[바이오토픽] 인간의 콧속에 적응한 유산균, 어쩌면 희소식?
의학약학 / Bio통신원
양병찬 (2020-05-28)

인간의 콧속에 적응한 유산균, 어쩌면 희소식?

This SEM(scanning electron microscopy) image of the Lacticaseibacillus casei AMBR2 strain from the nose shows long, spike-like fimbriae(arrows) that allow the bacteria to adhere to the cell surface of our nose. Scale bars, 1 μm. Credit: De Boeck et al. / Cell Reports

무질서하게 확산되는 도시와 마찬가지로, 인체의 특정한 지역에는 상이한 미생물 집락이 서식한다. 그리고 그들 중 상당수는 '좋은 친구들'이어서, 장내미생물은 소화를 돕고, 혓바닥(참고 1)과 피부(참고 2)에 서식하는 미생물들은 침입하는 병원체에 대항하여 인체를 보호한다. 이제 연구자들은 인간의 코에서도 유익한 세균들을 발견했다. 어쩌면 이러한 비강마이크로바이옴(nasal microbiome)은 만성부비동염(chronic sinus inflammation), 심지어 알레르기로부터 인체를 지킬지도 모른다.

"이번 연구는 새로운 신체부위에 서식하는 미생물의 방어속성을 인식하는 중요한 관문이다"라고 UC 데이비스의 마리아 마르코(미생물학)는 논평했다. "과거에도 약간의 연구결과가 발표되었지만, 심층적으로 연구된 것은 이번이 처음이다."

이번 연구를 수행하기 위해, 벨기에 앤트워프 대학교의 세라 리비어(미생물학)가 이끄는 연구팀은 100명의 건강한 사람들로부터 콧속의 미생물을 채취했다. 그런 다음 수백 명의 만성 비염과 부비동염 환자들에게서 발견한 미생물과 비교분석했다.

그 결과, 연구팀이 발견한 30가지의 가장 흔한 미생물군 중에서 한 그룹이 두드러졌는데, 그 이름은 항미생물 및 항염 세균으로 알려진 락토바실루스(Lactobacillus)라는 유산균이었다. 건강한 사람들의 콧속에는 비염 및 부비동염 환자들보다 10배 많은 유산균이 서식하는 것으로 나타났다. 연구팀은 연구결과를 5월 27일 《Cell Reports》에 발표했다(참고 3).

락토바실루스는 통상적으로 산소가 부족한 지역에서 번성하므로, 리비어는 신선한 공기가 넘쳐나는 기관에서 그들을 발견하고는 깜짝 놀랐다. 그러나 면밀히 분석해 본 결과, 인간의 코에서 발견된 '특별한 균주'는 특별한 유전자, 즉 카탈라아제(catalase)를 생산하는 유전자를 보유한 것으로 나타났다. 카탈라아제는 산소를 안전하게 중화하는 역할을 하는데, 다른 락토바실루스에서는 찾아보기 힘들다. "그들은 자신이 처한 환경에 적응한 것 같다"고 리비어는 말했다.

또한, 연구팀은 현미경상에서 미세한 머리카락 같은 부속물을 발견했는데, 그것은 섬모(fimbriae)로서, 세균을 코의 내부표면(inner surface)에 고정시키는 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 리버의 생각은, '콧속의 유산균이 그 섬모를 이용하여 콧속 피부세포의 수용체에 결합하여, 마치 트랩도어(trap door)처럼 닫히게 하는 역할을 수행한다'는 것이다. 만약 열려 있는 세포의 수가 적다면, 알레르기항원과 유해한 세균들이 세포 안으로 침투하기 어려울 것이다.

그러나 '건강한 사람의 콧속에 존재한다'는 사실 하나만으로, 락도바실루스가 콧병으로부터 인체를 지킨다고 말하기는 어렵다는 점을 리비어도 인정한다. 동물모델(예: 생쥐)의 코는 사람과 매우 달라, 미생물의 방어능력을 테스트하기가 어렵다.

그리고 일부 전문가들은, 연구팀이 발견한 락토바실루스가 인간의 코에 독특하게 적응했다는 사실을 납득하지 못한다. "입에도 수천 마리 락토바실루스가 서식한다. 입 속의 락토바실루스가 재채기를 하던 중 콧속에 잔류했을 가능성이 있다"라고 아일랜드 유니버시티칼리지코크(University College Cork)의 젠스 월터(미생물학)는 지적했다. "이번 연구는 올바른 첫걸음일 수 있지만, 새로움과 잠재적 이점을 확인하려면 더 많은 후속연구가 필요하다."

리비어의 궁극적인 바람은, 비강 프로바이오틱스(nasal probiotics)를 이용한 치료법을 개발하는 것이다. 부비동 질환의 치료법은 별로 없으며, 만성질환을 지속적으로 치료하다 보면 항생제내성 세균이 생겨날 위험성이 있다. "항생제내성 유전자가 결핍된 유익균을 코에 도입하는 것은 저위험 솔루션이 될 수 있다"라고 리비어는 말했다.

그 첫 번째 단계로, 리비어팀은 이번에 분리된 락토바실루스가 포함된 비강분무제(nasal spray)를 개발했다. 분무제 속에 포함된 락토바실루스는 환자의 코 안에 안전하게 정착했으며, 나쁜 부작용을 초래하지 않았다고 한다.

※ 참고문헌
1. https://www.sciencemag.org/news/2020/03/don-t-freak-out-these-are-microbes-living-your-tongue
2. https://science.sciencemag.org/content/320/5879/1001
3. https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(20)30627-6

※ 출처: Science https://www.sciencemag.org/news/2020/05/these-bacteria-have-adapted-life-your-nose-and-may-be-good-news

 

정보출처: BRIC 바이오통신원
<본 기사는 기관에서 작성된 보도자료 또는 개인에 의해 작성 되었습니다.>
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