장내 미생물이 우울증에도 깊은 영향 미쳐
장내 미생물이 우울증에도 깊은 영향 미쳐
  • 심재율 전문기자
  • 승인 2019.05.10 14:39
  • 댓글 0
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생쥐실험, 장내 미생물이 우울증 옮겨
우울하면 변비 등 위장 장애도 일으켜
뉴런 많은 장은 ‘제2의 뇌’ 역할

우울증과 장 사이에 깊은 관계가 있다는 2개의 새로운 연구결과가 또 나왔다. 컬럼비아대 어빙 메디컬센터(Columbia University Irving Medical Center)는 우울증과 관련된 신경전달물질인 세로토닌 수치가 낮아지면 변비 등 위장장애를 직접 일으킬 수 있다는 연구 결과를 발표했다.

필라델피아 아동병원(Children's Hospital of Philadelphia)가 생쥐를 가지고 수행한 또 다른 연구 결과, 장내 박테리아가 우울증을 옮긴다는 사실이 밝혀졌다. 우울한 행동을 하는 생쥐의 장내 박테리아를 건강한 생쥐에게 이식하면 우울증을 초래할 수 있음을 발견했다.

사람의 위장 안에는 신경세포(뉴런)이 거대한 그물망처럼 깔려 있다. 이것은 뇌 외의 신체에 있는 가장 거대한 뉴런의 집합체이다. 장 내 뉴런은 완전히 독립적으로 작동하는 능력 때문에 종종 '2의 뇌'라고 부른다. 장 내 뉴런은 체내에서 사용되는 세로토닌의 90%까지 생산한다고 과학자들은 생각한다.

위장관 질환은 심각한 우울증을 앓고 있는 환자들이 공통으로 겪는 고통이다. 세로토닌이 적으면 인간의 정신 건강에 영향을 미친다는 것은 알지만, 이 중요한 신경전달물질이 소화 체계에도 역할을 하는지는 불분명하다. 새 연구는 낮은 세로토닌 수치가 내장과 뇌 질환을 둘 다 일으킬 수 있다는 것을 암시하는 것이다.

생쥐로 실험해 보니, 장내 미생물이 우울증에도 큰 영향을 미쳤다. / Pixabay
생쥐로 실험해 보니, 장내 미생물이 우울증에도 큰 영향을 미쳤다. / Pixabay

장은 종종 신체의 '2의 뇌'라고 불린다라고 연구를 담당한 카라 그로스 마르골리스(Kara Gross Margolis)는 말한다. 장은 척수보다 더 많은 뉴런을 포함하고 있으며 뇌와 동일한 신경전달물질을 많이 사용한다.

세로토닌과 장 사이의 연관성을 밝히기 위해, 연구원들은 세로토닌 생성을 손상시켜 심각한 우울증을 일으키는 유전적 돌연변이를 가진 생쥐를 조사했다. 세로토닌 생산이 감소하면 동물의 위장 조직에 심각한 장애를 초래하는 것으로 밝혀졌다. 장애는 내장 뉴런의 감소와 내장을 통한 내용물의 이동 둔화를 포함된다.

더욱 중요한 것은 원래 우울증을 목표로 개발된 실험적인 치료약 역시 장내 세로토닌 수치를 높이고 변비 증상을 개선시키는 데 효과가 있었다는 점이다. 이 약은 섭취할 때 세로토닌으로 바뀌는 분자 전구체인 5-HTP를 서서히 분비한다.

우울증과 내장의 이 흥미로운 연관성은 최근 분자 정신의학’(Molecular Psychiatry) 저널에 발표된 다른 연구에서도 확인되었다. 연구팀은 내장의 미생물 변화가 동물의 정신 건강을 변화시킬 수 있는지를 조사하기 시작했다.

사전 연구를 통해 특정 종의 장세균과 심각한 우울증 사이의 흥미로운 연관성을 발견했다. 실제로 올해 초의 한 연구는 단순히 배설물 이식을 통해 조현병 증상이 한 동물에서 다른 동물로 옮겨질 수 있다는 것을 암시했다.

펜실베이니아 대학의 페렐만 의과대학(Perelman School of Medicine)과 필라델피아 아동병원(Children's Hospital of Philadelphia) 공동연구에서, 스트레스에 만성적으로 노출되면, 어떻게 동물의 미생물을 변화시켜 우울증을 유발하며, 이러한 특성이 어떻게 미생물을 통해 건강한 동물에게 전달될 수 있는지를 탐구했다.

우울증 유형의 행동을 보이는 쥐를 대상으로 실험해보니, 스트레스가 원인이 돼서 장내 미생물이 변화한다는 것을 발견했다.”고 필라델피아 어린이 병원의 연구 리더인 세마 바트나가르가 설명했다. “게다가 스트레스성 쥐로부터 스트레스를 받지 않은 쥐에게 박테리아를 이식했을 때, 받은 동물들도 비슷한 행동을 보였다.”

이 연구는 또한 스트레스를 받은 쥐에게 미생물을 이식받은 건강한 동물에게 뇌 염증이 증가했다는 것을 발견했다. 이것은 특정 장 세균이 뇌의 염증 반응을 조절하는 능력을 가지고 있음을 보여준다.

흥미롭게도 미생물 이식을 받으면, 우울증 유형의 행동을 유도할 뿐 불안형 행동은 유도하지 않는다는 것이 관찰되었다. 이는 우울증의 원인과 불안의 원인 의 메커니즘이 다르다는 것을 보여준다. 연구팀은 우울증이 장내 박테리아에 의해 더 많은 영향을 받을 수 있다는 가설을 세웠다.

바트나가르 박사는 앞으로 미생물-뇌 상호작용에 대한 지식을 활용하여 인간의 정신 질환을 치료할 수 있는 응용연구를 구상할 수 있다고 말했다.

두 연구 모두 아직 동물에서만 증명되고 있지만, 새로운 5-HTP가 우울증과 변비 모두를 효과적으로 치료하는지 임상실험 연구계획이 수립됐다.

우울증과 같은 정신 건강 문제가 머리 속에만 있는 것이 아니라, 장내의 두 번째 뇌가 치료에 큰 역할을 할 수 있다는 데 의견이 모아진다.


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