장내 세균은 주로 Firmicutes(페르미큐테스)와 Actinobacteria(액티노박테리아)에 속하지만 사람마다 장내 마이크로바이옴의 구조는 다르다. 마이크로바이옴은 장에서 단당류의 흡수에 관여하고 간에서는 지방 생성에까지 영향을 주는 것이 밝혀졌으며 이를 바탕으로 비만의 원인 가운데 하나로 지목받고 있다.
마이크로바이옴은 약물 반응조절기능에 관여한다. 다양한 대사 작용 및 효소 작용을 바탕으로 몸으로 들어온 약물이나 발암 물질로부터 인간을 보호하는 기능이 있다. 또한 인체에는 많은 미생물이 공생하며 복잡한 시스템을 이루고 있기 때문에 면역 체계와 미생물이 상호작용을 통해 면역 시스템을 이루고 있다는 개념으로 확장되고 있다.
항체나 면역 세포가 미생물의 기작과 개체 수를 조절하기도 하며, 반대로 비장이나 흉선과 같은 림프계의 발달에 중요한 역할을 하고 면역 세포의 기능에 영향을 끼치기 때문에 신생아시기에 장내에 마이크로바이옴이 제대로 형성되지 않으면 면역학적 관용이 정착되지 않아 알레르기가 발생할 가능성이 높다는 것이 밝혀졌다.
아토피 환자의 피부에서 Gammapro teobacteria(감마프로테오박테리아)의 다양성이 저하되면서 interleukin(인터루킨) (IL)-10이 감소되며, 그에 반해 건강인에서는 Acinetobacter(아시네토박터)의 비율이 높아지며 동시에 IL-10의 생산량 높게 관찰되는 등 아토피 환자의 면역작용과 마이크로바이옴의 상관성도 보고되고 있다.
마이크로바이옴과 그 생성물질은 뇌와 행동의 발달과 신경에 영향을 주기도 한다. 동물실험 결과, 무균 쥐에서는 포유류의 운동 통제 및 분노조절과 관련된 유전자들의 발현이 달라지지만, 정상 마이크로바이옴에 노출된 이후에는 정상 생쥐와 유사한 발현을 보였다. 인간을 대상으로 한 연구에서는 장내 유익균으로 알려진 Lactobacillus(락토바실러스)를 비롯한 여러 유산균을 장기간 섭취하였을 경우, 대조군에 비해 우울증과 분노의 정도가 상당수 줄어들었다. 장내 미생물은 뇌의 문제와 정신건강에도 관여한다는 것을 알 수 있다.
안정적으로 정착된 인체 마이크로바이옴은 외부 균의 침입에 대항해 방어막의 역할을 한다. 신생아 시기 모유 수유는 신생아 장내 Bifidobacterium bifidus(비피도박테리움 비피더스)의 비율을 높여 병원균으로부터 신생아를 보호하는 효과가 있어 감염성 질환을 예방할 수 있다.
마이크로 바이옴(장내미생물)의 문제로 인해 발생할 수 있는 질환들은 다음과 같다. 항생제의 장기복용으로 장내 방어벽 약화와 장관 점막손상으로 장관 내에 존재하던 병원균과 독소, 알레르기원인 등이 혈류로 들어가 면역체계를 자극함으로써, 감염성 질환이나 자가면역질환 등을 초래하게 된다. 또한 아토피성 피부염, 과민성대장증후군, 염증성 장질환, 대장암, 비만, 제 2형당뇨 등이 나타날 수 있다.
아토피성피부염(Atopicdermatitis)의 경우 장내에 사는 균의 종류가 적을뿐더러, 클로스트리듐 같은 유해균의 비율이 높은 것으로 알려져 있다. 또한 Faecalibacterium prausnitzii(패칼리박테리움 프라우스니치)의 아종이 장 내에서 부쩍 늘어나 장내 미생물 내에 불균형을 초래하면 뷰티릭산과 프로피온산과 같이 장벽을 튼튼하게 유지하는데 필수적 역할을 하는 물질들의 생산이 감소된다. 그로인해 장벽에 염증과 균열이 만성적으로 발생하고, 균열 틈새를 통해 미생물 유래물질들과 음식물분자들이 들어와 혈관을 통해 온몸에 퍼지고 피부에서 강한 면역반응을 일으키는 것이 최근 밝혀진 아토피피부염의 원인이다.
장내 미생물과 관련 연구를 진행하면서 ADHD, 자폐증, 불안장애, 우울증, 조현병 등도 장내 미생물과 연관성이 드러나고 있다. 현재, 선진국인 미국 일본 프랑스 독일 등에서는 장-뇌 이론에 입각하여, 정신질환 분야에 대한 치료를 장 위주로 치료함으로써 좋은 치료 효과를 얻고 있다.
마이크로바이옴은 아토피성피부염 뿐만 아니라 다양한 질환과의 연관성이 있음이 밝혀지면서 유산균의 시장이 확산되고 있다. 그러나 좋다고 무조건 섭취하는 것이 아니라 마이크로바이옴의 정확한 검사를 통해 장내미생물의 균수와 균종이 얼마나 되는지 체크한 후 결과에 따른 유산균을 섭취하는 것이 중요한 핵심이 된다. 검사나 유산균에 대한 더 자세한 정보는 아토피인들의 대표 커뮤니티 피부완정연구소에서 볼 수 있다.
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