장내 미생물군집: 건강을 관리하는 보이지 않는 기관

소화, 면역, 정신 건강, 신진대사, 심지어 만성 질환의 위험까지 영향을 미치는 약 2kg의 무게(대략 뇌와 동일)의 장기를 상상해 보십시오. 이제 이 기관이 자신의 세포가 아니라 수조 개의 미생물로 이루어져 있다고 상상해 보십시오. 신체에서 가장 과소평가되는 기관인 장내 미생물군집에 오신 것을 환영합니다.

🦠 마이크로바이옴이란 정확히 무엇인가요?

장내 미생물군집은 소화관(주로 대장)에 서식하는 전체 미생물 생태계를 의미합니다. 여기에는 박테리아, 바이러스, 곰팡이 및 고세균이 포함됩니다. '박테리아'라는 단어가 놀랍게 들릴 수도 있지만, 이러한 유기체의 대부분은 무해할 뿐만 아니라 생존에 절대적으로 필요합니다.

현재 추정에 따르면 신체에는 약 38조 개의 박테리아 세포가 있으며 이는 인간 세포 30조 개보다 약간 많은 수치입니다. 장내 미생물군집에는 1,000개 이상의 다양한 종이 포함되어 있으며 이러한 미생물의 결합된 유전 물질("메타지놈")에는 인간 게놈보다 150배 더 ​​많은 유전자가 포함되어 있습니다. 실제로 당신은 인간이라기보다 미생물에 가깝습니다.

각 사람의 미생물군집은 지문만큼 독특합니다. 이는 태어난 방식(질분만 대 제왕절개), 모유 수유 여부, 어린 시절 환경, 복용한 약, 식습관, 스트레스 수준, 심지어 함께 사는 사람과 애완동물에 따라 결정됩니다.

🧠 장-뇌 축: 두 번째 두뇌

장에는 척수보다 많은 약 5억 개의 뉴런이 포함되어 있어 '제2의 뇌'라는 별명을 얻습니다. 이러한 뉴런은 장신경계를 형성하며, 이는 장과 두개골 사이를 흐르는 정보의 초고속도로인 미주신경을 통해 뇌와 직접 통신합니다.

그러나 의사소통은 일방적이지 않습니다. 장내 세균은 신경 전달 물질을 적극적으로 생산합니다. 신체의 세로토닌("행복 분자")의 약 95%는 뇌가 아닌 장에서 생성됩니다. 또한 장내 세균은 감마아미노부티르산(GABA), 도파민, 노르에피네프린(기분, 수면, 불안을 조절하는 화학물질)을 생성합니다.

이것은 소화기 문제와 정신 건강 문제가 자주 함께 발생하는 이유를 설명합니다. 연구에 따르면 과민성 대장 증후군(IBS) 환자는 불안과 우울증의 비율이 훨씬 더 높은 것으로 나타났으며, 최근 연구에 따르면 식이요법이나 프로바이오틱스를 통해 장내 미생물군집을 수정하면 두 질환의 증상이 모두 개선될 수 있다고 합니다.

🛡️ 당신의 장: 면역체계 본부

아마도 미생물군집에 대한 가장 놀라운 사실은 면역에서의 역할일 것입니다. 면역 체계의 약 70%는 장에 위치하며 장 관련 림프 조직(GALT)이라는 구조에 집중되어 있습니다. 면역 세포는 장내 세균과 지속적으로 대화하면서 어떤 유기체가 우호적이고 어떤 유기체가 위협적인지 학습합니다.

이 교육 과정은 매우 중요합니다. 다양하고 건강한 미생물 군집은 면역 체계가 적절하게 대응하도록 교육하여 식품 단백질 및 유익한 박테리아와 같은 무해한 물질을 용인하면서 실제 위협을 공격합니다. 이 훈련이 잘못되면 결과가 심각해질 수 있습니다. 면역 체계가 아군과 적군을 구별하는 능력을 상실하면 자가면역 질환, 알레르기, 만성 염증성 질환이 발생할 수 있습니다.

Nature Reviews Immunology에 발표된 연구에 따르면 무균 동물(박테리아 없이 사육)은 면역 체계가 심각하게 발달하지 않았으며, 면역 세포 수가 적고, 림프절도 작으며, 감염과 싸우는 능력이 크게 손상된 것으로 나타났습니다. 기능적인 면역 방어를 구축하려면 문자 그대로 박테리아가 필요합니다.

💊 항생제가 장내 세균총에 미치는 영향

항생제는 생명을 구하는 약물이므로 의학적으로 필요할 때 항생제를 피하라고 제안하는 것은 아닙니다. 하지만 나중에 회복하기 위한 조치를 취할 수 있도록 미생물군집에 미치는 영향을 이해하는 것이 중요합니다.

