＜인간은 왜 세균과 공존해야 하는가＞ 2014年 作 저자 : 마틴 블레이저

[김상진]

<인간은 왜 세균과 공존해야 하는가> 2014年 作 저자 : 마틴 블레이저
출처:  http://xa1a.blog.me/220195432775

천 년이 넘는 시간 동안, 우리는 비슷한 생태계에서 사람과 함께 진화한 미생물의 주인 노릇을 하고 있다.
미생물은 입과 창자, 비강, 귓속 및 피부에서 자라고 있으며, 여성의 경우, 생식기도 미생물로 덮여 있다.

미생물군집을 구성하는 미생물은 놀랍게도 생후 초기인 3세 이전에 생성된 후, 성인이 되어서까지 유사한 개체수를 지닌다.
이 미생물들이 면역에 문제가 발생하거나 질병과 싸워야 할 때 중요한 역할을 수행한다.

즉, 우리 안에 있는 미생물군집이 우리 건강을 지켜주고 있는 것이다. 이렇게 중요한 미생물이 사라지고 있다.
인간과 동물에게 남용되는 항생제뿐만 아니라 제왕절개 수술,
그리고 빈번하게 사용되는 소독제와 방부제 등 우리 주위의 모든 것이 원인이 된다. 
 
 

 
약 30조 개의 세포로 구성되어 있는 우리 몸은, 우리와 공동으로 진화해 온 유용한 미생물,
즉 약 100조 개의 박테리아와 균류의 숙주이기도 하다.
우리 몸에 있는 박테리아의 세포가 우리 몸의 세포보다 수적으로 훨씬 더 우세하다.

따라서 우리 몸 세포의 70~90%가 우리 것이 아니라고 보는 것이 더 적절하다.
박테리아 세포는 비푸, 입, 코, 귀, 그리고 식도와 위 및 특히 장 속 곳곳에 있으며,
여성의 생식기에도 온갖 종류의 박테리아가 엄청나게 많이 있다. 
 

우리 몸에 있는 이 박테리아를 모두 모은 무게는 약 3파운드(약 1.4kg)로, 뇌의 무게와 거의 같으며,
그 종류만도 약 10,000가지나 된다.
미국 동물원에 잇는 종을 모두 합해도 100가지가 채 안 되는 점과 비교해보면,
우리 몸 안팍에 있는 보이지 않는 동물원이 더 다양하고 복잡하다는 것을 알 수 있다.
 

어머니의 자궁 속에 있는 태아의 몸에는 단 한 개의 박테리아도 없다.
출산 과정을 거치면서 수조 개 미생물의 서식지가 되는 것이다.
단시간에0개에서 수조 개가 되는 이 놀라운 과정이다. 
 
 

 
최근 건강한 사람의 비강에서 평화롭게 살고 있는 많은 병원균(질병을 일으키는 미생물)의 독특한 형태가 발견되었는데,
그중 하나인 황색포도상구균은 종기, 축농증, 식중독, 그리고 혈류감염을 일으키는 것으로 악명 높은 박테리아다.
그러나 이 박테리아들은 그들의 존재를 참견하지만 않으면, 코 안에서 아주 얌전히 있기도 한다.
우리들 중 3분의 1이상이 코 안에 황색포도상구균을 가지고 있다. 
 
 

 
몸속 박테리아에 대한 전반적인 조사를 통해, 구성우너 간에 많은 유사점을 보임에도 불구하고
모든 사람들이 각각의 고유한 박테리아를 가지고 있다는 것을 알게 되었다.

미생물의 개성이 인간이 가진 유전자의 개성을 능가하는 데다가 더 개인적이기까지 하기 때문에,
사실상 우리는 미생물의 개성을 벗어날 수 없다.
그러나 위와 장을 포함한 모든 소화기관에서 미생물 조직을 볼 수 있는 것처럼,
일반적인 원칙이 적용되는 미생물도 있다.

 
아침에 눈을 떴을 때 왜 입 냄새가 나는 것일까? 우리가 잠자는 동안 대부분 코로 숨을 쉬기 때문이다.
입 안의 공기 교환이 적어지면서, 혐기성 박테리아의 숫자가 증가하며,
이 박테리아가 만들어내는 화학물질, 즉 휘발성 물질이 '아침 입 냄새'의 원인이다.

양치질을 하면 이 혐기성 박테리아 집단 전체 또는 잔해가 제거되면서,
박테리아 수가 줄어들고 개체수 분포도 변한다.
이 순환이 하루 종일, 양치질을 할 때마다 계속된다. 

