[2020.10.06 치과신문] 입 속 건강부터 전신건강까지 지키는 구강 프로바이오틱스 언론기사 - 오라팜

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[2020.10.06 치과신문] 입 속 건강부터 전신건강까지 지키는 구강 프로바이오틱스

작성자 오라팜(ip:)

작성일 2020-11-03

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내용

입 속 건강부터 전신건강까지 지키는 구강 프로바이오틱스

허정욱 부산 굿윌치과병원 대표원장

치과 신문 / 2020.10.06



입 속 병원균이 온몸을 아프게 한다

세계 인구의 절반에 달하는 약 35억 명의 사람들이 구강질환을 치료받지 않고 방치한 채 살고 있을 정도로, 구강질환은 만연한 질병이다. 우리나라의 경우 만 12세 아동의 영구치 충치 경험지수(DMFT index)가 OECD 국가 중 평균 1.2개보다 높은 1.8개로 최하위권이고, 성인의 3분의 1이 잇몸질환을 앓고 있는 것으로 집계됐다. 게다가 최근 10년 사이 특히 치은염, 치주염 같은 잇몸질환 비율이 급증했다. 잇몸질환으로 병원을 방문한 환자 수가 2010년 790만 명(16.2%)에서 2018년 1,560만 명(30.6%)으로 두 배나 증가한 것이다.


충치, 치주염, 임플란트 주위염, 구내염 같이 가장 흔히 발생하는 구강질환은 모두 입 속 세균에서 비롯된다. 특히 치주염은 치아를 지지하는 잇몸 조직이 파괴되는 감염성 염증 질환으로, 나이가 들수록 유병률이 높아지고 세계 인구의 10%에서 많게는 절반까지를 괴롭히고 있는 것으로 추정된다. 치아 표면에 자라는 세균막(biofilm)을 양치질 등으로 꾸준히 벗겨내지 못해 이것이 오래 축적되면, 이에 대한 면역성 염증 반응으로 조직 파괴가 일어나는 것이다. 더 큰 문제는 입 속에서 이렇게 활보하는 병원균들이 염증 부위를 ‘창문’ 삼아 온몸으로 파고드는 데 있다.

 

지난 10여년 동안 구강질환과 전신질환 간의 관계를 밝힌 많은 연구 결과가 있다. 치주염 환자의 잇몸에서 염증이 생긴 표면을 합치면 거의 44cm2에 이른다고 한다. 어른의 손바닥 넓이에 가까운 이 상처는 입 속 세균과 염증 매개체들이 온몸의 심혈관계로 탈출할 수 있는 ‘창문’이 되어 버린다. 치주염과 당뇨병, 치주염과 심혈관 질환 간의 관계는 이미 여러 연구에서 증명돼 왔다. 소위 ‘레드 콤플렉스(Red Complex)’라고도 불리는 잇몸질환의 주 원인균들이 당뇨병 전 단계(Pre-diabetes) 상태의 환자들에서 높이 검출되기도 했으며, 경동맥경화증 환자의 치태(plaque)에서 가장 많이 추출되는 병원균 중 하나가 치주염 원인균인 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis)였다는 연구 결과도 있다. 이 포르피로모나스 진지발리스는 심지어 알츠하이머 환자의 뇌 조직에서 발견되기도 했다.


충치 유발균도 위험하기는 마찬가지다. 세균성 심내막염의 원인균 중 하나가 충치 원인균인 스트렙토코쿠스 뮤탄스(Streptococcus mutans)이며, 역시 충치를 유발하는 푸소박테리움 뉴클레아툼(Fusobacterium nucleatum)은 대장암 부위 상피세포에도 부착해 대장암의 진행을 악화시키는 것으로 알려졌다. 푸소박테리움 뉴클레아툼은 또한 조산의 원인이 되기도 한다.



 


▲ 스웨덴 바이오가이아 프로바이오틱스 연구소

 


▲ 2018년, 2019년 한국에서 구강프로바이오틱스에 대해 강연하는 덴마크 코펜하겐 대학 스반떼 트위트만(Svante Twetman) 명예교수와 벨기에 루벤대학의 윔 투헬(Wim Teughels) 교수.

 


밖으로 열린 소화기관, 입 - 그 속의 미생물총

구강 마이크로바이옴(oral microbiome)은 입 속에 존재하는 공생균(commensal bacteria)과 병원균(pathogenic bacteria)을 아우른 미생물총의 생태학적 집단을 일컫는 말이다. 입 속 미생물총은 우리 몸에서 장 다음으로 다종다양하다. 무려 1,000종에 이르는 다양한 박테리아가 입 속에 기거하는데, 타액 1ml 또는 치태 1mg에서 발견되는 박테리아 숫자만 108-109개에 달한다.


