항생제는 현대 의학의 필수품이며 매년 수백만 명의 생명을 구합니다. 그러나 그들은 우리의 건강이 의존하는 정상적인 박테리아 시스템에 해를 끼칠 수 있습니다.
우리 몸에는 우리가 없이는 살 수 없는 수조 개의 박테리아가 살고 있으며, 장내 밀도가 가장 높습니다. 하지만 항생제를 복용할 때마다 우리 몸의 이 중요한 부분이 영구적으로 손상되고 있습니까?
임페리얼 칼리지 런던(Imperial College London)의 컨설턴트 대장항문외과의 제임스 킨로스(James Kinross)는 “장내 미생물군집은 미생물 생명체와 신체의 틈새에서 스스로를 유지하는 데 필요한 모든 것의 복잡한 네트워크입니다.”라고 말합니다.
장내 미생물은 면역 체계를 조절하고 소화를 돕는 등 건강을 유지하는 데 큰 역할을 합니다 . 그리고 전문가들은 항생제가 장내 미생물군집에 대한 가장 큰 위협 중 하나라고 주장합니다.
세균 감염을 치료하고 예방하기 위해 일반적으로 처방되는 항생제는 현대 의학의 초석입니다. 그러나 우리 몸에 있는 감염을 일으키는 박테리아를 표적으로 삼는 과정에서 항생제는 우리 몸에 있는 다른 박테리아를 의도치 않게 제거할 수도 있습니다.
과학자들 사이에서는 항생제에 대한 의존도가 높아짐에 따라 건강에 미치는 영향에 대한 우려가 커지고 있습니다 . 2000년부터 2015년 사이에 전 세계적으로 항생제 처방이 65% 증가했습니다. 항생제 사용 증가로 인한 문제는 두 가지입니다. 장내 미생물군집에 대한 손상과 항생제에 대한 박테리아 내성 증가입니다.
워싱턴 대학교 의과대학 실험실 및 게놈 의학 교수 Gautam Dantas는 "항생제는 우리 장내 미생물의 복잡한 생태계를 교란시키고, 그렇게 함으로써 살아남은 박테리아가 저항성 유전자를 병원체에 기증할 위험을 더 크게 만듭니다"라고 말합니다. 미국 세인트루이스에서.
우리는 장내 세균 수가 다양할수록 더 좋다는 것을 알고 있습니다. 그러나 항생제의 모든 과정은 감염을 일으키는 병원성 박테리아만을 죽일 만큼 충분히 표적화되지 않기 때문에 이 인구 집단을 혼란에 빠뜨립니다. 대신, 그들은 우리 장내의 모든 박테리아를 쫓습니다.
"부수적인 영향이 있습니다"라고 Dantas는 말합니다. "잡초 감염을 제거하려고 하는 숲을 생각해 보십시오. 우리가 항생제를 사용하는 방식은 숲에 폭탄을 터뜨려 좋은 자와 나쁜 자를 죽이는 것입니다."
과학자들이 감염 후 항생제를 투여한 사람들의 미생물군집을 회고적으로 살펴본 결과, 미생물군집 다양성이 몇 달 내에 대부분 회복된다는 사실을 발견했다고 Dantas는 말합니다. 그러나 어떤 사람들에게는 일부 좋은 박테리아가 다시는 나타나지 않는다고 그는 덧붙였습니다. Dantas와 그의 연구진은 그의 연구실과 연결된 소아병원에서 치료를 받는 어린이들로부터 수집한 대변 샘플을 연구했습니다. 이 샘플은 감염 및 항생제 투여 이전에 정기적으로 수집되었으며, 이를 통해 그의 팀은 감염되어 나중에 항생제를 투여받는 어린이의 변화를 확인할 수 있었습니다.
Dantas는 이 샘플을 사용하여 36주 이전에 태어난 조산아와 36주 후에 태어난 만삭아라는 두 그룹의 유아에서 항생제 투여 후 장내 미생물군집의 변화를 비교했습니다.
우리는 수십만 년 동안 우리를 지탱해 온 내장과 중요한 미생물의 다양성을 잃고 있습니다 – 제임스 킨로스
"우리가 알고 있는 것은 항생제가 아기에게서 더 극적으로 발생한 후 성인에게서 일어나는 일입니다. 즉, 미생물군집의 다양성이 낮아지고 약물 내성 유전자가 크게 급증합니다."라고 그는 말합니다.
효과는 사람마다 다르고 나이에 따라 다르지만, 과학자들 사이에서는 한 가지 항생제 치료의 효과가 영구적일 수 있다는 데 동의합니다.
Kinross는 "일부 사람들은 항생제로 인해 미생물군집이 손상되기 매우 쉽고, 미생물군집의 생태가 극적으로 변화하여 결코 항생제 투여 전의 상태로 돌아가지 않을 것"이라고 말합니다.
"우리는 수십만 년 동안 우리를 지탱해 온 내장과 중요한 미생물의 다양성을 유례없는 시간 규모로 잃어가고 있습니다."
그러나 과학자들은 장내 미생물군집에 대한 항생제 사용의 장기적인 건강 영향을 알아내기 위해 여전히 노력하고 있습니다.
"우리는 항생제가 미생물군집 기능의 모든 단일 영역에 영향을 미칠 수 있는 능력을 가지고 있다는 것을 알고 있습니다." 킨로스가 말합니다. "그들은 박테리아 수를 고갈시킬 뿐만 아니라 우리가 잘 이해하지 못하는 복잡하고 개별적인 방식으로 미생물의 기능에 영향을 미칩니다."
