자가면역 질환과 장내 미생물
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아토피
태변(胎便)내 미생물 균총은 성인의 분변, 질, 피부의 균총과 다르나 영아의 분변 균총과 닮아 있다. 태변을 분석한 결과 미생물 다양성, 구성에 있어서 두 가지 타입으로 분류되었는데, 하나는 다양성이 낮고 장내 세균이 우점되어 있었는데 산모가 아토피성 습진 병력을 가진 경우였고, 두 번째 타입은 유산균이 우점된 경우였는데 소아기 때 호흡기 문제와 관련이 있었다. 이로부터 태변 미생물은 모체의 자궁에서 온 것으로 장내 균총 형성에 관여하며 태변 미생물의 형태는 산모에 영향을 받으며 특히 산모의 어린 시절 시의 건강에 영향을 받는 것으로 보고된 바 있다(1). 출산 초기 첫 주의 장내 미생물 균총의 다양성이 중요한데 다양성이 높을수록 아토피 습진의 위험성이 감소되며 이 시기에 장내 균총 다양성을 높임으로써 유아 습진을 예방할 수 있을 것으로 보고되고 있다(2-5). 영아의 장내 균총 구성과 다양성이 아토피 발생과 재발과 관련이 있는데 6개월 및 18개월 영아의 장 미생물 분포를 조사한 결과 성인과 유사하게 클로스트리디움속 미생물이 크게 증가된 상태로 밝혀졌다. 결론적으로 영아기 때 어른 형태의 미생물 균총 형성이 습진과 관련이 있으며 영구적 습진이 될 가능성이 높은 것으로 밝혀졌다(6). 또한 아토피 피부염과 장내 균총이상을 갖는 아동의 장내 항-내독소 반응의 강도를 조사한 결과 균총이상 장애 정도에 따라 장내세균의 리포다당체(LPS)에 대한 면역글로브린(IgE와 IgM)의 양이 증가 하는 것으로 나타났다(7). 결론적으로 아토피 발생은 영아기 때의 장내 균총의 건강이 매우 중요하며 영아의 장내 균총은 산모의 장내 균총에 큰 영향을 받는 것으로 볼 수 있다.
알러지
100조개 이상으로 구성되어 있는 장 미생물은 숙주와 공생적 관계를 유지하는데, 정상 조건에서는 이들 미생물들이 선천성 및 후천성 장 면역시스템과 반응하며 이들 메커니즘이 장내에서 조절세포 분화를 유도하고 면역학적 포용력을 유지하는데 관여한다고 알려져 있다. 그러나 출생 초기에 이러한 면역학적 포용력이 갖추어 지지 않을 경우 염증, 자가면역, 알러지 발생의 위험 요소가 되는 것으로 보고되고 있다(8). 제왕절개 분만이 출산 후 장내 미생물 구성에 중요한 요인이 되는데 이로 인해 제왕절개 한 영아의 식품 알러지 발달의 위험성을 높인다. 또한 ‘위생가설(hygiene hypothesis) 측면에서도 위생, 살균된 음식, 의료행위 등을 통해 환경 내 미생물에 적절하게 노출되지 않는 상황도 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 최근 30여년간 서양과 개도국에서 알러지 발생이 크게 증가하는 것도 이를 뒷받침하며 이러한 변화가 영아의 적절한 면역자극 기회를 박탈하고 장내 미생물 구성을 변화시킨 것으로 분석되고 있다(9). 또한 알레르기 질환이 있는 어린이의 장내 세균은 알레르기가 없는 어린이에 비해서 비피도박테리아와 락토바실러스균이 적게 정착되어 있고, 선진국 어린이에서 개발도상국 어린이보다 락토바실러스균이 적고 클로스트리디움속 미생물이 많이 정착되어 있는 것으로 알려졌다(10).
