과체중 사람들에서 박테리아 DNA가 종종 장 밖에서 발견될 수 있다.
심각한 비만 환자의 박테리아 또는 박테리아 조각이 2형 당뇨병의 발달과 관련될 수 있다.

장 벽의 누출 :

매우 과체중인 사람의 경우 장에 있는 박테리아가 몸의 다른 장기에 까지 들어가는 것으로 나타났다. 흥미로운 점은 지방 조직에서 얼마나 많은 미생물이 검출되는지는, 예를 들어 비만 환자가 제2형 당뇨병에 있는지 여부에 따라 다르다.
연구원들은 장에서 빠져 나간 세균이 당뇨병 발병에 관여 할 수 있다고 의심한다.

우리의 건강에 중요한 역할을 하는 무수한 박테리아가 내장에 풍부하다.
그러나 우리 몸의 나머지 부분은 무균 상태다. 장벽은 일반적으로 장내 미생물이 혈액이나 다른 내부 조직으로 들어가는 것을 방지한다. 그러나 특정 질병으로 인해 이 장벽이 누출되어 더 많은 것이 통과 할 수 있다. 

▲ 장내 세균은 제 2 형 당뇨병의 발달에 관여할까? Image by JimCoote from Pixabay

퀘벡에 있는 라발 대학교(Laval University)의 페르난도 아네(Fernando Anhe)와 동료들은
"장내 박테리아와 그 조각들이 장 장벽을 통과할 수 있다"고 설명했다.
예를 들어, 장 점막은 건강한 사람들보다 염증성 장 질환 및 자가 면역 질환을 가진 사람들에서 더 투과성이 있는 것으로 알려져 있다. 또한, 과체중은 장벽의 투과성을 증가시킬 수 있는 것으로 보인다. 이것은 심지어 당뇨병과 같은 이차 질병의 발병에 중요한 역할을 할 수 있다고 연구들은 제안했다.

조직에 있는 박테리아 추적

이 관련성의 결론에 도달하기 위해 과학자들은 이제 심각한 비만으로 인한 위 축소와 같은 수술을 받은 40명의 환자의 조직을 분석했다. 이들 대상자 중 절반은 제2형 당뇨병을 앓고 있었으며, 다른 대상자들은 이미 인슐린 내성이지만 아직 당뇨병이 아니었다.

혈액, 간 및 3가지 상이한 유형의 지방 조직을 수술 동안 샘플링했다.
그의 팀은 연구를 위해 이들 조직에서 발견된 미생물 DNA를 분석했다.
당뇨병 환자와 비 당뇨병 환자 간에 차이가 있을까?

▲ Image by JimCoote from Pixabay

당뇨병 환자와 비 당뇨병 환자의 차이점

실제로, 발견된 박테리아 DNA의 유형과 양은 조직마다 다를 뿐 아니라 연구자들은 위장과 소장의 지방이 풍부한 구조인 간과 소위 *오멘텀 마주(Omentum majus/greater omentum)에서 세균성 유전 물질의 대부분을 발견했다. 팀이 보고한 바와 같이 두 그룹의 자원 봉사자들 사이에도 현저한 차이가 있었다.
*(omentum majus/ greater omentum 큰 그물망, 위(胃)의 큰 만곡에서 일어나, 장막(漿膜)에 지방과 혈관 등이 싸인 막상(膜狀)의 것)

구체적으로, 결과는 환경에서 일반적으로 발생하는 전형적인 장내 박테리아 및 미생물의 존재, 예를 들어 물 및 토양 둘 다를 나타냈다. 이것은 제2형 당뇨병 환자의 특징인 것으로 보이는 독특한 미생물 특성을 보여 주었다. 과학자들은 “이 신호는 소장의 장간막 지방 조직에서 가장 두드러 졌다”고 설명했다. 무엇보다도 당뇨병 환자는 신체에 그람 양성균이 적었지만 장 병원균과 같은 그람 음성균은 병원성 세균을 포함해 더 많았다.

치명적인 염증 반응?

이 결과가 의미하는 것은
첫째, 그들은 과체중 사람들에서 박테리아 DNA가 종종 장 밖에서 발견될 수 있음을 확인한다. 둘째, 그들은 당뇨병 치료에 대한 새로운 정보를 제공한다.
“우리의 결과는 심각한 비만 환자의 박테리아 또는 박테리아 조각이 2형 당뇨병의 발달과 관련될 수 있음을 시사한다”고 Anhes 동료 안드레 마레떼(André Marette)는 말했다.

따라서 몸에 들어가는 미생물의 종류와 양은, 영향을 받는 미생물이 당뇨병을 발전시키는 지 여부에 영향을 줄 수 있다. "우리의 가설은 박테리아가 장 장벽을 통과해 염증 과정을 일으키고 궁극적으로 혈액에서 포도당 농도를 조절하는 인슐린의 일을 막는 것이다.”고 연구원은 생각할 수 있는 작용 메커니즘을 설명했다.

추가 연구 필요

그러나 이것이 사실인지 여부는 추가 연구를 통해서만 알 수 있다.
예를 들어, 샘플에서 발견된 DNA가 살아있는 박테리아 또는 죽은 조각에서 비롯된 것인지 확실하지 않다. 이는 신체에서 미생물의 가능한 영향을 결정하는 데 중요한 측면이다.
다음 단계에서 연구자들은 동물 모델에서 당뇨병 환자에서 확인된 세균이 실제로 당뇨병을 유발할 수 있는지 여부를 조사할 계획이다. 또한 미생물 DNA에 대해 과체중이 적고 정상 체중인 사람의 조직도 검사한다.

과체중, 박테리아 및 제2형 당뇨병 사이의 연관성이 확인되면, 이는 전 세계적으로 점점 더 일반화되는 상태인 대사질환을 더 잘 이해하기 위한 중요한 단계일 것이다.
과학자들은 “비만은 제2형 당뇨병의 필수 위험 요소로 간주되지만 체지방, 전 당뇨병 및 제2형 당뇨병이 어떻게 관련되어 있는지는 여전히 불분명하다.

(Nature Metabolism, 2020; doi : 10.1038 / s42255-020-0178-9)
출처 : Nature Press / Université Laval

[더사이언스플러스=문광주]

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