 
...(중략) 그러나 가축에게 항생제를 주는 주된 이유는
함께 밀집되어 있음으로써 발생할 수 있는 질병을 줄이기 위해서가 아니다.
사실 농장주는 가축에게 질병이 치료될 만큼 충분한 양의 항생제를 주지 않는다.

대부분의 공장식 농장에서는 필요량 이하로 처방된, 적은 양의 항생제를 음식과 물에 섞어 준다.
사료의 효율성을 향상시키기 위해 사용하는 방법이다.
이렇게 저용량의 항생제를 처방해서 얻는 효과를 성장촉진이라고 부른다. 
 

...(중략) 결국 농장주들은 상대적으로 적은 비용을 들여 가축을 정상 체중보다
5에서 10 또는 15%나 더 크게 할 수 있는 방법을 재빨리 터득했다.

더 많은 무게를 나가게 하여 단위당 식용 비율을 높이는 이 방법을 사료 효율의 개선이라고 불렀다.
항생제를 만드는 제약회사 역이 의사들에게 몇 밀리그램씩 파는 것보다
농부들에게 몇 톤씩 파는 것으로 더 큰 이익을 얻을 수 있었다. 
 
 

 
오늘날 미국에서 팔리는 항생제의 70~80%가
몇 억 마리의 소와 닭, 칠면조, 돼지, 양, 거위, 오리, 염소 등, 농장의 가축을 살찌우기 위한 목적으로 사용되고 있다.
2011년 가축 생산업자들은 가축에 사용하기 위해서만 약 13만 톤의 항생제를 구매하는 기록을 세웠다. 
 
 

 
항생제는 특히 고기, 우유, 치즈, 계란 등, 우리의 음식 속에 포함되있다. 
예를 들어, 법적으로 우유는 테트라사이클린이 1킬로그램 당 최대치인 100마이크로그램(100만 분의 1그램)까지 허용된다.
따라서 하루에 우유 두 잔을 마시는 아이는 매일 약 50마이크로그램의 테트라사이클린을 섭취하게 된다.

언뜻 보기에는 소량 같이 느껴지지만 많은 아이들이 매일, 매년 우유를 마신다는 사실을 고려한다면 절대 적은 양이 아니다.
게다가 이 기준은 테르라사이클린에만 맞춘 것이다.
음식물 안에는 다른 항생제도 포함되어 있으며, 다른 상생제 역시 각각 허용되는 다른 기준을 가지고 있다. 
 
 

 
대부분 사람들이 몇 년 동안 항생제를 처방받지 않았으므로 복용한 적도 없다고 생각하지만 이 또한 잘못 알고 있는 것이다.
수백만 명의 사람들이 음식뿐만이 아니라 일상에서도 항생제에 노출되어 있다.

항생제는 특히 농장에서 흘러나온 물이나 병원근처 하수 등, 우리 주변의 물에서도 발견된다.
현재의 정수처리는 유해한 박테리아 및 바이러스를 줄이는 면에서는 우수하지만 항생제를 완전히 제거하지는 못한다. 
 

연어, 틸라피아(양식되는 민물고기 중 하나), 메기, 그리고 새우나 바닷가재 같은 갑각류 등,
양식장 안에서 빽빽하게 자라는 양식어류의 경우에는 성장촉진이 아니라 밀집된 환경에서 발생할 수 있는
질병을 방지하기 위해 상대적으로 고용량의 항생제를 준다.

가축과 마찬가지로 FDA가 약물 소멸기간을 명령했지만, 미국 내에서 양식되는 어류는 거의 감시되지 않았다.
또한 아시아에서 양식한 어류와 갑각류의 경우에는 더 많이 오염되어 있었고, 위반도 더 많이 일어났다.
 
 

 
만약 어린 새끼 동물에게 항생제를 주는 것이 발육에 변화를 일으켜 살찌우게 하는 것이라면,
우리 자녀에게 항생제를 줄 때 이와 동일한 현상이 일어나는 것이 아닐까? 아이들의 병을 치료하기 위한 의도였지만,
실수로 그들을 살찌우고 있는 것은 아닐까?
 

 
어머니의 피부 박테리아는 아기의 몸에 정착하기 위해 분주하게 움직이고,
어머니의 구강 박테리아 역시 뽀뽀를 통해 아기에게로 전달된다.

