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신생아에게 마이크로바이옴이 이식되는 단계

기사승인 : 2018-05-18 16:48 기자 : 일송재단 국제농업개발원

- 윤복근 교수

인간의 질병과 수명을 관장하는 것은 무엇일까?
불과 얼마 전까지만 해도 인간의 DNA와 줄기세포에서 인간의 생로병사의 열쇄를 찾겠다던 의학자들이 최근들어 인체 세포보다 10배 가까이 많은 인간과 공생하는 인체 미생물, 마이크로바이옴에 생로병사의 열쇄가 있다는 사실에 주목하여 연구를 거듭하고 있다.

인간은 엄마의 뱃속에서 수태에서 세포분열하고 성장하여 태어나면서 어떠한 과정에서 엄마의 질과 장 속 미생물을 받아 나오게 되는 지의 과정을 통해 인체 미생물과 생로병사의 관계를 살펴보자.

인간의 마이크로바이옴은 엄마의 질내 미생물 유전자를 그대로 전달받아 생후 6개월에 상주하는 주인균으로 자리 잡으며, 출생 3년 후 본인의 마이크로바이옴으로 자리 잡게 된다. 임산모의 마이크로바이옴은 구강에서부터 시작하여 태반과 장, 그리고 질의 미생물 변화 등 총 4곳에서 미생물의 큰 변화가 시작된다.

인체 마이크로바이옴이 이식되는 임신과 분만, 모유수유 3단계의 과정을 살펴보기로 하자.

1. 임신 시 마이크로바이옴 이식과정

(1) 구강 내 가장 흔한 7종의 미생물을 각각 임신 초기, 중기, 후기 임산부와 비임산부그룹으로 나누어 비교해보았다. 초, 중, 후기 임산부 모두 비임산부에 비해 높은 미생물이 검출되었다. 특히 임신 초 구강 내 미생물 생균수가 가장 많았다. 임신 초기와 중기 임산부들에게서 진지바이러스균과 같은 병원성균이 높은 수치로 검출되었고, 임신 중후반기에는 칸디다균이 비임산부에 비해 크게 증가하였다. 따라서 임신 기간에는 일시적으로 구강 내 병원균 생성이 더 활발한 것을 알 수 있다.

(2) 임산부의 질내 마이크로바이옴은 주로 락토바실러스, 클로스트리듐, 박테로이드, 엑트노미세스를 포함한 유익균과 유해균들의 다양한 균종으로 구성되었고, 질내 전체적인 미생물의 다양성은 감소하면서 안정성은 증가되었다. 특히 락토바실러스 종이 풍부해진다.

(3) 임신기간 중 호르몬의 변화는 질 점막의 두께 증가와 평활근 세포 결합조직의 이완을 야기 한다.

(4) 고령 임산부의 미생물 군집구조는 임신상태가 아닌 것과 비슷하게 나타났으며, 락토바실러스 종이 임신하지 않은 사람에 비해 약간 증가했음이 확인되었다. 출산연령이 높아지는 현실에서 출생아의 건강이 우려되는 대목이다.
(5) 임신 기간 중 질의 마이크로바이옴은 임신하지 않은 상태보다 더 안정적이고 다양성은 줄어들었다.

(6) 임신 후 1~3개월간은 비임산부의 장내미생물 조성과 흡사하다가 임신 중반기를 거쳐 후반기에 이르면서 장내 미생물은 급격히 변화하는데, 액티노박테리아와 프로테오박테리아 종의 숫자가 크게 증가하면서 각각의 균종의 다양성은 역시 감소한다.

2. 분만 시 마이크로바이옴 이식과정과 제왕절개의 위험성

(1) 자연분만한 신생아의 초기 장내 미생물총은 산모의 질내 박테리아와 유사하게 형성되었고, 일반적으로는 프레보텔라, 스니치아, 락토바실러스 종 등이 초기 미생물총을 이루고 있다.

(2) 제왕절개로 분만한 신생아들의 초기 장내 미생물은 자연분만으로 분만한 신생아와 달리, 엄마의 장내 미생물총과의 유사성이 크게 떨어져있는 것을 확인했다.

