마이크로바이옴(microbiome)은 우리 몸에 살고 있는 박테리아, 곰팡이, 바이러스 등으로 구성된 미생물들의 유전체(genome) 집합을 의미하거나, 특정 생리화학적 환경에 거주하는 미생물들의 집합을 말합니다. 1958년 노벨 생리의학상 수상자인 조슈아 레더버그(Joshua Lederberg) 교수가 2001년도에 처음 사용한 단어이기도 합니다.
마이크로바이옴의 임상적 의미는 우리 몸 안에서 미생물들이 활동하는 미시 환경(Micro-environment, 작은 규모의 생물학적 환경)을 의미합니다. 이 환경은 시간과 공간에 따라 변하며, 우리 건강과 주요 장기의 기능에 중요한 영향을 미칩니다. 우리 몸에는 약 38~100조 개의 세균이 존재하는 것으로 추정되며, 배변 때마다 장내 미생물의 3분의 1 정도가 빠져나간다고 합니다.
전 세계적으로 많은 연구가 진행되며, 장 마이크로바이옴과 함께 구강 마이크로바이옴 데이터가 두번째로 많습니다. 구강은 접근이 쉬운 반면, 검체 간 차이가 크다는 한계가 있습니다. 구강에 성공적으로 안착해 서식하는 약 60억 개의 세균들은 타액을 통해 타인에게 전파되어 전체 인구 집단에도 영향을 미칩니다. 대표적인 치과질환으로는 치주염, 치은염, 충치, 구강암 등이 있는데 모두 구강 마이크로바이옴과 연관이 있는 것으로 알려져 있습니다. 구강과 연관이 없을 것으로 여겨지던 질병도 구강 마이크로바이옴과 관련이 있는데 대표적인 것이 알츠하이머병, 대장암 및 폐암 등이 그 예입니다.
미국 국립노화연구소(National Institute on Aging) 연구진은 다양한 연령대의 6000여명을 26년간 추적조사한 대규모 연구에서 만성치주염과 함께 치주염의 주요 원인균인 P.gingivalis가 알츠하이머병 발병과 사망에 관여한다고 보고했습니다. 치주염은 대표적인 치과질환으로 노인 환자가 대부분이지만, 최근에는 20~30대 젊은 환자들의 치주질환 증가율도 무시할 수 없습니다. 65세 이상 노인들의 절반 정도가 중증 치주염을 앓고 있지만 아직까지 적절한 치료제나 치료기기가 없는 실정입니다.
또한 임플란트가 대중화화면서 임플란트 주위염이 주요한 치과질환이 되었습니다. 식립된 치과 임플란트의 20%가 임플란트 주위 감염을 경험합니다. 임플란트 식립 후 감염은 치주염과 비슷하게 치주조직 탐침 후 출혈(bleeding on probing, BOP)이 있는 임플란트 점막염(implant mucositis)과 치조골까지 염증이 진행된 임플란트 주위염(peri-implantitis)으로 나눌 수 있습니다. 임플란트 주위염의 원인에는 환자의 건강 상태나 유전적 요인도 있지만, 임플란트 주위의 마이크로바이옴을 파악하면 질환 치료에 많은 도움이 됩니다. 임플란트 식립 후 세균감염은 빠르면 임플란트 식립 후 30분부터 시작되며, 식립 후 몇 주에 걸쳐 형성된 바이오필름 때문에 임플란트 주위의 미세 환경이 구강 미생물 군집의 균형을 깨트려 임플란트 주위염이 악화할 수 있습니다.
우리 몸의 마이크로바이옴을 구성하는 대부분의 미생물은 오랜 진화의 결과 공생균(symbiont)으로서 인간에게 필요한 비타민과 아미노산을 생산하고 소화와 양분의 흡수를 돕거나, 대사와 발달을 조절하거나, 병원균을 조절하는 유익균(beneficial bacteria)으로 활동합니다. 우리 몸 마이크로바이옴은 건강과 면역체계 유지에 중요한 역할을 하는 필수 공생 미생 군집으로 제2의 유전체로도 불리고 있습니다. 그러나 식습관이 좋지 않거나, 항생제 장기 사용 등 여러 이유로 미생물들의 미시 환경이 변해 미생물군집의 균형이 깨지면(dysbiosis) 소화기질환, 비만, 당뇨병, 자폐증, 뇌질환 발병의 위험이 높아질 수 있습니다.
참고문헌
황인성(2021). 구강 마이크로바이옴 연구 동향. BRIC View 2021-T06
https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=report&id=3710 (Feb. 09, 2021)
Kim, J.M., Yoo, SY., An, JS. et al. Effect of a multichannel oral irrigator on periodontal health and the oral microbiome. Sci Rep 2023;13:12043
https://doi.org/10.1038/s41598-023-38894-0
