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- 장내 세균총의 미생물은 소화를 돕고, 면역 체계를 강화하며, 침입자로부터 우리 보호
- 항히스타민제, 항우울제, 호르몬제 같은 알레르기 치료제 포함 53가지 비항생제 테스트
- 시험된 활성 성분의 약 1/3(28%)이 장내 세균총 균형 교란하고 살모넬라균 증식 촉진

항생제가 아닌 약물로 인한 장 질환은 이전에 생각했던 것보다 훨씬 흔하다.
"일반적인" 약물이 어떻게 병원균의 침입을 막는가?

예상치 못한 흔한 부작용:
항생제뿐만 아니라 놀라울 정도로 많은 다른 활성 성분들이 장내 세균총을 약화시켜 장의 자연 보호 기능을 약화시킨다. 연구자들이 "네이처"에 보고한 바와 같이, 결과적으로 살모넬라균과 같은 병원성 박테리아가 장내에서 더 쉽게 번식할 수 있다. 일반적인 약물의 이러한 부작용은 지금까지 간과되어 왔지만, 새로운 활성 성분을 개발할 때는 반드시 고려해야 한다. 

▲ 이전에 생각했던 것보다 더 다양한 종류의 활성 성분으로 구성된 약물이 우리의 장내세균총을 교란시킨다. pixabay

우리의 장에는 우리 건강에 적극적으로 영향을 미치는 수조 개의 유익한 미생물이 서식하고 있다. 예를 들어, 장내 세균총의 박테리아는 소화를 돕고, 면역 체계를 강화하며, 침입자로부터 우리를 보호한다. 그러나 장내 미생물 군집의 일부가 죽고 군집의 균형이 깨지면 장내 미생물 군집은 이러한 임무를 더 적절하게 수행할 수 없다. 이는 항생제의 부작용으로 발생할 수 있으며, 항생제는 병원성 박테리아뿐만 아니라 건강에 도움이 되는 장내 미생물까지 의도치 않게 죽인다.

비항생제의 부작용 연구

도대체 박테리아를 주 표적으로 삼지 않고 신체의 다른 목표물을 표적으로 삼는 항생제가 아닌 다른 약물들은 장내 세균총에 어떤 영향을 미칠까? 초기 연구에 따르면 이러한 약물들도 부정적인 부작용을 일으킬 수 있다. 튀빙겐 대학교의 안네 그리스하머(Anne Grießhammer)가 이끄는 연구팀은 1천 개 이상의 약물을 사용해 이 문제를 더욱 자세히 조사했다.

▲ 미생물은 상호작용을 통해 인간 건강에 필수적인 생태계를 형성한다. 약물은 이러한 불안정한 균형을 깨뜨릴 수 있다. © Lisa Maier/ Maier Lab

미생물학자들은 항히스타민제, 항우울제, 호르몬제와 같은 알레르기 치료제를 포함한 53가지 일반적인 비항생제를 테스트했다. 그들은 실험실에서 배양한 수십 종의 박테리아로 구성된 인간의 장내 군집을 사용해 이러한 약물 계열이 장내 세균총에 미치는 영향을 분석했다. 또한 쥐를 대상으로 효과를 시험했다.

약물, 살모넬라균 및 기타 박테리아 확산 촉진

분석 결과, 시험된 활성 성분의 약 3분의 1(28%)이 장내 세균총의 균형을 교란하고 살모넬라균의 증식을 촉진하는 것으로 나타났다. 살모넬라균은 심각한 설사를 유발할 수 있다. 쥐 실험에서 이러한 약물은 심지어 빠른 발병과 심한 염증을 특징으로 하는 심각한 살모넬라증을 유발하기도 했다. 튀빙겐 대학교의 수석 저자인 리사 마이어(Lisa Maier)는 "이러한 결과는 전혀 예상치 못한 일"이라고 말했다.

이러한 현상은 어떻게 일어나는 걸까? 연구진이 밝혀낸 바와 같이, 약물들은 서로 다른 방식으로 작용하며, 이는 개별적으로 또는 동시에 발생할 수 있다. 어떤 약물은 장내 세균총의 전체 생물량을 감소시키고, 어떤 약물은 생물 다양성과 구성을 교란시키거나, 병원균과 영양소를 놓고 경쟁하는 박테리아를 제거한다. 자연적인 경쟁자가 없다면 살모넬라균과 같은 병원성 박테리아는 방해받지 않고 증식할 수 있다.
"이러한 비항생제 약물 중 상당수는 유익한 장내 세균을 억제하는 반면, 살모넬라 티피무리움(Salmonella Typhimurium)과 같은 병원성 세균은 내성을 갖는다. 이로 인해 미생물총의 불균형이 발생하여 병원균에게 유리하게 작용한다"고 마이어 박사는 설명했다.

항생제만이 장내 세균총을 위협하는 유일한 요소는 아니다.

이 연구에 따르면, 비항생제 약물은 장내 미생물총을 변화시켜 병원균의 증식과 감염을 용이하게 할 수 있다. "항생제가 장내 세균총을 교란할 수 있다는 것은 이미 알려져 있다. 이제 다른 많은 약물 역시 이러한 자연 보호 장벽을 의도치 않게 손상시킨다는 강력한 증거가 있다"고 마이어 박사는 말했다.

"이번 연구 결과는 약물 복용 시 원하는 치료 효과뿐만 아니라 미생물총에 미치는 영향도 함께 고려해야 한다는 것을 보여준다"며 "부작용이 거의 없어 보이는 활성 성분조차도 장내 미생물 장벽을 붕괴시킬 수 있다"고 그리스함머 박사는 덧붙였다. 이는 약화되었거나 고령인 사람들에게 위험할 수 있다.

신약 개발을 위한 새로운 스크리닝 도구

연구진은 향후 신약이 장내에서 의도치 않은 부작용을 유발하는 빈도를 줄이기 위해, 신약 개발 과정에서 장내 세균총에 미치는 영향을 더욱 체계적으로 조사해야 한다고 권고한다. 여러 약물을 병용 투여할 때 장내 세균총에 미치는 영향 또한 고려하고 연구해야 한다. 신속하고 신뢰할 수 있는 검사를 위해, 그리스하머와 동료들은 다양한 용량의 미생물과 활성 성분을 동시에 검사할 수 있는 새로운 고처리량 방법을 이미 개발했다.

약물이 장내 세균총에 영향을 미치는 정확한 분자 및 세포 과정은 아직 명확하지 않다. 이는 후속 연구에서 더 자세히 조사될 예정이다. 또한 약물 사용 중단 후 장내 미생물총이 자가 조절되는지 여부와 얼마나 빨리 자가 조절되는지는 아직 알려지지 않았다.
참고: Nature, 2025; doi: 10.1038/s41586-025-09217-2
출처: Eberhard Karls Universität Tübingen

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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