남성 생식계와 독성발생

5.7 생식계 독성

 

많은 화학물질들의 생식계에 대한 잠재적 독성은 주요한 문제로서 관심의 대상이 되고 있다. 일반적으로 다른 장기에 영향을 주는 독성 물질도 중요하지만 생식기를 표적 하는 독성물질만큼 생물종의 번식에 심각한 영향을 주는 것은 없다. 왜냐하면 생식세포의 염색체에 존재하는 유전자들은 다음 세대로 전달되며, 세포분화 및 기형성의 조절 등에 관한 모든 정보들이 포함되어 있기 때문이다(그림 5.13).

 

생식세포들이 화학적 또는 물리적으로 손상을 받게 되면 불임증과 자연유산 및 출산을 초래하는 것은 물론 다음 세대로 유전될 수 있는 돌연변이가 발생하기도 한다. 최근 미국에서는 직업적으로 1,2-dibromo-3-chloropropane(DBCP)에 노출된 남성 근로자들에게서 무정자증, 정자 결핍증, 생식세포의 발육부전 등으로 인한 불임 현상이 보고되었다. 또한 불가리아에서는 축전지 제조공장 근로자들에게서, 스웨덴에서는 toluene 합지 benzene, xylene 등의 유기용매를 취급하는 근로자들에게서 정자수의 감소, 정자 기형 및 생식능력의 저하 현상이 발생하다. 인간의 경우 남자의 성기관은 임신 후 7주 경부터 시작되어 임신 7개월 정도 가 되면 충분히 발달하게 된다.

 

출생 이후 남자의 정자는 특정 호르몬이 방출되는 사춘기부터 생산을 시작하여 평생 동안 계속된다. 뇌의 시상하부의 자극으로 난포자극 호르몬(FSH : follic stimulating hormone)이 뇌하수체로부터 방출되고, 난포자극 호르몬은 고환 내의 sertoli세포를 자극하여 또 다른 호르몬인 황체호르몬(LH : luteinizing hormone)을 방출시킨다. 방출된 황체호르몬은 고환 속의 leydig세포로부터 남성호르몬 즉 testosterone을 준비하게 한다.

 

(1) 남성 생식계 독성물질, 남성 근로자가 직업적으로 납에 노출되면 임신능력이 떨어지고 산모들로 하여 금 자연히 유산이 일어나도록 한다. 납 이외에 카드뮴, 니켈, 수은 및 메틸수은 등의 금속화합물도 남성에 대한 생식계 독성물질로 작용할 수 있다. 유기용매로 서 이황화탄소, 톨루엔, 벤젠, 크실렌 등이 정자수의 감소, 기형정자 등을 일으킬 수 있다. PCBs, TCDD 등의 유기염소계 환경오염물질 역시 생식 독성을 일으키는 것으로 알려져 있다.

 

농약으로서는 kepone, DDT, 2,4-D 및 선충 구제 약인 DBCP 등이 남성의 생식계 독성을 일으키는 주요한 화학물질들이다(표 5.3). 5.7.2 여성 생식계와 독성 발생 인간의 경우 여성 기관은 임신 후 5개월째 여성의 성기관이 충분히 형성된다. 남성은 사춘기가 되어야 정원세포로부터 정자를 생산하기 시작하지만 여성은 차 후에 갖게 될 모든 난자를 태어나기 전부터 이미 가지고 있다고 볼 수 있다. 여성은 출생 이전에 난 원세포가 유사분열을 일으켜 일차 난모세포로 되어 출생 시에는 감수분열의 전기에 들어가 있는 상태이다.

 

따라서 사춘기에 분비되는 FSH, LH 등의 호르몬이 난모세포를 자극하여 estrogen이 방출되면 난소에서 일차 감수분열이 일어나 이차 난모세포와 제일극체를 생성한다. 이어서 난모세포는 난 소 밖으로 이동하여 난관 내에서 파열되어 배란이 일어나고 배란 후에는 정자와 결합하여 제이차 감수분열을 일으킴으로써 3개의 극체들과 1개의 수정 난자가 완성된다. 배란 시 난모세포가 파열되면 황체라고 하는 구조로 변하게 되는데 황체는 estrogen과 progesterone을 합성하는 역할을 한다. 여성은 출생 시에 약 30~40만 개의 난모세포가 난소에 존재하지만 사춘기 때까지 약 절반이 감소하게 되고 30 세쯤 되면 약 2만 5천 개만 남아 있게 된다. 평균적으로 약 400개의 난모세포가 여성의 임신 가능 기간 동안 난자로 성장한다.