광범위 항생제를 한 번 복용하면 며칠 내에 장내 세균 다양성을 최대 30%까지 줄일 수 있습니다. 일부 종은 회복하는 데 몇 주 또는 몇 달이 걸릴 수 있으며, 특정 계통은 고의적인 재도입 없이는 결코 다시 돌아오지 않을 수 있습니다. Nature Microbiology에 실린 2018년 연구에 따르면 장내 미생물 군집은 표준 항생제 치료 후 부분적으로 회복하는 데 최대 6개월이 걸릴 수 있으며 일부 변화는 1년 넘게 지속되는 것으로 나타났습니다.

반복적인 항생제 사용으로 인해 이러한 손상이 더욱 악화됩니다. 각 과정은 다양성을 더욱 고갈시켜 잠재적으로 Clostridioides difficile(C. diff)과 같은 해로운 유기체가 정착할 수 있는 기회를 만듭니다. 이는 심각하고 때로는 생명을 위협하는 설사를 유발하는 상태입니다.

🌱 다양성은 건강한 미생물군집의 핵심입니다

생태학에서 열대우림은 단일재배 농장보다 회복력이 더 좋습니다. 동일한 원리가 장에도 적용됩니다. 다양한 종을 포함하는 다양한 미생물군집은 해로운 유기체의 침입에 더 잘 저항하고, 더 광범위한 유익한 대사산물을 생성하며, 식단 변화에 적응합니다.

지금까지 실시된 최대 규모의 미생물군집 연구 중 하나인 미국 장 프로젝트(American Gut Project)에서는 일주일에 30가지 이상의 다양한 식물성 식품을 섭취하는 사람들이 10가지 이하를 섭취하는 사람들보다 훨씬 더 다양한 미생물군집을 갖고 있는 것으로 나타났습니다. 각 식물 유형은 다양한 유형의 섬유질과 폴리페놀을 제공하여 다양한 박테리아 종의 먹이가 됩니다.

식물 외에도 다양한 환경에 노출되는 것도 중요합니다. 야외에서 시간을 보내고, 애완동물을 키우고, 땅에 정원을 가꾸고, 다양한 사회 집단과 교류하는 사람들은 고도로 위생되고 고립된 환경에 사는 사람들보다 더 다양한 미생물군집을 갖는 경향이 있습니다.

🥬 발효식품: 살아있는 박테리아 전달

발효식품은 자연이 주는 프로바이오틱스입니다. 여기에는 장에 서식하고 미생물 다양성에 기여할 수 있는 살아있는 미생물이 포함되어 있습니다. 2021년 스탠포드 대학교 연구에 따르면 10주 동안 매일 6인분의 발효 식품을 섭취하면 미생물군집 다양성이 크게 증가하고 염증 지표가 감소하는 것으로 나타났습니다.

🌾 프리바이오틱스: 좋은 박테리아 먹이기

프로바이오틱스가 씨앗이라면 프리바이오틱스는 비료입니다. 프리바이오틱스는 인간의 소화 효소가 분해할 수 없는 특정 유형의 식이섬유입니다. 대신 유익한 박테리아가 발효되어 부티레이트, 프로피오네이트, 아세테이트와 같은 단쇄지방산(SCFA)을 생성하는 대장으로 이동합니다.

부티레이트는 특히 중요합니다. 이는 결장 내막 세포의 주요 에너지원이며 장 장벽을 강화하고 염증을 줄이며 결장암을 예방할 수도 있습니다. 프리바이오틱스가 풍부한 최고의 식품에는 마늘, 양파, 부추, 아스파라거스, 바나나(특히 약간 녹색인 것), 귀리, 사과, 아마씨 등이 있습니다.

🔄 항생제 복용 후 재건 방법

최근에 항생제를 복용했다면 좋은 소식은 미생물군집이 놀라울 정도로 적응력이 있다는 것입니다. 현재 증거를 바탕으로 한 복구 계획은 다음과 같습니다.

🧪 미생물군집 테스트: 그럴만한 가치가 있나요?

상업적인 미생물군집 테스트는 대변 샘플을 분석하고 장내 세균 구성에 대한 자세한 보고서를 제공하는 회사를 통해 점점 인기를 얻고 있습니다. 하지만 그게 유용할까요?

현재 저를 포함한 대부분의 위장병 전문의는 이러한 검사를 흥미롭지만 아직 임상적으로 실행 가능하지는 않다고 보고 있습니다. 우리는 특정 박테리아 패턴이 건강 및 질병과 연관되어 있다는 것을 알고 있지만 이러한 결과를 바탕으로 특정 식이 요법이나 치료 권장 사항을 제시할 수 있는 충분한 증거가 아직 없습니다. 과학은 빠르게 발전하고 있으며 향후 10년 내에 맞춤형 미생물군집 기반 영양이 현실이 될 수 있습니다.

현재로서는 미생물군집 건강에 대한 최선의 투자는 테스트가 아니라 일일 식단입니다. 다양한 식물성 식품을 섭취하고, 발효식품을 정기적으로 포함하며, 초가공식품을 최소화하고, 항생제는 꼭 필요할 때만 사용하고, 스트레스를 관리하고, 잠을 잘 자고, 규칙적으로 운동하세요. 이러한 습관은 무료이고 증거에 기반하며 시중의 어떤 보충제나 테스트보다 더 강력합니다.