오해받은 방어자

멜라닌은 지켜온 것이다

멜라닌을 '피부색을 내는 색소'로 아는 것은 절반의 이해다. 생물학이 말하는 멜라닌의 본래 정체는 분명하다 — 인체가 자외선에 맞서 스스로 만들어 피부 최전선에 배치한, 정교한 광보호·항산화 시스템이다. 진화적으로 멜라닌의 핵심 역할은 색을 내는 것이 아니라 자외선으로부터 세포의 유전정보를 지키는 것이었다.

이 방어는 관념이 아니라 구조로 확인된다. 멜라닌은 멜라닌세포(멜라닌을 만드는 색소세포)에서 만들어진 뒤 주변 각질세포(피부 표면을 이루는 대다수의 피부세포)로 전달되고, 각질세포 안에서 핵의 바깥쪽(피부 표면을 향한 쪽)에 모여 '핵상 멜라닌 모자(supranuclear cap, 핵 위에 씌운 멜라닌 덮개)'를 이룬다. 흔히 '미세 양산(microparasol)'이라 불리는 이 구조는 입사하는 자외선 에너지를 흡수·산란시켜 핵의 DNA를 광손상으로부터 가린다.¹ 이 배치는 우연이 아니다. 최근 연구는 케라틴 중간섬유와 미세소관이 멜라닌 함유 소기관의 3차원 위치를 정교하게 제어해 DNA를 광손상에서 가린다는 것을 보여준다.¹ 표피 안에서 멜라닌이 '어디에 어떻게 분포하느냐'가 자외선 방어 효과를 좌우한다는 점도 확인된다.² 멜라닌은 세포가 가진, 정밀하게 배치된 물리적 방어막인 셈이다.

멜라닌은 하나가 아니다: 계열 속의 유멜라닌

멜라닌을 방어자로 이해하려면 먼저 그것이 단일 물질이 아님을 알아야 한다. '멜라닌'은 사실 자연 전체에 걸친 큰 색소 계열의 이름이다. 문헌은 추출원과 성질에 따라 이 계열을 크게 다섯 갈래 — 유멜라닌(eumelanin), 페오멜라닌(pheomelanin), 뉴로멜라닌(neuromelanin), 알로멜라닌(allomelanin), 파이오멜라닌(pyomelanin) — 로 나눈다.³ 이 가운데 뉴로멜라닌은 사람의 신경세포에서 도파민 등의 산화로 만들어지고, 알로멜라닌과 파이오멜라닌은 주로 식물·곰팡이·미생물에서 나타난다.³ 즉 사람의 피부와 털에 존재하는 것은 유멜라닌과 페오멜라닌 둘뿐이며, 그중 갈색·검은색을 띠는 유멜라닌이 피부 광보호의 주역이다.

두 멜라닌은 하나의 공통 경로에서 갈라진다. 멜라닌 합성(멜라노제네시스, 멜라닌을 만들어 내는 일련의 반응)은 구리 의존성 효소인 티로시나아제(멜라닌 합성의 열쇠 효소)가 아미노산 티로신을 도파를 거쳐 도파퀴논(멜라닌으로 가는 공통의 중간 원료)으로 바꾸는 데서 출발한다. 티로시나아제가 맡는 이 단계가 전체 과정의 속도를 좌우하는 병목(속도결정 단계)이다.⁴ 갈림길은 도파퀴논 이후다. 세포 환경과 조건에 따라 도파퀴논은 갈색·검은색의 유멜라닌으로 가거나, 붉은색·노란색의 페오멜라닌으로 갈라진다.⁴ 유멜라닌 경로에는 티로시나아제 관련 단백질(TYRP1·DCT)이 함께 관여한다.⁵ 두 멜라닌은 색만 다른 게 아니라 화학 구조와 성질이 다르며, 이들을 담는 세포 속 주머니인 멜라노좀의 형태(유멜라닌은 격자형, 페오멜라닌은 과립형)도 구별된다.⁵ 이 '분류'가 왜 결정적인지는 멜라닌의 이중성(두 얼굴)을 다루는 EP.11에서 본격적으로 드러난다 — 지금은 피부의 방어를 유멜라닌이 이끈다는 사실을 기억하면 된다.

왜 '항산화'까지 말하는가

유멜라닌의 방어는 자외선을 물리적으로 막는 데 그치지 않는다. 합성 멜라닌 모델을 이용한 연구에서 멜라닌은 환원성·산화성 자유라디칼(짝을 못 이룬 전자를 가져 반응성이 큰 불안정한 분자, 활성산소의 대표 형태) 모두와 상호작용하며 이를 소거하는 성질을 보였다.⁶ 즉 멜라닌은 자외선 차단막인 동시에, 자외선이 만들어낸 활성산소를 처리하는 항산화제로도 기능한다. 앞선 편들의 언어로 옮기면, 멜라닌은 EP.2의 '방아쇠'를 흡수로 줄이고 EP.3의 '손상 연쇄'를 소거로 끊는, 두 층위에 동시에 걸친 방어자인 셈이다.

이 항산화가 비타민 C·E의 방식과 어떻게 다른지 — 왜 멜라닌은 '태워 없어지지 않는' 방어인지 — 는 다음 편의 핵심 주제다.

다시 읽는 방어자

정리하면, 멜라닌의 본래 기능은 색을 내는 것이 아니라 유전정보를 지키는 것이다. 피부에서 그 일을 맡는 유멜라닌은 자외선을 흡수해 막고, 그 과정에서 생긴 활성산소까지 처리하는 이중의 방어자다. 색소의 불균등한 축적이 미용적 고민이 되는 것은 사실이지만, 그것은 이 방어 시스템이 드리우는 하나의 그림자일 뿐 시스템 자체의 정체는 아니다. 멜라누아가 멜라닌을 '지워야 할 결점'이 아니라 '이해하고 다룰 원리'로 읽는 이유가 여기 있다. 이어지는 편들(EP.9–12)은 그 관점에서, 피부가 스스로 갖춘 방어자를 한 편씩 풀어 나간다.