미국 질병통제예방센터(CDC)에 따르면 12~19세 청소년의 22%가 비만인 미국에서는 비만이 점점 더 큰 문제로 대두되고 있다. 미국 소아과학회는 고도 비만인 청소년에게 대사 또는 비만(체중 감량) 수술에 대한 평가를 받을 것을 권장하고 있다.
대표적인 체중감량수술인 소매위절제술은 위의 75%~80%를 제거해 먹을 수 있는 양을 제한하는 방식으로 작동한다. 미국 대사‧비만수술학회에 따르면 소매위절제술은 2011년 2만8000건에서 2020년 12만2000건으로 4배 이상 늘어났다.
이런 상황에서 하버드대 의대의 미리엄 브레델라 교수(영상의학) 연구진은 2015년~2020년 13~24세 54명을 대상으로 연구를 진행했다. 이들은 체질량지수(BMI)가 35 이상으로 중등도 비만에서 중증 비만으로 분류된 사람들이었다.
54명의 참가자 중 25명은 소매위절제술을 받았고 29명은 식단 및 운동에 대한 상담을 받은 대조군에 속했다. 참가자 중 41명이 여성이었다. 수술을 받은 사람은 고혈압이나 제2형 당뇨병과 같은 비만 관련 건강 문제를 1가지 이상 가지고 있거나 체질량지수(BMI)가 40 이상으로 특히 높았다.
각 참가자는 수술 전과 2년 후에 신체검사, 혈액검사와 더불어 요추의 정량적 컴퓨터 단층촬영(CT) 검사를 받았다. 이를 통해 체적 골밀도를 정량화하고 뼈의 강도를 파악했다. 이 방법은 극심한 체중 감량 후 체적 골밀도의 변화를 감지하는 데 매우 정확하다고 연구진은 설명했다.
연구진은 또한 참가자들 요추의 골수 지방을 정량화하기 위해 양성자 MR 분광법도 적용했다. 골수 지방은 영양 변화에 반응하기 때문에 뼈의 질에 대한 생체지표가 될 수 있기 때문이다. 브레델라 교수는 “우리는 특별한 종류의 CT를 촬영한 다음 ‘유한 요소 해석(finite element analysis)’이라는 것을 수행하는데, 이는 일반적으로 교량이나 비행기 또는 재료를 설계할 때 무언가 부러지는 데 필요한 강도를 평가하기 위해 사용되는 정교한 기술”이라고 설명했다.
연구진은 2년 후 대조군의 BMI가 약 1.5포인트 증가한 반면 수술군의 BMI는 평균 11.9포인트가 감소한 것을 발견했다. 그러나 수술군의 경우 골수 지방은 크게 증가한 반면 골밀도와 강도는 감소했다고 연구진은 밝혔다.
브레델라 교수는 비만한 어린이와 성인은 뼈의 강도가 더 높은데 체중이 많이 나간다는 자체가 체중부하운동 효과를 발생시키기 때문이라고 설명했다. 체중감량수술을 받게 되면 그런 효과의 일부를 상실하게 된다. 게다가 소매위절제술은 뼈 건강에 좋은 호르몬이 만들어지는 위의 일부를 제거한다. 또한 식사량이 줄어들면 영양소 섭취량도 줄어드는 것도 영향을 미칠 수 있다고 그는 설명했다.
그는 이번 연구결과가 체중감량수술을 받지 말아야 한다는 의미는 아니라고 강조했다. 뼈가 약하면 골절 위험이 높아지지만 비만은 당뇨병 및 심장병 같은 더 심각한 질병을 유발한다. 따라서 체중감량수술 전후에 건강한 식단을 섭취하고 체중부하운동을 하며 칼슘과 비타민 D 보충제를 복용해 특별히 뼈를 강화하는 보완조치를 병행할 필요가 있다는 것. 그는 한발 더 나아가 “현재 우리가 알고 있는 사실과 호르몬에 대한 연구를 통해 뼈 건강을 개선할 수 있는 새로운 치료법 개발로 이어질 수 있다”고 말했다.
이번 연구에 대한 사설의 공동 저자인 미국 캘리포니아대 샌프란시스코캠퍼스(UCSF)의 토마스 링크 교수(방사선학)는 “유년기와 청소년기에 사람들은 뼈의 저장고를 구축한다”는 점에서 이번 연구가 매우 중요하다고 밝혔다. 이런 뼈의 저장고 구축은 약 25세까지 진행되기에 이 시기 뼈가 약화될 경우 나중에 골다공증에 걸릴 가능성이 높아지기에 체중감량수술을 받을 경우 약화될 뼈를 강화하기 위한 보완조치가 꼭 필요하다고 그는 강조했다.
해당 논문은 다음 링크(https://pubs.rsna.org/doi/10.1148/radiol.223256)에서 확인할 수 있다.