석면의 독성

석면

석면은 상용적인 용어로, 자연에서 발생하는 실리카 함유 광물(규산염 광물)을 말한다. 사문석 계통 백석면(chrysotile)과 각섬석 계통의 청석면(crocidolite), 갈석면(amosite), 액티노라이트(actinolite, 녹섬석), 앤쏘필라이트(anthophyllite), 트레모라이트(tremolite, 투섬석)등이 포함된다. 석면은 섬유형태로 존재하기 때문에 석면섬유라는 용어를 사용하기도 하며, 쉽게 부스러질 수 있다.  석면은 IARC에서 규정하는 1급 발암 물질일 뿐만 아니라, 석면폐도 일으킨다. 자연 암석에 석면이 존재할 수 있으며, 이것이 공기 중으로 나올 비산 가능성만 없으면 위험성이 적다. 다시 말하면, 석면이 자연 광물이나 건물에 존재하는 것이 문제가 아니라, 이들이 방치되어 비산 되었을 때 적절한 대책을 적용하지 않을 때가 문제가 된다. 

누구나 석면에 노출된 가능성이 있다. 미국 샌프란시스코에 사는 주민에 대한 연구를 살펴보면, 직업적인 노출이 없는 사람의 폐 조직 1g 에서 적게는 13만 개에서 많게는 68만 개가 검출되었다고 한다. 우리나라에서는 과거에 건축된 대부분의 건물이 석면을 포함하고 있는데, 이 건물을 해체하고 리모델링할 때 철저한 대책이 필요하다. 우리나라에서는 현재 산업장에서 석면사용을 금지하고 있다. 따라서 이들에게 직업적 노출이 일어나는 경우는 제한적이지만, 기존에 있던 석면을 철거할 때 고농도로 노출될 가능성이 있다. 

 

석면의 흡수 및 분포, 독성 메커니즘

석면은 거의 비용해성 섬유소로 구성되어, 대부분은 흡수되지 않는다. 동물 실험상, 경구로 복용하여 체내로 들어온 대부분의 석면은 위장관을 통하여 분변으로 배출되기 때문에, 경구로 섭취 시에는 독성이 낮은 편이다. 일부는 위장관 상피세포를 통과하여 위벽을 거쳐 혈액, 림프액 및 다른 장기로 이동하였다. 임신한 렛트(rat)에 섬유소를 정맥투여 했을 때, 섬유소는 태반을 통해 태아군까지 전달되었다. 경구 섭취와 달리, 공기를 통하여 흡입된 석면은 호흡기계의 상피세포 표면에 부착된다. 섬유소가 침착되는 위치는, 섬유소가 두꺼울수록(대략 3㎛이상) 상부호흡기에 침착되며, 두께가 가늘어질수록 하부호흡기까지 도달할 수 있다. 흡수된 석면은 그 자체로도 독성을 유발할 뿐 아니라, 염증세포를 통한 다양한 매개체(활성산소, 사이토카인) 방출에 의한 것으로도 추정된다. 동물 모델 연구 결과 호흡으로 흡수된 석면은 세기관지(bronchiole)와 폐포관(허파꽈리관, alveolar duct)에 축적되었다. 대부분은 점액섬모 기전에 의해 제거되지만, 일부는 마크로파지 및 alverolar type Ⅰ세포가 관여되면서  염증 반응이 시작된다. 석면에 포함된 철 성분 또는 염증세포의 활성화에 의해 촉발되어 생긴 유해한 활성 산소가 세포 내 다양한 단백질과 반응하면서 DNA를 손상하고, 암을 유발할 수 있다. 

한편 석면은 피부를 통한 흡수는 되지 않는 것으로 보인다. 섬유소가 어느 정도 피부 통과는 가능하지만, 실제로 혈류까진 이동하지 못하는 것으로 보인다. 

유발 질병

석면으로 인한 질환은 잠복기가 최소 10~40년이기 때문에, 노출되더라도 바로 알 수 없다. 주요 노출경로는 호흡기나 소화기이며, 피부를 통한 흡수는 없는 것으로 보인다. 피부를 통해서는 혈류에 도달하지 못하기 때문이며, 피부 접촉을 통한 독성의 위험은 매우 낮다. 직업적으로 피부 노출이 되면 작은 사마귀가 생긴다는 보고가 있지만, 이 사마귀에서 석면이 검출되지는 않았다. 대개 노출 10일 이내에 생겼으며, 초기에는 통증이 있었으나 그 이후는 딱딱해지고 더 이상의 병리학적 소견은 보이지 않았다. 소화기로도 섭취 시에도 발암성은 없는 것으로 보고되었다. 경구로 섭취 시, 위장관에서 석면이 세포벽을 통해 이동하더라도 아주 소량의 입자만 이동한 것이라 추정하고 있다.

가장 위험한 경로는 흡입에 의한 호흡기 노출이다. 호흡기를 통해 석면이 노출되면, 석면폐(폐의 섬유화가 진행됨), 흉막 비후, 늑막 이상, 폐암, 중피종등을 유발한다고 알려져 있다. 또한 기타 위장관계(식도, 위, 직장, 결장 등), 신장, 뇌, 방광에서의 암 발생 또한 보고되었다. 석면폐는 폐조직이 괴사 하여, 더 이상 산소가 혈액에 전달죄디 못해 숨이 차게 된다. 특히 숨을 들이쉴 때 마르고 갈갈거리는 소리가 들릴 수 있다. 그러나 석면 외에도 진폐증 등 기타 직업, 환경적인 원인에 의해 발생할 수 있으므로 인과 관계를 밝히기 어렵다. 숨이 차며, 가슴 통증이 지속되고 빈혈 증상도 있을 수 있다. 중피종은 폐, 가슴, 배를 심장을 싸는 얇은 막(중피)에 암이 발생하는 것으로, 거의 대부분은 석면 노출에 의해 발생되는 것으로 보고된다. 특히 흡연자에게 있어서 석면의 노출은 더욱 위험하다. 일반 인구의 폐암사망률을 1이라고 가정했을 때, 직업적 석면노출자는 5.17배,  흡연자는 10.9배 증가하는데 비하여, 석면에 노출된 흡연자는 53.2배의 폐암 사망률을 보인다.