(3) 제왕절개로 태어난 신생아는 프로피오니박테리움, 코리니박테리움, 스타필로코커스 종 등 피부표면에서 발견된 것과 유사한 미생물 공동체를 보유하고 있었다.

(4) 그 원인으로는 제왕절개 시 수술실 내 미세먼지와 공기 중에 떠도는 박테리아, 사람의 피부 박테리아, 스타필로코커스와 코리니박테리움 등이 신생아에 가장 먼저 노출되는 출산 환경과 관련이 있다. 제왕절개 수술 후 바로 채취된 수술실의 먼지가 인간 피부 박테리아의 분비물을 포함하고 있다고 결론지었다. 결국 피부 박테리아가 제왕절개 신생아들을 위한 첫 번째 환경이 되기 때문에, 수술실에 존재하는 미생물들이 신생아들에게 미생물 씨앗을 뿌릴 수도 있다는 이야기로 우려되는 대목이다.

(5) 제왕절개를 통해 태어난 신생아의 장내 미생물총은 생후 2년 동안 다양성이 더 낮았으며, 제왕절개는 신생아를 분만할 때 박테로이데테스 군집과 관련한 다양성도 낮고, 미생물총도 충분히 형성되지 못했다. 이런 일련의 연구를 통해 제왕절개로 태어난 아이들의 건강상 문제의 원인이 밝혀진 셈이다.

3. 모유수유 시 마이크로바이옴 이식과정

(1) 정상 체중에 비해 과체중, 비만인 산모의 모유분석 결과가 놀랍다. 유해균인 포도상구균의 수치가 정상체중 산모보다 더 높았으며, 유익균인 비피도박테리아가는 더 낮은 수준으로 검출되었다. 과체중과 비만인 산모에게서 태어난 아이의 건강은 결과적으로 낮은 상태를 보이게 된다.

(2) 모유를 구성하는 미생물 군집은 장에서부터 유래되는데, 이 균들을 장에서 젖샘까지 이동시키는 매커니즘은 임신에 따른 호르몬 변화에 의해 촉진된다고 밝혀졌다. 결국 모유수유로도 엄마의 장내 미생물이 아이에게 전해지는 것이 확인되었다.
(임신→프로게스테론 증가→장 투과성 증가→혈류 속으로 박테리아 유입/확산이 용이해짐→젖샘으로 이동)

(3) 모유를 먹은 아기의 장내에는 비피도박테리아가 풍부한 반면, 분유를 먹은 아기의 장내 박테리아는 장구균과 클로스트리디아가 지배적이다.

(4) 산모의 모유 속에는 다른 곳에서는 발견되지 않는 다량의 단백질과 지질, 약 200여 종류의 천연올리고당을 함유한 신생아에게 필요한 모든 영양인자를 함유한 아이 건강에 최적의 원천이다. 모유는 적은 양의 단당류로 형성된 탄수화물중합체인이고, 다양한 용해성 올리고당의 높은 농도를 포함하고 있다는 것이 밝혀졌다.

살펴본 바와 같이 신생아는 엄마의 질과 장내 미생물총을 이식받아 태어나고 모유수유를 통해 서도 엄마의 장내 미생물을 공급받아 질병에 대한 대처와 다양한 생명현상에 도움을 받게 된다. 엄마가 먹고 생활하는 모든 것이 아이에게 전달된다는 사실은 태교를 중시했던 우리의 임신과 출산문화가 얼마나 과학적인 생활문화였는 지를 증명해준다.

특히 임산부가 먹거리뿐만 아니라 질내 환경관리가 얼마나 중요한 지도 생각하게 한다. 한국에서 무분별하게 사용되는 강한 살균력의 질세정액은 유해균과 함께 유익균까지 몰살하여 질내 미생물 생태계를 파괴하여 자폐아 출산까지 일으킨다는 것이 밝혀졌다. 건강한 아이의 출생은 한 가정의 기쁨이자 국가의 근간이 된다. 살균과 항생제의 함정에서 더 늦기 전에 탈출하자!

 

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