오랫동안 구강질환은 특정 박테리아나 박테리아 군(群)이 야기한다고 여겨져 왔고, 따라서 항염치료야말로 지당한 해법이었다. 그러나 잇몸병에서 보이는 조직 변화는 단순히 병원균 자체만의 영향이 아니라 그에 대한 우리 몸의 숙주 반응이라는 증거가 속속 드러나기 시작했다. 즉, 치은염이 만성 치주염으로 진전될지 여부를 결정하는 것은 단일한 ‘독성 인자(virulence factors)’ 때문이 아니라 치은염 발생 초기의 숙주-면역 반응에 기인한 세균 항상성의 파괴 때문이라는 것이다.


이처럼 다양한 미생물들 간에 이루어지는, 그리고 미생물과 숙주 사이에서 이루어지는 역동적이면서 균형적인 상호작용이 구강 마이크로바이옴의 안정성을 유지시킨다. 그러다 환경에서 오는 스트레스가 이 항상적 균형의 역치를 넘어서면, 유지돼 왔던 미생물총 내 힘의 구도를 어지럽히고, 결국 균평형(eubiosis) 상태는 불평형(dysbiosis)으로 뒤집어지며 구강질환을 촉발하게 된다.

 

‘프로바이오틱스’ - 항생제와 안티플라크, 구강세정기를 넘어서

치과에서 항생제는 구강 감염에 대한 예방 또는 치료 목적으로 자주 처방되고 있지만, 항생제는 우리 몸의 감염된 부위에서 먼 곳곳에 서식하는 미생물총까지 생태적으로 교란시키고 미생물총에서 항생제에 대한 저항성을 촉발시킬 수도 있다. 항생제 내성을 지닌 미생물과 관련된 모든 유전자들의 집합을 ‘레지스톰(resistome)’이라 칭하는데, 음식뿐만 아니라 다양한 약물이 우리 몸에 진입하는 입구가 되는 구강이 우리 몸의 마이크로바이옴에 항생제 내성을 퍼뜨릴 수 있는 저수지 역할을 할 수 있다는 사실이 최근 주목받고도 있다. 실제로 입 속에서는 인체의 그 어느 곳보다 레지스톰이 가장 풍성하게 검출되었다.


한편, 치과 밖에서는 ‘안티플라크(anti-plaque)’ 성분을 함유한 제품이나 구강세정기, 전동칫솔 같은 기계적 세척 도구가 대표적인 구강위생법으로 흔히 사용된다. 하지만 이런 수단들도 입 속 치태 또는 구강 미생물의 ‘양’을 줄일 뿐 구강건강에 이로운 박테리아를 보존하며 입 속 세균총의 생물학적 평형에 도움이 된다는 보장은 없다. 이에 항생제 사용을 최소화하면서도 질병과 관련된 박테리아 종을 ‘제거’하는 게 아니라 세균총의 생태학적 ‘균형을 회복’시키는 새로운 치료법이 연구되기 시작했고, 그 대표적인 전략으로 손꼽히는 것이 바로 구강 프로바이오틱스(Oral Probiotics)다.


프로바이오틱스는 ‘적정량 복용하면 숙주의 건강에 이로운 효과를 발휘하는, 살아있는 미생물’로 정의된다. 프로바이오틱스의 효능은 이미 염증성 장 질환(IBD) 같은 위장병을 중심으로 많이 밝혀져 왔지만, 동시에 구강 마이크로바이옴의 변화와 숙주의 반응에서 유발되는 충치, 잇몸병 같은 구강질환을 예방하고 치료할 수 있는 잠재력 또한 활발히 연구, 검증되고 있다.

 

구강 프로바이오틱스가 유해균과 경쟁하는 방식

프로바이오틱스는 입 속에서 크게 두 가지 방식으로 작용한다.

 

1. 프로바이오틱스는 치태 속에서 누가 먼저 자리를 잡고 부착하느냐 혹은 성장에 필요한 영양분을 누가 먼저 흡수할 것인가를 두고 다른 박테리아들과 ‘직접’ 겨룬다. 병원균들이 우세적으로 집락을 형성하는 것을 방해하는 것이다. 다른 구강 박테리아를 억제하는 항균물질을 생산하는 것도 프로바이오틱스의 중요한 메커니즘 중 하나다. 가령, 유산균(lactic acid bacteria)은 유기산, 과산화수소, 펩타이드, 박테리오신(bacteriocin) 같은 다양한 항균 인자를 생성하는 것으로 알려져 있다.

