[제 11강] 마이크로바이옴(미생물)과 질병

마이크로바이옴의 기본은 제 9강 포스팅을 보면 이해가 쉽다

[제 9강] 마이크로바이옴의 기본 이론

인간 몸 속 구석구석 다양한 미생물이 살고있고 생태계를 이루고 있다. (건강한 사람의 경우 미생물이 다양하게 존재한다)
사람에게 질병이 발생하면 화학적 약처리나 식이변화로 인해 인간 체내에 사는 미생물들의 균형이 깨지면서 마이크로바이옴의 불균형(dysbiosis)가 발생하게 된다.

이런 특징을 이용하여 건강한 사람과 질병에 걸린 사람의 미생물 차이를 연구하면 마이크로바이옴의 구성에 따라 질병을 진단할 수 있는 바이오마커(biomarker)로 사용할 수 있게 된다.

대표적으로 마이크로바이옴의 불균형이 생기는 이유는 항생제의 투여이다. 미생물의 구성은 유익균+유해균으로 구성하는데 우리 인체에 좋은 영향을 주는 유익균과 질병이나 염증 등 해로운 영향을 주는 유해균이 있다.
항생제는 이런 유익균과 유해균을 구분없이 균의 특징을 타겟으로 죽이게 된다.
그러므로 항생제 투여는 마이크로바이옴의 다양성을 감소시키고 유해균의 과도한 증식을 유발하여 질병을 발생시킨다.

또한 항생제의 오남용은 미생물에게 항생제내성을 유발하는데 이는 미생물이 항생제가 들어왔던 기억으로 자신을 보호하고자 하는 능력이다.
미생물의 경우 변화와 복제가 빠르므로 자기 자신을 보호하려는 능력도 빨리 습득하고 전파시키게 된다.

이렇게 되면 다음 질병에 걸렸을 때 항생제를 복용해도 반응이 없게 되어 질병을 치료할 수 없게 된다. (=치료에 저항성을 보인다)

마이크로바이옴의 질병으로 쉽게 볼 수 있는 질병이 감염인데, 장염 위염 등 세균의 침투로 인해 발생하게 되며 항생제로 치료하게된다.

마이크로바이옴의 불균형은 비만, 당뇨와 같은 대사성질환 또한 연관이 크다. 미생물의 경우 인간에게 없는 유전자를 갖고 있는 경우가 많기 때문에 미생물로부터 나온 대사물질로 인해 염증, 호르몬 조절 등이 변할 수 있다.

이런 여러 질병에 관여하는 미생물을 알기 위해 질병이 없는 건강한 사람과(대조군) vs 질병이 있는사람(환자군, 실험군)의 미생물을 비교하여 찾아내는 연구도 많이 진행하고 있다.

이렇게 미생물의 구성과 다양성으로 인해 질병에 연관이 있다면 미생물의 구성을 바꾸는 방법도 생각할 수 있다.
식이로 섭취하는 유산균(프로바이오틱스, 프리바이오틱스 등)도 있지만 한계가 있기 때문에 물리적으로 미생물의 환경과 구성을 바꾸는 치료법도 있다.

그 중 하나는 대변미생물무리이식(Fecal microbiota transplantation, FMT)인데, 쉽게 말해 건강한 사람의 장내 미생물을 대변으로부터 분리해서 환자에게 이식하는 방법이다.

기증 받은 환자가 개인의 특성에 따라 외부 미생물에 대한 정착이 효과적으로 되지 않을 수 있지만 기증 받은 미생물이 잘 정착하게 된다면 Clostridioides difficile 감염으로 인한 염증성 장질환의 항생제 치료보다 효과가 우월했다.

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