막걸리가 궤양성 대장염 환자의 장내 세균총과 면역에 미치는 영향

최신 연구들을 통하여 장내 미생물균총은 불이익만 주는 세균이 아니라 인간의 건강과 질병에 다양하게 영향을 주는 존재임을 인식하게 되었다. 유전체학을 기반으로 하는 대용량 동시 처리기술(High- Throughput Technology)을 통해 1000여 종 이상의 미생물들이 인간의 건강에 영향을 준다는 사실이 밝혀지기 시작한 것이다. 

  
여기에서 본 저자는 1980년대 이후 급격히 발병률 증가추세에 있고 난치성인 궤양성대장염 환자에게 미생물을 함유하고 있는 막걸리를 섭취하게 하여 환자의 장내 세균총과 면역기능에 어떠한 영향을 미치는지 알고자 하였다. 10여 년 전부터 병원에서 치료를 받아오고 있으나 별 호전이 없는 궤양성 대장염 환자(남성, 58세)에게 점심, 저녁으로 각각 막걸리 한 잔(200ml)씩 음용시킨 후 0주, 2주, 4주, 8주 후 혈액검사, 분변검사, 장내시경검사를 시행하여 결과를 분석하였다.

4회의 혈액검사 중 Hb과 ESR은 막걸리를 음용 전-후로 별 차이 없이 여전히 정상치를 벗어나 있었고 다른 항목 (WBC, Segment, Lymphocyte, Monocyte, Eosinophil, Basophil, RBC, Hct, MCV, MCH, Platelet)은 모두 정상치 내에 있었다. 정상치보다 낮은 Hb는 장내 출혈의 결과로 보이고 높은 ESR은 장내에서 염증반응이 지속적으로 일어나고 있다는 것을 보여주고 있다.

Lymphocyte Subset 5종 중 B세포는 정상치를 보였고, CD3, CD4은 정상 참고치 범위 내에서 미약한 증가추세, NK 세포는 미약한 감소추세, 그리고 CD8은 4회 모두 정상 참고치를 벗어나 높은 결과를 보였다.

증가추세에 있는 CD4(Regulatory T 세포)는 면역반응을 하향조절(Down Regulation)하는 항염증 Cytokine인 IL-10을 증가시켜 이 환자의 높아진 병원성 면역반응을 억제하여 면역관용을 회복해 나가고 있는 것으로 보인다. CD8세포 수치가 증가되어 있는 것은 암으로 전화하고 있거나 전화할 수도 있다는 신호로 해석할 수 있다. NK 세포는 감소추세를 나타내고 있는데 이는 높아진 CD8의 결과로 보인다.

막걸리를 8주 음용한 후 시행한 내시경 결과는 음용하기 전보다 상당한 호전을 보였다. 발적(Erythema), 부종(Edema), 삼출물(Exudate), 과립모양(Granularity), 견고성정도(Friability), 지도상 궤양(Geographic Ulceration), 아프타성 궤양(Aphthous Ulcer), 궤양상흔(Ulcer Scar)은 여전한 상태였으나 접촉성 출혈(Touch Bleeding), 자발적 출혈(Spontaneous Bleeding)은 완화되어 보였다. 후기에 나타나는 상흔 변화(Scar Change)는 그대로지만 초기에 보이는 출혈 현상은 감소한 걸로 보아 지속적인 음용 후에는 발적, 부종, 삼출물, 과립모양, 견고성 정도 등도 호전될 것으로 기대된다.

분변검사의 분류학상 구성(Taxonomic Composition) 결과를 보면 문 층위(門:Phylum Level)에서는 실험 전보다 막걸리 음용 일수가 늘어나는 후반부로 갈수록 Firmicutes는 증가하고 Bacteroidetes는 감소한다. 강 층위(綱:Class Level)에서 점차적으로 Clostridia의 증가되고 있으며 속 층위(屬:Genus Level), 종 층위(種:Species Level)에서는 점차적으로 Fecalibacrerium Prausnitzii의 증가를 보여주고 있다. 여러 연구에서 나타난 결과를 보면 염증성 장질환에서 Firmicutes, Clostridia, Fecalibacrerium Prausnitzii 균들이 감소하는데 이 실험에서 막걸리 음용 일수가 길수록 증가하고 있는 것으로 보아 이 환자에서 미생물학적으로 유익한 환경이 점점 조성되고 있는 것으로 보인다.

Taxon XOR 분석 기능을 통해 실험하기 전 분변에서는 존재하지 않지만 막걸리를 음용한 8주 후 존재하는 미생물 종(種)이 막걸리 음용 후 분변에서 사라진 미생물 종보다 월등하게 많다는 것을 알 수 있다(약 5배, 125:26). 따라서 막걸리를 음용하기 전보다 음용 후에 장내 미생물의 다양성이 훨씬 높아졌음을 알 수 있다. 대부분의 연구에서 정상인에 비해 활동성 염증성 장질환 환자의 대변과 점막조직 내에 장내세균의 다양성이 현저히 감소했다는 연구결과를 볼 때 이 실험에서 장내 미생물의 다양성 증가는 결국 질환의 호전을 나타내고 있다고 생각할 수 있다.

환자는 현재 배변 횟수는 하루 7-8회에서 3-4회 정도로 줄고 혈변은 거의 보이지 않았고 전신 증상 중 발열, 빈맥은 없었다. 이 같은 증상호전은 실험 후 장내미생물 구성의 변화로 인하여 면역반응, 염증반응, 생리대사 작용의 정상화가 이루어지고 결과적으로 장내 미생물-숙주의 항상성(Homeostasis)을 회복함으로서 나타난 결과로 보인다.

이 실험은 임상적으로 결과를 판단하기에 한계가 분명하다. 우선 10년 동안 치료해오고 있으나 악화되고 있는 환자를 선택했지만 단 한 명에 불과하고 따라서 일반적인 모든 궤양성 대장염 질환에 결과를 적용하기에는 무리다. 앞으로 많은 수의 궤양성 대장염 환자를 대상으로 연구한 결과가 기대된다.