천식
제왕절개술로 태어난 아이가 정상분만을 통해 태어난 아이들 보다 천식 위험이 높았는데 이는 분만 방식에 따라 장내 미생물 구성이 달라지며 아토피 발생 위험에 영향을 주게 되는 것으로 조사되었다(11, 12). 출생 후 3년 이내의 천식 발생과 장내 균총과의 관계를 117명의 아동 집단을 대상으로 조사한 연구에서 특히 Bacteroides fragilis가 생후 3주내에 장내에 군집을 형성하면 나중에 천식 걸릴 가능성이 매우 높은 것으로 나타났다(13). 장내 공생미생물들이 면역체계 발달에 필수적인데 유아기 때 항생제 치료 등으로 해서 장내 미생물 균총이 파괴되는 것과 천식과 연관돼 있는 것으로 보고되고 있다(14). 또한 지난 수십 년간 기관지 천식과 비만이 증가하였는데 두 질병간의 상관관계를 조사한 결과 유전적 요소, 전신 염증, 수반되는 질병 등을 포함해서 공통적인 메커니즘이 관계되는 증거들이 나오고 있다(15).
루프스
루푸스의 정확한 이름은 전신 홍반성 낭창(Systemic lupus erythematosus, SLE)인데 젊은 나이에 발병하는 만성 자가면역 질환이다. SLE는 병원성 외래 미생물의 이중나선 DNA에 대한 항체 생성과 관련되어 있는데 내생 미생물이 장 점막을 점유 군집을 형성 외래 세균을 방어하게 되나 이것이 약화될 경우 외래 세균이 체내로 들어가 DNA와 결합하는 항체가 생성되는 것으로 알려졌다(16). 또한 SLE 환자의 감염성 미생물 오염을 조사한 결과 감염성 대장균, 포도상구균, 용혈성 갖는 미생물이 증가하였으며 비점막에서도 장내 세균과 포도상구균이 발견되었고 세균뇨(bacteriuria) 발생도 크게 증가한 것으로 보고되고 있다(17).
다발성 경화증
다발성 경화증은 중추신경계의 신경세포의 축삭(axon)을 둘러싸고 있는 절연물질인 수초(myelin)가 탈락되는 질병으로 주로 젊은 연령층에서 발생하는 만성 염증성 질환인데 뇌와 가까운 림프절에서 자가면역 B-세포가 활성화되어 수초에 대한 항체를 생산하여 염증반응이 일어난다. RA를 일으키는 것은 유해한 박테리아가 아니라 소화에 필요한 유익 세균이 일으키는 것으로 밝혀졌는데 최근 식사 습관이 바뀐 아시아에서 다발성 경화증이 크게 증가하는 것과도 일치하고 있다(18). 다발성 경화증에 관여하는 박테리아가 아직 정확하지는 않지만 가능성 있는 후보는 장벽과 직접 접촉할 수 있는 클로스트리디움 계열일 가능성이 있는 것으로 보고되고 있으며 건강한 장내 균총에 있는 박테리아 이지만 다발성 경화증의 유전적 성향을 가진 사람들의 T-세포를 활성화 시킬 수 있는 것으로 추측되고 있다.
류마티스 관절염
장내 미생물 균총이 류마티스 관절염 활성도와 연관되어 음식에 의한 치료가 류마티스 관절염의 효과적 치료법인 것으로 추정되어 왔다. 이를 바탕으로 의학적 금식이나 지중해 다이어트 중에 류마티스 관절염 환자의 장내 짧은 사슬 지방산(SCFs) 프로파일과 임상결과를 검토한 결과, 질병 활성도와 짦은 사슬 지방산과의 연관관계가 드러나진 않았지만 금식 환자 그룹에서 아세테이트 준위가 크게 나타나는 짧은 사슬 지방산의 변화를 보인바 있다(19). 류마티스 관절염 환자의 감염성 세균의 장내 군집 상태를 연구한 논문에서 락토바실러스가 감소하고 enterococci, clostridia, coli bacteria가 크게 증가하면서 장내 미생물 균총이 크게 바뀌는 것으로 나타났다. 또한 감염성 장내 세균과 미생물들이 오줌과 코 점막에서 발견되었는데 장에서의 미생물 전이에 의한 것으로 보인 바 있다(20).
참고문헌
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