▲ 그림설명: 위장관 점막층에서 저항성 폐렴 간균과 반코마이신 저항성 장구균의 침습 정도 비교     © 특허뉴스

위장관은 병원에서 쉽게 감염되는 사람들의 목숨을 위협하는 약물 저항성 세균들의 주요 서식처로 알려져 있다. 이번에 ‘PLOS Pathogens’ 온라인판에 발표된 논문에서도 병원에 주로 존재하는 가장 흔한 약물 저항성 세균 2종이 사람의 위장관도 주요 서식처로 삼고 있는 것으로 확인되었을 뿐만 아니라 건강한 위장관 미생물 균총을 갖고 있는 사람들의 대변을 이식함으로써 이들 약물 저항성 세균들을 박멸할 수 있는 것으로 나타났다.
미국 뉴욕 소재의 메모리얼 슬로언-케터링 암센터의 Eric Pamer 박사의 연구팀이 위장관 내 환경에서 서식하는 반코마이신(vancomycin) 저항성 장구균(Enterococcus faecium)과 다중약제 저항성 폐렴 간균(Klebsiella pneumoniae)에 대한 이번 연구를 진행하였다고 한다. 이들 2종의 세균은 미국에서 발생하는 위중한 병원 획득 감염증의 10%를 차지하고 있다. 또한 이들 세균은 사람들의 위에 정착한 후에 인체의 다른 부위로도 확산될 수 있기 때문에 전신 감염증이나 국소 감염증을 모두 유발시킬 수 있는 것으로 알려져 있다.
연구팀은 위장관 집락 형성 마우스 모델을 이용하여 반코마이신 저항성 장구균과 다중약제 저항성 폐렴 간균이 집락을 형성하면 다른 병원체들에 의한 집락 형성에 저항성을 제공하는지를 처음으로 시험하였다. 여기서 연구팀은 반코마이신 저항성 장구균과 다중약제 저항성 폐렴 간균이 위장관의 동일 부위를 점유하지만 상호 간에 경쟁도 상승효과도 유발시키지 않는 것을 확인했다. 구체적으로 먼저 반코마이신 저항성 장구균의 집락을 형성시켰을 때에 이후에 다중약제 저항성 폐렴 간균의 집락 형성이 저해되지 않았으며, 반대로 다중약제 저항성 폐렴 간균의 집락이 먼저 형성되었더라도 이후에 반코마이신 저항성 장구균의 집락 형성도 저해되지 않았다.
이들 2종의 병원균들은 위장관에서 평화적인 공존을 유지하고 있지만, 연구팀은 2종의 병원균들이 위장관의 점막을 침습 및 자극할 때에 서로 다른 층에서 다른 방식으로 작용하는 것을 확인했다. 여기서 다중약제 저항성 폐렴 간균은 반코마이신 저항성 장구균보다 내부 점막층에서 보다 깊은 곳까지 침투해 들어나는 것으로 나타났다. 이러한 점은 이들 병원균들이 자신들의 특이적 대사 요구를 만족시키기 위하여 특징적인 틈새(niche)에 거주함을 가리키고 있다.
위장관에 병원성 세균이 감염된 마우스에 건강한 마우스의 분변을 이식하면 치유 효과가 있는 것은 여러 연구에서 확인되었다. 또한 사람들에서도 건강한 사람의 대변의 이식으로 특정 병원성 장내 감염을 완치할 수 있는 것으로 잘 알려져 있다. 이번에 연구팀은 대변 이식이 반코마이신 저항성 장구균과 다중약제 저항성 폐렴 간균을 소멸시킬 수 있는지를 시험했다고 한다. 이를 위하여 마우스의 위장관에 이들 세균들의 집락을 형성시킨 다음에 건강한 마우스의 대변 미생물 군총 이식물 또는 살균된 대조액을 3일 연속 투여하였다.
여기서 연구팀은 살균 대조액이 투여된 마우스들은 처리 이전이나 이후에 대변의 반코마이신 저항성 장구균과 다중약제 저항성 폐렴 간균의 수치가 비슷한 수준인 것으로 나타났다. 그러나 대변 이식을 받은 마우스들에서는 1일 만에 병원성 세균들이 감소하기 시작했으며 7일에는 다중약제 저항성 폐렴 간균은 측정하기 어려운 수준까지 감소했으며, 반코마이신 저항성 장구균은 마우스들의 60%에게서 완전히 사라졌으며, 나머지 40%의 마우스들에서도 1000배 이하로 감소했다고 한다.
연구팀은 이번 결과에 대하여 “반코마이신 저항성 장구균과 다중약제 저항성 폐렴 간균의 위장관에서의 집락 형성에 관한 이전에 알지 못했던 새로운 사실을 확인했다. 이번 연구는 병원균들의 공존 특성에 대한 새로운 시각을 제시할 뿐만 아니라, 이들을 제거하는 방법도 보여주고 있다. 또한 건강한 사람의 대변 이식물의 주요 성분인 공생 세균이 항생제 저항성 세균의 소멸에 역할을 수행하는 것도 가리키고 있다”고 밝혔다.<출처 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』>
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

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