많은 동물이 지금까지도 하고 있는 것처럼 아주 오래 전에는 인간도 어머니가 아이를 깨끗하게 핥아주었고,
이 과정을 통해 미생물이 다음 세대로 전해졌다.

그러나 지금은 아기가 질에서 빠져 나오자마자 깨끗하게 씻겨 자궁 안에서 감싸고 있떤 막을 제거한다.
이 막은 태아의 피부에서 만들어낸 베르닉스라는 것으로
특정 유해균을 억제하는 단백질을 비롯한 수백 가지의 유용한 성분으로 구성되어 있다.

 
...(중략) 그렇다면 지난 100년 동안 왜 헬리코박터 파이로리가 감소하고 있는 것일까?
가장 확실한 이유 중 하나로 위생을 꼽을 수 있다.
19세기 후반, 도시마다 배설물을 정화하고, 염소로 식수를 처리하는 시설을 갖추게 되면서 시민들에게 깨끗한 물이 제공되었다.

이런 조치 덕분에 콜레라, 장티푸스, 장염 및 유아기 설사병 같은 전염병이 차단되었다.
널리 퍼져 자리잡은 공중 보건이 20세기 초반 건강과 장수에 중요한 역할을 했다.

그러나 병원균의 확산을 방지하는 이런 관행의 이면에는
헬리코박터 파이로리 같은 고대의 정착 미생물을 감소시키는 문제점이 있었다.
당연히 깨끗한 물도 중요하지만,
이와 함께 우리는 조상 대대로 내려오는 미생물이 감소하는 데 따르는 잠재적인 문제 역시 고려해야만 한다.
 

 
항생제를 복용할 때, 아이들의 미생물 개체 역시 똑같이 약을 처방받게 되어,
더 많은 아이들이 미생물을 잃게 될 것이다.
전체 개체를 통틀어 이런 상황이 축적되고 있다.

이 관습이 바로 고대 미생물이 사라지는 전형적인 예다.
이 상황에서는 적합성도 별다른 도움이 되지 않는다.

오랜 시간 동안 보호가 되어준 위의 좁은 틈새에서, 아무런 대비도 하지 못한 헬리코박터 파이로리는
지난 70년 동안 쏟아 부은 항생제의 맹공격에 준비조차 하지 못했다. 
 

식도는 목에서 위를 연결하는 약 23센티미터의 관으로 위처럼 음식물을 잘 내려가게 하는 미끄러운 점액이 관 전체에 이어져 있다.
음식물을 씹고 나면, 식도 상부의 근육으로 이루어진 조임근이 열리며 입 안에 있는 음식물을 삼킨다.
여러분이 꿀꺽 삼킬 때 느껴지는 부분이 바로 식도다.
 

식도의 다른 조임근은 관 하부에 위치하며, 위장이 열리도록 한다.
음식이 식도에 모이면 괄약근이 열려 음식물이 위장으로 떨어지게 되고, 식도가 비어 있을 때에는 닫힌다.
마치 일방통행 길처럼 음식물은 순서에 맞춰 위장으로 내려간다.

음식물을 삼키는 것은 우리가 통제할 수 있지만, 식도 하부의 괄약근을 열고 닫는 것은 우리가 조정할 수 없다.
식도가 건강하게 역할을 잘하고 있는 경우, 음식물이 없는 시간 동안
하부의 괄약근은 닫힌 상태를 유지하여 위산과 위의 음식물이 식도로 역류되는 것을 막아준다.

그러나 하부 괄약근이 완전히 닫히지 않게 되면, 역류가 발생하고
산이 관으로 올로아몬셔 타는 듯한 화끈거림이 느껴진다.,
 

 
병원체균으로 발견된 헬리코박터 파이로리는 양날의 검처럼, 연령에 따라 궤양 위험 및 위암으로 발전하는 원인이 되기도 하지만,
위식도 역류질환과 이 질환으로 발생하는 다른 암에 대한 보호 역할을 하며 식도에 도움이 될 수도 있다.
헬리코박터 파이로리가 사라지면 위암 발생은 낮아지지만 반대로 식도선암이 증가하게 된다.
 
 

 
헬리코박터 파이로리를 제거하는 것이 확실히 옳은 일이라고 느끼는 의사들과,
'감염'에 대해 걱정하는 환자, 그리고 위산 억제 치료제(세계에서 가장 많이 팔리는 약)를 판매하게 되어
기뻐하는 제약 산업이 서로 결합하여, 도로 포장공사에 쓰이는 무쇠롤러처럼 고대의 미생물을 납작하게 만들어 버렸다.