 

2. 숙주의 선천 면역과 후천 면역기능을 조절하는 등 입 속에서 ‘간접적인’ 활동을 벌인다. 유산균은 대식세포, T 세포 같은 면역세포들과 작용해 사이토카인(cytokine)의 분비와 그로 인한 영향에 변화를 줄 수 있다. 가령, 락토바실러스(Lactobacilluls) 속(屬)의 균들은 치은염 환자의 치은열구액(이와 잇몸 사이 홈에 고인 액체)에서 IL-9라는 사이토카인의 분비를 일시적으로 감소시킨다. 또 다른 종의 프로바이오틱스 균들은 뮤신(mucin) 생성과 장벽 기능(barrier function)을 강화해, 숙주 방어 펩타이드(HDP)를 상향조절하고 혈관신생과 상처 치유를 촉진하기도 한다.

 


대표적인 구강 프로바이오틱스


 


(1) 바이오가이아 프로덴티스

세계 프로바이오틱스 시장을 주도하는 대표적인 기업 중 하나인 스웨덴 바이오가이아(BioGaia) 사의 프로덴티스(ProDentis™)는 1990년 안데스 산맥에 사는 페루 여성의 모유에서 추출한 락토바실러스 루테리(L. reuteri) DSM 17938과 구강건강 상태가 탁월했던 일본 여성의 입 속에서 추출한 락토바실러스 루테리 ATCC PTA 5289라는 두 개의 균주(菌株, strain)를 함유한 구강 전문 제품이다. 바이오가이아의 락토바실러스 루테리 균은 이제까지 전 세계 전 연령층을 아울러 총 1만 8,000명을 대상으로 200편이 넘는 임상연구가 진행된, 세계 최다 수준의 연구 결과로 뒷받침되고 있는 프로바이오틱스다.


프로덴티스는 충치를 예방하고 구취를 줄이기도 하지만, 특히 잇몸병 예방에 효과가 있는 것으로 보인다. 만성 잇몸병을 앓는 사람들에게 락토바실러스 루테리가 함유된 껌을 꾸준히 씹게 했을 때 탐침 후 출혈(bleeding on probing, 치아와 잇몸 사이에 치주낭 측정기를 넣었을 때 피가 나는 현상) 정도와 치은열구액 속 염증 지표가 크게 낮아졌다는 연구 결과가 있고, 만성 치주염이 있는 환자들에게 스케일링과 잇몸치료(scaling & root planning)를 실시한 뒤 프로덴티스 로젠지 정을 하루 2회 12주 동안 복용하게 했을 때 그러지 않은 환자들에 비해 염증으로 깊어진 치주낭이 훨씬 크게 감소한 것이 관찰되기도 했다.


2016년 ‘국제임상치주학회지(Journal of Clinical Periodontology)’에는 독일 뷔르츠부르크 대학병원 치주병학과 울리히 슐라겐하우프(Ulrich Schlagenhauf) 교수팀이 진행한 실험 결과가 게재됐다. 임신성 치은염이 있는 임신 3기 초의 여성 45명을 대상으로 프로덴티스 로젠지 정의 효과를 확인한 연구로, 출산 시까지 약 3개월 동안 프로덴티스 정을 하루 2회 복용하도록 한 실험군 여성들에서 치은염 지수(gingival index)와 치면세균막 지수(plaque index)가 통제군에 비해 유의하게 낮아진 것이 확인됐다. 슐라겐하우프 교수의 말대로 “구강유산균 락토바실러스 루테리를 섭취하는 것이 올바른 칫솔질과 치실 사용, 정기적인 치과 검진과 더불어 임산부의 구강건강을 지키고 건강한 출산을 돕는 데 도움이 될 수 있다”는 것이 밝혀진 셈이다.

 

프로덴티스는 현재 ETC 제약 제품처럼 우리나라를 포함 세계 곳곳의 치과 병원에서 판매되고 있다. ‘토털 헬스 프로그램(Total Health Program, THP)’이라는 예방치과 진료가 활성화된 일본의 경우, 병원 홈페이지에서 각종 진단검사 프로그램과 함께 프로덴티스 요법을 적극 소개하고 있는 병원도 많다.


(2) 오라제닉스 프로바이오라

미국 생명공학제약사 오라제닉스(Oragenics)에서 선보이는 프로바이오라(ProBiora) 제품 라인에는 모두 ‘프로바이오라3(Probiora3)’라고 명명된 특허받은 조성물이 함유돼 있는데, 이 조성물을 구성하는 프로바이오틱스는 건강한 구강에서 추출한 3종의 균주, 스트렙토코쿠스 오랄리스(S. oralis) KJ3, 스트렙토코쿠스 우베리스(S. uberis) KJ2, 스트렙토코쿠스 라투스(S. rattus) JH145다. 특히 프로바이오라3에 포함된 균주 중 하나인 스트렙토코쿠스 라투스 JH145에는 충치 원인균인 스트렙토코쿠스 뮤탄스(Streptococcus mutans) 수치를 감소시키는 효과가 있다고 알려져 있다.


