-지난호에 이어

[박영성 기자]가. 마이크로바이옴(microbiome) 연구 동향

마이크로바이옴은 인간의 몸속에 함께 공존하고 있는 미생물의 유전정보 전체를 일컫는 말로 ‘세컨드 게놈(second genome)’이라고도 불린다. 미생물은 지구 생명체 초기에 만들어진 것으로 지구 생명체 무게의 절반이라고 한다. 그 종류는 아직 어느 정도인지 가늠하기가 어렵다. 인류가 이름을 붙인 것이 약 1% 정도라니 아직 모르는 것이 더 많은 세계이다.

인류 건강과 관련해 미생물은 전염병을 일으키는 것으로 여겨왔기에 항생제로 퇴치하는 병원체로 여겼고, 미생물은 소독하여 청결을 유지해야 하는 것으로 여겨온 것이 일반적 관점이었다.

동의학에서는 장 건강이 건강한 삶에 상당한 영향을 끼친다며 담적병이라고 해왔으나 장내미생물의 구체적 역할에 대해서는 제대로 알지 못했고 경험 과학에 근거해왔을 뿐이다. 또한 미생물을 활용하는 대표적인 것이 각종 발효음식과 유기농업이다. 마이크로바이옴의 연구가 활발해지면서 발효 음식은 그것이 어디에 있건 인류 공동의 자산이라고 한다.

미국 내의 마이크로바이옴 연구 논문 편수는 [그림-2]와 같이 1995년부터 늘기 시작해 지난 2015년에 정점을 이루고 있다. 세계적인 과학 잡지인 네이처와 사이언스에 가장 많은 연구 논문이 실리는 분야라고 한다.

마이크로바이옴의 연구에 불을 질은 것은 2008년 미국 정부 주도 ‘인간마이크로바이옴 프로젝트(Human Microbiome Project)’이다. 연구결과에 의하면, 인체 내의 각종 미생물은 생체대사 조절 및 소화능력에 영향을 끼친다는 기존의 통념을 넘어 특정 증상의 원인이 되거나 각종 질병치료의 키워드를 갖고 있다는 엄청난 연구 결과 때문이다. 즉 알레르기나 비염, 아토피, 비만과 관련된 각종 대사ㆍ면역질환, 장염, 심장병뿐만 아니라 우울증, 자폐증, 치매 등 뇌질환에도 장내미생물이 중요한 역할을 하고 있다는 보고이다.

이후 선진국은 마이크로바이옴 연구 돌풍이 일어나기 시작했고 우리나라도 2014년 삼성이 40개 연구 과제 중 하나로 포함헸을 뿐 아니라 상당한 연구기관과 제약회사가 뛰어 들어 건강 과학의 혁명에 동참하고 있다.

미국은 지난해 정부기관과 각종 연구기관이 컨소시엄을 구성하거나 자체적인 연구 발주를 통해 장내미생물의 비밀의 문을 열어 그것을 다룰 방법을 찾고 있다.

마이크로바이옴을 연구하는 학자들의 일반적 견해를 정리하면 “생태계에 존재하는 미생물의 신원을 확인하는 방법은 알지만, 그들이 무슨 일을 하고, 그들의 활동이 생태계에 어떤 영향을 미치는지를 알아내는 도구가 아직은 신통치 않지만 그 비밀의 문을 열어 합리적으로 다룰 수 있다면 인류 건강과 지속가능에 중요한 전환점이 될 것”이라고 전한다.

나. 현대 의학의 도약 ‘장내미생물-장-뇌 축’
1) 장내 장내미생물의 역할
최근 학계에서 밝혀진 장내미생물의 역할을 살펴보면, ① 음식소화와 칼로리 추출 ② 면역체계 보조 ③ 장내 건강 유지 ④ 비타민 생산 등 각종 신진대사 담당 ⑤ 유해 미생물이 장내에 자리 잡지 못하도록 함 ⑥ 소화효소로 소화되지 않는 물질을 분해하여 비타민 B 와 K 등을 만듦 ⑦ 콜레스테롤 감소시킴 ⑧ 짧은 사슬 지방산을 만들어 면역 작용 ⑨ 유익균은 폴리페놀을 생성하여 항암, 항산화작용 등이다.

앞에서 열거한 9가지를 정리하면 생활습관병의 상당한 관계가 장내미생물에 있고 면역계의 중추기관이다. 우리나라 국민은 장내미생물 생태계가 심각하게 교란당하고 있다고 한다. 특히 아이들이 심각하기에 특단의 대책을 세워야한다. 국민 건강을 위해서는 비만을 조장하는 생활문화와 장내미생물 생태계를 교란하는 두 가지 사안에 집중해야한다.

2) 미생물과 건강 그리고 장내 미생물

[그림-3]은 대장 내부를 백만 배 이상 확대한 사진으로 녹색 물질은 환경호르몬, 죽은 세포, 유해균 등으로 인체 독성 물질로 작용한다, [그림-3]의 윗부분은 독성물질이 혈관과 피부 속으로 들어가고 있고 아래 부분은 혈관과 피부로 독성물질이 들어가지 못하고 있다. 이런 차이가 나타나는 것은 융모와 점막 건강 상태에 따라 달라지는데 핵심적 역할을 하는 것이 장내미생물이다. 건강한 장의 융모는 유익균으로 뒤덮여 있어서 잘 분해된 영양소만 흡수하며, 각종 면역물질과 3,000여 종의 효소를 만들어 낸다.

반면에 장누수증후군으로 융모와 점막이 손상되면 온갖 독성물질이 혈관과 피부로 들어가 각종 만성질환, 각종 정신질환이 발생한다는 인과 관계를 밝힌 연구이다.