상대적으로 그 당시에 궤양에 걸리는 사람이 거의 없었다 하더라도,
헬리코박터 파이로리가 제거되어야 한다는 주장은 탄력을 받아 계속해서 커졌다.

그럼에도 불구하고, 엄청난 규모의 헬리코박터 파이로리가 사라지면서 발생한 생태학적 변화 때문에
궁극적으로는 좋든 나쁘든 많은 결과가 초래된다는 점을 우리는 반드시 숙지해야 한다.
 

 
왜 전 세계의 모든 사람들이 점점 더 살이 찌는 걸까?
인류 역사상 처음으로 영양과잉인 사람의 수가 여양부족인 사람의 수보다 훨씬 더 많아졌다.

전세계적으로 세 명 중 한 명이 과체중이고, 열 명 중 한 명은 비만이다.
세계보건기구는 2015년까지 과체중인 성인의 수가 중국,
유럽, 미국의 인구를 모두 합친 수와 같은 23억 명으로 증가할 것이라고 추정했다.
어린이와 청소년 또한 점점 더 비만이 되고 있다.

 
최대 성장 속도 기간이 청소년기인 것으로 대부분 생각하지만, 사실은 그렇지 않다.
가장 빠른 속도로 자라는 시기인 생후 2년 반이 성인이 되었을 때의 키를 결정하는 중요한 시기다.
임상 경험이 많은 소아과 의사는 아이의 두 살 때 키를 두 배로 하면,
성인이 되었을 때의 키를 추중할 수 있다는 것을 알고 있다. 
 

 
 
20세기 초 유럽인 중 가장 작았던 네덜란드 사람의 키가 현재 가장 큰 키가 되었다.
암스테르담 거리는 장신의 젊은 여성과 남성으로 가득차 있다. 
 
 

 
농장에서 벌어지고 있는 관행은 의도적인 것으로, 복용량보다 적은 항생제를 지속적으로 동물들에게 주고 있다.
확실히 효과가 있어서 동물의 몸무게가 늘어났다.

우리는 아이들에게 감염을 치료하기 위해 일시적으로 더 많은 용량을 주고 있다.
어떤 의미에서, 이것은 큰 차이가 있는 것처럼 보이지만 전체적으로는 같은 발상이다.

생후 초기 항생제에 노출되면 기관과 시스템이 발달하는 중요한 시기에 미생물에 혼란이 발생한다.
항생제가 우리 아이들의 몸무게를 증가시키고, 비만 질병의 '잃어버린 고리'가 될 수 있다는 의견은
비록 맞는지 확인하기 위해 연구가 필요하긴 하지만 논리적 가능성이 충분히 있다.
 

 
항생제의 사용이 근본적으로 어린 동물의 성장을 변화시켰다는 데는 의심할 여지가 없다.
농부들은 닭, 소, 돼지에게 항생제를 주기 시작하면서 더 많이 줄수록 가축의 성장도 달라진다는 거을 알게 되었다.

특히 종류에 상관없이 거의 모든 항생제가 가축의 성장을 촉진한다는 것을 발견했다.
화학적 부류와 구조, 작용양식,
그리고 목표로 삼는 미생물에 대한 활동 범위가 다름에도 불구하고 모든 항생제가 동일한 효과를 보였다.

또한 내가 특히 관심을 기울이는 부분은 농무들이 항생제를 동물에게 주는 시점이 빠르면 빠를수록, 효과가 더 컸다는 점이다.
즉, 항생제가 우리 장내 미생물의 전체적인 균형을 변화시킨 것이다. 
 
 

 
...(중략) 이처럼 농장에서의 결과, 쥐를 대상으로 실시한 실험, 그리고 우리 아이들에 대한 역학 조사에서,
생후 초기에 항생제에 노출될 경우, 더 많이 커지고 살이 찐다는 일관된 증거가 나타났다.
 

 
최근에 아무 항생제도 처방받지 않은 사람들에 비해, 메트로니다졸을 처방받은 사람들이 셀리악병에 걸릴 위험은 두 배가 넘었다.
 

 
우리 몸의 내장에는 머리 안에 있는 뇌로부터 어느 정도 독립적으로 작동하며,
뇌 세포의 수와 같은 규모인 1억 개 이상의 뉴런이 있다.
뉴런은 장낸 내용물을 밀어내고 섞기 위해 수축하는 소화관의 근육 사이에 위치한 두 개의 거미줄 같은 층에서 볼 수 있다. 
 

