사람 몸에는 10조 이상의 미생물이 존재하고, 그 중 대부분이 장에 상재하고 있다. 우리 몸에 있는 미생물, 다시 말해 장내 미생물 군집은 다양한 종류와 개수를 유지하면서, 신체의 대사, 면역 기능에 영향을 미친다. 염증성 장질환이나 과민성 대장 증후군 환자에서 장내 미생물 불균형(dysbiosis)이 관찰된다는 것은 여러 연구들을 통해 발표되었고, 현재도 활발하게 연구가 진행되고 있는 분야이기도 하다. (지난 장내 미생물과 염증성 장질환 참고)

그 동안은 미생물에 대해 세균 감염’, ‘바이러스 감염등으로 인한 감기나 폐렴을 떠올리기 쉬워, 미생물의 안 좋은 점이 더 많이 부각되기도 했으나, 미생물은 실제로 효소를 활성화 시키거나, 장 상피세포를 분화/증식 시키고, 비타민 B K를 합성하는 역할을 하기도 한다. 최근 우리 몸에 유익한 균으로 구성된 프로바이오틱스가 염증성 장질환 뿐 아니라 다른 여러 질환에서 예방과 치료의 효과가 있을 것이라는 가설을 전제로 연구가 수행되었다. 이번에는 프로바이오틱스와 비슷한 이름의 프리바이오틱스, 신바이오틱스에 대해 알아보고자 한다. 하지만 주의해야 할 것은 이 제품들은 크론병, 궤양성 대장염의 치료 자체에 허가 받은 의약품이 아니다. 일부 연구에서 프로바이오틱스가 증상을 개선하는데 효과가 있다고 발표되었지만, 효과가 없는 것으로 나타난 연구 결과들도 있고, 약이 아니라 할지라도
복부 팽만감 gas의 부작용이 나타나기도 하기 때문에, 주치의와의 상담을 통해 현재 질병의 상태와 복용하는 약물과의 상호 관련성을 판단하여 유의하여 복용해야 한다.

프로바이오틱스 (Probiotics) :
인간에게 유익한 미생물을 이용한 건강 보조제(식이 보충제)로 주로 젖산균으로 이루어진 것이 가장 많다. 주로는 항생제나 진통제 사용으로 인한 설사 증상을 개선하고, 전반적인 면역기능을 개선, 무기물의 흡수를 돕는 역할을 기대해 볼 수 있다.

염증성 장질환 환자에서는 특히 E.Coli와 같은 호기성 세균이 증가하고, Lactobacillus Bifidobacterium이 감소하는 특징을 보이기 때문에, 이러한 기전에 근거하여 프로바이오틱스가 염증성 장질환 치료에도 도움이 될 것으로 기대된다. 하지만 아직 연구가 진행 중인 분야이고, 일부에서 긍정적인 연구결과가 있는 반면, 관해 유지나 재발 방지에는 효과가 없는 결과도 존재한다. 예를 들면, 성인 크론병 환자 32명을 대상으로 Saccharomyces boulardii 1g을 매일 6개월간 투여 후 임상 반응을 관찰한 연구에서는 관해기 유지에 효과가 관찰되었지만, 성인 크론병 환자 45명을 대상으로 Lactobacillus rhamnosus GG 12개월간 투여하였을 때, 특이할 만한 효과가 없는 등 결과가 아직 확실히 정립되지 않았다 (1, 2).  궤양성 대장염 환자 대상으로는 Escherichia coli Nissle 1917 (mutaflor) Enterococci, Bifidus, Lactobacillus 투여로 관해 유지 효과가 있었다는 연구 결과가 발표되기도 하였다 (3, 4).