학자들이 제기한 장 건강을 정리하면, ① 장은 전체 면역력의 70~80% 담당 ② 장은 40종의 신경전달물질 생성에 관여하고 행복 호르몬인 세로토닌을 95% 생성 ③ 장에는 신경세포가 1억 개 정도 있고, 장신경계는 독자적으로 활동하며, 다른 신경계에도 영향을 끼침 ④ ADHD 등 각종 정신질환이 장건강과 관련이 있다는 연구가 상당하게 발표 됨 ⑤ 제주는 장 건강이 좋지 않은 아이들이 약 2/3로 추정된다.

[그림-4]는 [그림-3]을 정신건강 측면에서 제시한 같은 관점을 가진 사진이다.위장관을 제2의 뇌라고 하며 위장관이 건강하지 않으면 뇌에 큰 영향을 끼쳐 각종 정신질환을 유발한다는 연구 결과이다. 위의 연구에 의하면 ADHD, 우울증, 자폐스펙트럼과 치매 등 정신질환은 위장관의 미생물생태 이상으로 생기는 것이기에, 이를 잘 관리하면 각종 정신 질환을 치유하거나 개선하는데 도움이 될 것이다.

그 동안 연구된 결과를 살펴보면, ① 알레르기질환.고혈압.당뇨.우울증.치매.자폐.비만 등 각종 만성질환의 치유의 길을 열 수 있다고 보고 있으나 약물로 제품을 생산하기까지 아직은 요원하다. ② 장내 미생물 이식을 통한 만성질환 치유를 보조 치료로 시작하는 단계이다. ③ 유산균을 비롯한 미생물을 활용하는 기능성 식품들이 많이 쏟아져 나오고 있다. ④ 아직은 인체 미생물에 대해 모르는 부분이 더 많지만, 각종 만성 질환 치유의 길로 나가는 열쇳말이라 확신하며 다양한 연구가 쏟아지고 있다.

3) 장내미생물의 생태계 교란의 원인

사람의 몸에는 세포 총수가 약 30조, 미생물 총수는 37조 정도라고 하는데 장내에 약 80% 정도가 존재한다. 장에는 신경세포가 약 1억 개이고 미생물은 약 30조 정도로 추산하는데 비만, 정신질환, 각종 만성질환으로 인해 장내 미생물 생태계가 교란된다.

다. lgG검사
1) 지연성음식알러지(lgG)란

지연성음식알러지 검사는 우리나라에 2012년에 소개되었는데 우리나라에서 2개의 벤처 기업이 검사를 담당하고 있다고 한다. 최근 장내미생물에 대한 이해가 높아지면서 장누수증후군(Leaky Gut Syndrome)에 주목하는데 lgG는 이를 어느 정도 알아볼 수 있는 검사 기법이다. lgG 검사는 혈액 검사를 통해 치유 정도를 과학적 데이터로 가늠할 수 있다.

2) 검사 개요
1) 검사 인원 및 대상 : 본 실천 활동에 참여 환우
2) 검사 일시 : 2017년 9월, 2018년 2~3월 각 1회씩 총 2회
3) 검사기관 : ㈜ 메디퓨처
4) 검사 방법 : 서울, 일산 충북으로 지정한 병원
5) 비용 : 45종 1회(20만원), 90종 1회(40만원)

3) IgG와 IgE 검사의 차이

lgG 검사는 선진국에서는 생활습관병을 앓고 있는 사람들이 자신의 체질에 맞는 올바른 식생활로 질병 치유에 활용하고 있으며, 유럽의 프로축구 선수와 미국의 메이저리그 야구 선수들도 경기력 향상을 위해 많이 이용한다고 한다. 우리에게 많이 알려진 음식알러지 검사는 lgE로 급성알러지 검사라고 한다.

lgG와 음식알레르기 검사와 많이 알려진 lgE를 비교하면 [그림 1]과 같다. lgG 검사는 우리가 흔히 섭취하는 음식물에 대해 몸의 면역이 어떻게 반응하는가를 알아보는 검사이다. 이 검사를 통해 장의 상태와 식생활과 건강을 살펴볼 수 있다.

4) IgG 검사를 통해 알아볼 수 있는 질병

장내축 이론에 의하면 알레르기, 비만, ADHD, 자폐, 우울증 등 대부분의 생활습관성질병은 장내 미생물의 어떤 형태로 있는가에 따라 판가름 난다고 한다.흔히 우리는 유익균과 유해균으로 나누지만 장내 미생물 생태계라는 총체적 관점에서 보면 미생물 생태라는 말이 더 어울릴 것이다.

건강한 장은 장내 미생물 생태가 균형을 갖추어 면역력을 증진시키고 혈액을 포함한 인체 내로 독성물질 유입을 막는 역할을 한다.

여러 가지 이유로 우리 몸에 독소가 들어오는데 우리 몸에 쌓인 독소를 배출되는 경로를 살펴보면 대변(대장) : 70%, 소변(신장) : 25%, 호흡(폐) : 3%, 피부(땀) : 2%라고 한다. 이 배출 통로가 건강하면 인체독성이 쌓이는 것은 막을 수 있고 생활습관병도 치유가 가능하다.

장내의 유해균이 많아 미생물 질서가 무너지면 독소가 혈액을 통해 우리 몸 구석구석에 옮겨진다. 이런 경로로 독소가 우리 몸 곳곳에 옮겨지면 아토피피부염을 비롯한 자가면역질환, ADHD를 비롯한 신경계 질환 등 수없이 많은 질환을 일으킨다.

독소가 쌓이면 에너지 대사율이 떨어져 비만 치유도 어렵게 만든다. 비스페놀A 수치가 높으면 비만도가 더 높아진다는 최근 연구도 이와 무관하지 않다./다음호에 계속=자료제공 아이건강국민연대 이용중 공동대표