우려를 불러일으키는 것은 장내 세균에 대한 영향뿐 아니라 면역체계 발달에 대한 이차적 결과도 있다고 Kinross는 덧붙입니다.
연구에 따르면 항생제를 반복적으로 복용하면 누적 효과가 있으며, 더 넓은 범위의 복용량을 복용하면 그 영향도 더 커집니다 . 이를 흔히 "다중 적중 가설"이라고 합니다.
Dantas는 "이러한 무작위 확장 이벤트는 때때로 치명적인 버그에 부딪힐 것입니다."라고 말합니다. "이것은 우리가 항생제를 복용할 때마다 스스로 실행하는 이상한 진화 실험입니다."
저항성 박테리아는 장에서 다른 부위로 이동할 수 있으므로 장에서 일어나는 일이 우리 몸의 나머지 부분에 영향을 미칩니다. – Craig MacLean
장기간 항생제 사용의 또 다른 결과는 내성의 위험입니다. 박테리아 집단이 항생제에 노출되면 항생제 내성 유전자가 부족한 박테리아는 죽는 경향이 있습니다. 그러나 환경에서 얻은 유전자나 자연적으로 발생한 돌연변이 등을 가진 개체는 살아남을 것입니다. 이러한 방식으로 약물은 항생제 내성이 있는 벌레를 적극적으로 선택합니다. 이는 병원성 박테리아가 이러한 적응의 보상을 얻을 때 문제가 됩니다.
"우리가 항생제를 사용할 때마다 장내 미생물군집에 약물 내성 유전자가 풍부해질 위험이 비례적으로 증가하므로 다음에 병원체가 나타날 때 장에서 이러한 선택적 내성 유전자 중 일부를 선택할 수 있을 것입니다. "라고 단타스는 말합니다.
그리고 이 과정은 우리의 내장에만 국한되지 않는다고 옥스포드 대학의 진화 및 미생물학 교수인 Craig MacLean은 말합니다. "내성 박테리아는 장에서 다른 부위로 이동할 수 있으므로 장에서 일어나는 일은 우리 몸의 나머지 부분에 영향을 미칩니다."라고 그는 말합니다.
항생제가 해롭고 생명을 구하는 영향은 전 세계 과학자들을 괴롭히는 가장 큰 난제 중 하나입니다. 단 하나의 해결책은 없지만, 항생제가 우리 건강에 미치는 해로운 영향을 완화할 수 있는 접근법이 있습니다.
"항생제는 수백만 명의 생명을 구한 놀라운 의약품입니다. 항생제는 매우 귀중한 자원이므로 사용해야 합니다. 하지만 항생제를 정확하게 표적으로 삼는 방법을 이해해야 합니다."라고 Kinross는 말합니다.
과학자들은 이제 신체의 일부뿐만 아니라 특정 박테리아를 표적으로 삼는 항생제를 찾고 있다고 MacLean은 말합니다. 장은 그대로.
그러나 현재 우리가 사용할 수 있는 가장 큰 도구는 식단이라고 리즈 대학교 장내 미생물학 부교수인 앤서니 버클리(Anthony Buckley)는 말합니다. "영양은 인간 미생물군집을 확립하는 데 가장 큰 원동력 중 하나입니다."라고 그는 말합니다.
리즈대학교의 의료 관련 감염 연구 그룹은 지난 20년 동안 항생제가 미생물군집에 미치는 영향을 테스트 해 왔습니다 .
항생제에 의존하지 않아도 되는 것이 훨씬 낫다 – 제임스 킨로스
우리가 먹는 음식의 다양성은 일반적으로 장내 미생물의 다양성과 관련이 있으며, 특히 섬유질은 정말 긍정적인 영향을 미치는 것 같습니다."라고 리즈 대학교 의학 및 보건학부의 연구원인 Ines Moura는 말합니다. 현재 장내 미생물 군집에 대한 다양한 영양소의 영향과 항생제의 부정적인 영향을 줄일 수 있는 방법을 테스트하고 있습니다.
식이섬유는 우리 몸의 미생물이 이를 소화하고 결장 내벽 세포에 에너지를 공급하는 단쇄 지방산을 생성하기 때문에 특히 중요하다고 버클리는 말합니다.
"항생제를 복용하면 단쇄 지방산을 생성하는 미생물이 고갈되고 회복하는 데 시간이 걸립니다. 우리의 이론은 식이섬유를 섭취함으로써 해당 미생물이 자라서 단쇄 지방산을 생산할 수 있는 기질을 제공한다는 것입니다. 지방산이 다시 균형을 이루기를 바랍니다."라고 그는 말합니다.
항생제 사용의 근본적인 아이러니는 우리가 복용하는 각 과정에서 감염과 싸우는 신체의 능력이 잠재적으로 낮아지고 결과적으로 항생제에 대한 의존도가 높아진다는 것입니다.
Kinross는 "항생제에 의존할 필요가 없는 것이 훨씬 낫습니다. 대신에 특히 사람의 초기 생애에 건강하게 식사함으로써 우리 내부 생태계의 생체 탄력성에 초점을 맞춥니다. 왜냐하면 이 시기는 항생제가 가장 큰 손상을 일으키는 시기이기 때문입니다."라고 Kinross는 말합니다.
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