 
 
보통 세로토닌이 뇌에서 만들어져 운반되는 것으로 알고 있지만,
사실상 장에서 신경 내분비 세포의 80퍼센트가 만들어진다.

또한 장 내 박테리아는 직접, 또는 자신이 만들어낸 염증 세포로써
신경 내분비 세포와 서로 의견을 주고 받는 능동적인 의사소통을 한다.
장 내 미생물 중 대부분은 뇌가 정상적으로 발달하는 데 필요한 화학물질을 만든다.

이 화학물질에는 신경세포가 막을 만들기 위해 사용하며, 분자만큼 작은 크기의 탄수화물인 강글리오사이드도 포함되어 있다. 
 
우리는 항생제가 신진대사(비만을 생각해 보면 된다)와 면역(천식 및 제1형 당뇨병 등)에 영향을 준다는 것을 알고 있다.
따라서 뇌의 복잡한 발달에도 역시 영향을 미칠 것이라는 생각은 과장이 아니다.

남성과 여성, 모두에게 만들어지지만 여성에게 훨씬 더 많이 만들어지는
에스트로겐은 생산된 후, 혈류 속으로 들어가 간으로 운반된다.

간에서 에스트로겐은 다른 화합물과 결합을 이룬다.
다시 말해, 간 세포가 당질 같은 다른 화합물과 함께 에스트로겐 분자에 첨가된다.

그 후 결합된 에스트로겐은 간에서 담즙으로 배출되고, 담즙에서 장을 통해 몸 밖으로 배설된다.
반면, 결합된 에스트로겐이 장을 통과할 때, 에스트로겐 결합물을 먹이로 삼는 박테리아와 마주칠 수도 있다.

이 박테리아는 영양분을 얻기 위해 결합물을 분해한 후, 분리되고 남은 에스트로겐만 뱉어낸다.
순수한 에스트로겐은 장 세포에 의해 다시 흡수되어, 결국 간으로 돌아가 순환을마친다.

 
따라서 장내 에스트로겐 분자의 운명은 미생물의 음식물로 활용될 수 있는지 여부에 따라 달라진다.
미생물의 존재가 에스트로겐이 몸 밖으로 배설되거나 다시 흡수되도록 결정하는 '스위치'인 것이다. 

 
...(중략) 먼저 우리는 이렇게 강력한 약품에 대한 욕구를 억제해야 한다.
이것이 우리가 단기간에 달성할 수 있는 가장 크고, 가장 간단하고, 가장 중요한 방법이다.
시간을 되돌릴 수는 없지만, 미생물에게 행해지는 매일매일의 대학살을 늦추는 데 도움이 될 수는 있다.
 
우리 각자는 어떻게 항생제를 다루면 좋은지 개인적으로 책임의식을 가져야 한다.
일주일 동안 계속된 기침으로 아목시실린을 처방받기 전에 며칠 더 기다리길 원한다고 의사에게 말해야 한다.
또는 아이의 코감기에 대한 처방전을 받기 전에 하루 더 기다려보기를 원한다고 해야 한다.
불안감을 없애기 위해 빨리 치료해달라고 의사에게 재촉하고 싶은 것을 참아야 한다.
부모의 압력을 받지 않으면 항생제가 필요한지에 대해 더 나은 판단을 할 수 있게 된다.
 

우리와 우리 아이들이 과도하게 손 소독제를 사용하는 것을 중단해야 한다.
손 소독제의 주요 성분인 트리클로산은 항생제는 아니지만 접촉하는 대부분의 박테리아를 제거한다.

오랫동안 잘 사용해온 비누와 물이 무엇이 문제인가? 나는 병원에서 환자를 진찰할 때와 독감시즌에만 소독제를 사용한다.
내 피부에 있는 대부분의 박테리아는 수년동안 나와 함께 살고 있다.
내가 박테리아를 알고, 박테리아가 나를 알고 있다.

지하철 손잡이 같은 곳에서 다른 사람들의 박테리아를 묻혀 올 수 있다.
물론 손잡이를 만진 손가락을 입 안에 넣지도 않지만, 그렇다고 소독제를 사용하지도 않는다.
나쁜 박테리아가 내게 왔을 때 나를 위해 싸워주는 좋은 박테리아가 제거될까 봐 염려스럽기 때문이다.