김희남 교수, 항생제로 인한 장내 미생물 불균형과 만성질환간의 기전 세계 최초 제시

장내 미생물 불균형이 고혈압, 당뇨, 아토피 피부염 등 만성질환 야기
만성질환의 근본적 치료를 위해 장내 미생물학적 근원 제시

▲ 의과대학 의과학과 김희남 교수

의과대학 김희남 교수가 항생제 남용으로 인한 장내 미생물 불균형이 만성질환을 일으키는 기전을 세계 최초로 제시했다.

항생제는 세균 감염 치료를 위해 필수적이지만 세균과 장내 유익균도 함께 죽여 고혈압, 당뇨, 아토피 피부염 등 각종 만성질환에 취약하게 만드는 치명적인 부작용이 존재한다. 학계는 지난 10여 년 간 연구 끝에 장내 미생물 불균형이 만성질환의 중요한 근원이라는 사실은 밝혀냈으나 현상에 대한 기전은 끝내 밝혀내지 못했다.

김희남 교수는 박사후 연구원 이효정 박사와 함께 장내 미생물에 일어나는 생리적 반응이 항생제에 의해 초래된 불균형을 고착시키는 중요한 원인이라는 의견을 처음으로 제시했다. 다시 말해 장내 미생물이 항생제에 노출되면 생존을 위한 긴축반응(stringent response)을 일으키는데, 그 결과 항생제에 내성을 갖는 세균들이 늘어나 장내 미생물 구성에 심각한 왜곡현상이 생길 수 있다는 것이다. 또한, 항생제 내성 세균들은 대부분 돌연변이(mutation)를 보유하고 있고 항생제가 존재하지 않더라도 오래 유지되는 성질을 보이기 때문에 왜곡된 미생물 구성이 쉽게 회복되지 않는다는 사실도 밝혀냈다.

이로서 연구팀이 규명한 장내 미생물 긴축반응을 통해 지금까지 미생물의 구성변화에만 국한돼 있었던 관련 연구 분야를 넓힐 수 있다. 뿐만 아니라 장내 미생물과 만성질환간의 관계를 규명하는 데 있어 생리학적 연구가 필수적이라는 새 방향을 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다.

김희남 교수는 “우리는 현대 의학 발전에 큰 토대인 항생제가 역설적이게도 장내 유익균을 죽이고 건강을 해친다는 사실을 오랜 시간동안 간과해 왔다”며, “기본적으로 항생제의 남용을 막아야 할 것이며, 만성질환으로 고통 받는 환자들을 위해 장내 미생물에 대한 집중적인 연구가 적극적으로 이루어져야 할 것”이라고 언급했다.

이번 연구결과는 관련 분야 전문가를 직접 초청해 논문 투고를 받는 저명한 학술지 에 ‘항생제 긴축 반응으로 인한 장내 미생물 상처(원제: Antibiotic Scars Left in the Gut Microbiota by Stringent Response)’라는 제목으로 정식 출간에 앞서 7월 16일 온라인 게재됐다.

한편, 김희남 교수는 미국 일리노이주립대 미생물학 박사를 마치고 2006년부터 고려대학교 의과대학에서 후학 양성에 힘쓰고 있다. 주요 연구 대상은 장내 미생물과 항생제 내성 메커니즘이다.

(그림설명) 항생제가 장내 미생물에 남긴 상처는 오래 유지된다.

항생제는 인류의 건강을 지키기 위해 필수적인 요소이지만, 장내의 유익균들에게 깊은 상처를 입히기도 한다. 장내 미생물의 긴축반응에 의해 발생한 내성균들이 과도하게 증가할 경우 장내 미생물 구성을 심각하게 훼손할 수 있다. 이 훼손된 구성은 오랜 기간 유지되기 때문에 아기 때 문제가 발생할 경우 성인이 되어서도 문제를 일으킬 수 있다.

출처 : 커뮤니케이션팀 서민경(smk920@korea.ac.kr)