현재까지 많은 연구가 이루어진 프로바이오틱스(Lactobacilus asei, - plantarum, -bulgaricus, Bifidobacterium longum, -brevis, -infantis, Streptococcus thermophiles )는 염증성 장질환의 면역 반응에 중요한 역할을 하는 사이토카인인 인터류킨-10 (IL-10)과 인터류킨-1β분비를 증가시키고, 인터류킨-12의 생성을 억제한다고 알려져 있다. (인터류킨-12는 종양세포인자와 인터페론 감마를 분비시키는 역할을 하여, 염증성 장질환 환자에게서 특히 높게 나타난다. 레미케이드, 휴미라 등의 생물학적 제제가 종양괴사인자를 억제하여 염증성 장질환을 치료하는 기전이다.)

프리바이오틱스 (Prebiotics) :
소화되지 않는 식품 성분으로 장내 미생물 중 유익균을 활성화 시켜, 숙주의 건강에 이로운 역할을 하는 것을 프리바이오틱스라고 하고, 대표적으로는 프록토 올리고당, 글루코올리고당, xylo-oligosaccharides 등이 있다. 이들은 상부 위장관에서 소화 흡수되지 않지만, 대장에서 혐기성 균에 의해 발효된다.
 
예를 들면, 대장에서 프리바이오틱스인 올리고당(Oligosaccharides)이 단쇄지방산으로 대사되고, 이것은 장내 유익균인 bifidobacteria 증식을 돕는다. 단쇄지방산(SCFA)은 앞서 말한 면역 조절 사이토카인인 인터류킨-10의 생성을 자극하여 장내 점막을 튼튼하게 해 준다.

신바이오틱스 (Synbiotics) :
프로바이오틱스와 프리바이오틱스의 합성을 신바이오틱스라고 한다. , 장내 유익균과 유익균의 먹이가 하나로 만들어진 것으로, 설사나 변비를 호전시키고 발암물질을 억제, 혈압을 낮추고 콜레스테롤 수치를 낮추는 하는 역할을 하는 것으로 알려졌지만, 아직까지는 더 연구가 필요한 분야이다. 2005년에 발표된 활성기의 궤양성 대장염 환자 대상 신바이오틱스 효과에 대한 연구(5)에서는 Bifidobacterium longum와 프리바이오틱스 Synergy 1(FOS/inulin mix)을 합성하여 투여한 결과 내시경 반응 점수가 개선되었고, 종양괴사인자(TNF-α)와 β-defensin 등이 감소하는 것으로 났다. 그러나 다른 연구에서는 3개월동안은 효과가 있다가, 6개월 이후에는 종양괴사인자가 더 이상 조절되지 않는 것이 관찰되기도 하였다 (6).
 

질병과 미생물의 관계에 관심을 가지기 시작한 이후로 지금까지 많은 연구들이 이루어졌지만, 아직까지 확실히 규명되지 못한 부분이 많다. 그리고 사람을 대상으로 한 임상연구도 의약품과 비교하여서는 아직까지는 충분히 수행되지는 않았다. 따라서 크론병, 궤양성 대장염 환자에게 프로바이오틱스, 프리바이오틱스, 신바이오틱스가 반드시 필요하다고 말하기는 아직 어렵지만, 그 동안의 연구 결과와 임상 경험을 바탕으로 환자 개인별 상태와 현재 복용 중인 약과 증상을 고려하여 주치의의 상담을 통해 복용을 고려해볼 수 있겠다.

(1) Guslandi M, Mezzi G et al. Dig Dis ci. 2000;45:1462-1464
(2) Prantera C et al. Dig Liver Dis. 2002;34(Suppl 2):S66-S67
(3) Kruis W et al. Gut 2004;53:1617-1623
(4) Cui HH et al. World J Gastroenterol. 2004;10:1521-1525
(5) Furrie E, Macfarlane S, Kennedy A, et al. Gut. 2005;54:242-249.
(6) Steed H, Macfarlane GT, Blackett KL, et al. Aliment Pharmacol Ther. 2010;32:872-883.

