF-1을 사용하는 것은 말도 안되며, 이 호르몬에 대한 인체 안정성 연구가 끝난 후에 사용해도 된다고 생각했지만 이는 IGF-1이 운동선수들에 의해 어떻게 사용되어져 왔는지에 대한 스토리를 거슬러 올라가보면 알게됩니다.

성장호르몬으로 거슬러 올라가, 보디빌더들은 80년대 중반에 사람들이 성장호르몬에 대해 완전히 이해하고 어떤 작용을 하는지 알기 전부터 이 호르몬을 사용하였습니다. 심지어 도리안예이츠가 나타날 당시 아나볼릭 스테로이드와 성장호르몬 스택으로 만들어진 완성품이란 말을 많이하였습니다. 오늘날까지 성장호르몬의 안전성에 대한 반박을 포함하여 성장호르몬 사용과 관련된 의문사항들이 많지만 이 호르몬의 사용은 보디빌더, 운동선수들 뿐만 아니라 일반 대중들에게도 퍼져나가고 있습니다.

IGF-1이 전세계적으로 퍼포먼스 향상을 위한 물질로 혁신적일수 밖에 없는 몇가지 이유가 있습니다. IGF-1은 부상 후에 근육 회복의 범위와 속도를 증가시키며 운동후 근육성장률을 증가시킵니다. 그리고 현존하는 근섬유의 회복을 빠르게 만들 뿐만 아니라 근 섬유의 수를 증가시키는 Hyperplasia를 가능하게 합니다. 아동기 이후에 세포의 크기적 증가는 가능해도 수적 증가는 불가능 하다는 것이 생리학적이론이지만 IGF-1이 바로 세포 수의 성장을 가능하게 한다는 것입니다.

Hyperplasia는 퍼포먼스 향상으로 따지면 가장 위대한 것으로서 근섬유가 실제적으로 분열될 때 나타나는 것이며, 세포 크기 증가로는 이뤄낼 수 없는 한계를 넘어서는 성장을 보여주는 것입니다. Hypertrophy는 웨이트트레이닝, 영양과 스테로이드 사용으로 인해 나타나는 현존하는 근육의 크기 증가이지만, Hyperplasia와 Hypertrophy가 같이 일어나는 것은 운동선수들에게는 축복과도 같은 것입니다.

동물시험에서 IGF-1을 주사한 쥐는 IGF-1을 주사하지는 않았지만 운동시킨 쥐보다 크거나 강하지 못했습니다(IGF-1과 운동X  VS IFG-1 X과 운동). 실험 쥐에서 IGF-1의 긍정적인 작용은 흐르몬 주사를 중지하고 1개월이 지난 후에도 계속 되었지만 운동을 그만둔 쥐의 경우 즉시 크기와 강도가 줄었습니다. 누구나 IGF-1을 주사하고 운동을 하면 더 큰 효과를 볼 수 있다는 것을 예상하였을 것입니다.

IGF-1의 경우 특히 스피드와 파워에 초점을 둔 속근 섬유(Fast twitch muscle)의 유지 작용을 많이하는데, 중년 쥐에게 IGF-1을 주사하기 시작하여 28개월령의 노령 쥐를 만들었을 때 쥐가 낼 수 있는 속도와 힘은 6개월 쥐와 같았다고 합니다. Sweeney박사는 IGF-1은 포유류에 있어서 노화와 관련된 위축(근육감소 포함)과 골격근의 기능 손실과 관련된 특징들을 방지할 수 있다고 결론을 지었습니다.

IGF-1은 일반 인구의 즉각적인 근육 증가를 위해서도 사용될 수 있는데, IGF-1이 지금 즉시 사용되어야 한다고 주장되는 가장 큰 이유가 IGF-1은 혈액과 소변 검사에서 검출되지 않기 때문입니다. IGF-1은 근육에 직접 주사하기 때문에 혈액으로 들어가지 않으며, 근육생검만이 사람이 IGF-1을 사용했다는 것을 검사할 수있는 유일한 검사수단입니다. 하지만 도핑방지위원회는 운동선수들에게 근육생검을 절대 허락하지 않습니다.

그래서 정리를 해보자면, IGF-1은 거의 영구적인 근육 생성, 근육 회복 및 노화방지라는 말도 안되는 효과를 제공하면서 완전히 검출되지 않는다는 특징이 있습니다. 물론 합법적인 과학이 적용되는 세계에서는 IGF-1에 대한 적절한 규정을 따르지만, 언더그라운드에서 합법적인 부분에 따를리가 없습니다. 하지만 아직까지 결론적으로 부작용에 대한 부분이 잘 알려지지 않아 IGF-1의 사용이 성장호르몬 때와 같이 같은 결과를 가져다 줄 수도 있음을 염두해두어야 합니다.

보디빌딩 관련 웹사이트, 게시판, 채팅창에서는 IGF-1의 작용, 사용법, 스택법, 부작용에 대한 논쟁이 이루어지고 있지만, 언더그라운드에서는 IGF-1에 대한 효과를 상향평가하여 IGF-1을 10배 더 강력한 제품인 것처럼 만들어 놨습니다. 그리하여 IGF-1은 언더 그라운드 실험실에서 합성되고 변형되어 블랙마켓에 판매되고 있습니다.

 
사람들은 20년전에 성장호르몬을 자신들의 손에 넣기 위해 미쳐있었고 30년전에는 그 이전 세대의 스테로이드 물질을 손에 넣기 위해 혈안이었지만 지금도 다를 바가 없습니다. IGF-1을 넘어 이미 다른 곳에도 손을 대고 있으니까요....

Written by 우수