2016/01/25 11:25 2016/01/25 11:25

미생물은 말 그대로 사람 눈에는 보이지 않는, 현미경을 통해서나 볼 수 있는 작은 생물을 말하며, 세균이나 바이러스 등을 모두 일컫는 용어이다. 인간의 몸에는 약 100조에 이르는 미생물이 존재하며, 그 수는 사람 세포보다 10배 더 많고, 미생물의 유전자는 인간 유전자의 100배가 넘는다.

미생물은 사람을 둘러싼 환경에도 존재하지만, 사람의 몸 안에 상재하기도 하며, 특히 소화기계, 호흡기계, 생식기, 피부, 점막 등에 서식한다. 이러한 미생물 집단을 미생물 군집 (Microbiome)이라고 부르고, 최근 과학 기술과 함께 다양한 연구 방법이 발전함에 따라 미생물 연구가 활발해졌고, 특히 미생물이 어떻게 면역체계를 구성하고 인체 대사 조절에 관여하며, 병원균 침입을 방어하는지 등에 대해서도 많은 연구 결과가 발표되고 있다. 이를 통해 질병과의 메커니즘, 그리고 인체와의 상호작용을 통해 인간의 질병 발생에 미치는 영향에 대한 규명에 도움을 주고 있으며, 장내 미생물과 크론병을 포함한 염증성 장질환과의 관련성에 대한 연구도 활발하게 진행 중이다.

염증성 장질환은 아직까지 하나의 뚜렷한 원인이 밝혀지지 않았지만, 1) 환경 요인과 2) 유전학적인 요인 그리고 3) 그리고 장내 세균에 대한 면역반응 등이 주요한 요인으로 간주되고 있다. 정상 성인에게서 장내 미생물은 다양한 종류와 적절한 비율로 구성이 되어 인체의 면역 기능을 조절하지만, 염증성 장질환이나 C.difficile 감염 설사 환자, 과민성 대장 증후군 환자의 경우에는 미생물 군(종류)의 다양성이 감소하거나, 그 비율이 정상인과 다르게 차이가 관찰되는 등 불균형 상태가 되는 특징이 있다. 크론병, 궤양성 대장염 환자를 대조군과 비교해보면, 대조군보다 전체적인 장내 미생물의 다양성이 감소하기도 하지만, 특히 염증성 장질환 환자에게서 Firmicutes(후벽균류), Bacteroidetes (의간균류) Lactobacilli(젖산균)이 감소하고, 대신 Actinobacteria (방선균) Proteobacteria (프로테오박테리아) IBD 환자에게서 유의하게 증가함이 관찰된다. (Frank DN, et al. Proc Natl Acad Sci U S A. 2007).

그 외 중증의 궤양성 대장염 소아 환자를 대상으로 장내 미생물을 분석한 연구에 따르면, 장내 미생물의 다양성이 감소하는 점이 역시 관찰되고, 스테로이드 불응 환자가 스테로이드에 반응하는 환자에 비해 미생물군 다양성이 감소하는 것이 관찰되기도 하였다. (Michail S et al. Inflamm Bowel Dis. 2012)




Microbial biodiversity between healthy vs. Severe UC children (Michail et al. 2012)


장내 미생물 분야는 아직 더 연구를 통해 밝혀져야 할 부분이 많으며, 향후 장내 미생물 무리 및 바이러스의 역할을 정확히 알고, 숙주(인간)과의 면역반응에 대한 부분에 대한 연구도 진행된다면 염증성 장질환의 진단과 예후 예측, 치료 방법 개발에 도움이 될 것으로 기대되고, 현재도 프로바이오틱스(유산균)과 프레바이오틱스(유산균의 먹이)를 이용한 치료제 개발 그리고 건강인의 장 미생물을 환자에게 이식하여 미생물 분포와 다양성의 균형을 맞추는 대변이식술(Fecal Transplantation Therapy)에 대한 연구가 진행 중이다. 마지막으로 장내 미생물은 장기간 동안의 식생활과 생활환경의 영향을 받기 때문에 균형 잡힌 영양소를 골고루 섭취하는 것이 중요하다.
2015/11/30 14:15 2015/11/30 14:15

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