(3) 블리스 테크놀로지스 프레쉬브레스 & 투스가드

뉴질랜드의 구강 프로바이오틱스 전문회사 블리스 테크놀로지스(Blis Technologies)에서 생산하는 대표적 제품 프레쉬브레스(FreshBreath)와 투스가드(ToothGuard)는 각각 특허받은 프로바이오틱스 균주 BLIS K12™와 BLIS M18™을 함유하고 있다. BLIS K12™는 입 속과 후두에서 발견되는 스트렙토코쿠스 살리바리우스(S. salivarius) K12™로 구취의 주된 원인 인자인 휘발성 황화합물(VSC) 수치를 줄여주는 것으로 드러났다. 역시 구강에서 발견되나 아주 극소수의 사람들에게서만 검출할 수 있는 스트렙토코쿠스 살리바리우스 M18™은 치태를 감소시키고 충치를 예방하는 것으로 알려져 있다.

 

(4) 그 외

대만 징유생명공학(景岳生技)에서 판매하는 구강 프로바이오틱스 제품 덴탈락(Dental-LacⓇ)은 락토바실러스 파라카세이(Lactobacillus paracasei) GMNL-33라는 균주를 함유한다. 일명 ADP-1으로 불리는 이 균주는 입 속에서 충치 원인균 스트렙토코쿠스 뮤탄스의 생장을 억제하는 것으로 드러났다.


국내 기업인 오라팜에서는 일명 oraCMU™,oraCMS1™라 불리는 웨이셀라 시바리아(Weissella cibaria) CMU와 웨이셀라 시바리아 CMS1 균주가 함유된 제품 오라덴티와 그린브레스를 선보이고 있다. 오라덴티는 잇몸건강을, 그린브레스는 구취억제를 타깃으로 하고 있다.


일본 와카모토제약(わかもと製薬株式会社)에서는 락토바실러스 살리바리우스 WB21이라는 프로바이오틱스 균주를 함유한 구취 억제 제품 아반비즈(AVNATBISE)를 내놓고 있다.

 

▲ 구강 프로바이오틱스 락토바실러스 루테리의 염증 완화 효과에 대한 연구 결과.



질환의 ‘결과’가 아니라 ‘원인’을 치료하라

‘오랄 프로바이오틱스 테라피: 즉시 실천 가능한 미생물요법(츠지무라 스구로(辻村 傑)외 저, 허정욱 역, 대한나래출판사, 2019)’의 책임 편집을 맡기도 했던 일본 치과의사 요시노 토시아키(吉野敏明)는 일찌감치 일명 ‘요시노 메소드(Yoshino Method)’라는 이름으로 중합효소 연쇄 반응(PCR) 기법을 활용한 구강 미생물 검사를 실시한 바 있다. 국내에서는 현재 진단 및 솔루션 전문기업 덴오믹스(Denomics) 등에서 제공하는 박테리아 진단 서비스/키트의 초기 모델로, 치과에서도 질환의 ‘결과’로 나타난 증상을 치료하는 데만 급급해하는 대신 질환의 ‘원인’을 억제하는 예방 진료에 관심을 쏟아야 한다고 보았던 그의 철학이 그에서도 드러난다.


‘오랄 프로바이오틱스 테라피’에는 그가 2015년 일본치주병학회에서 발표한 내용도 소개돼 있다. 그는 치주염 치료에 항균요법을 사용할 때의 위험을 인지하고, 대신 환자들에게 락토바실러스 루테리 균을 함유한 프로덴티스 정을 하루 3회, 3주간 복용하도록 하는 실험을 진행했다. 그 결과 항균요법에서처럼 총 균수 자체가 크게 변동되지는 않으면서, 포르피로모나스 진지발리스 같은 ‘레드 콤플렉스’ 균들의 총 균수 대비 비율이 유의미하게 감소한 것이 관찰되었다. 그는 “약품이 아닌 건강기능 ‘식품’인 프로덴티스는 항생제처럼 현기증, 구토, 위장장해 등의 부작용이 전혀 없고, 총 균수의 저하 없이 유해균만을 감소시켜 양호한 구강 내 미생물총의 획득에 성공한 것”이라고 전했다.


 ▲ Oral Probiotics Therapy 강연 중인 허정욱 원장.




흔히 논의되는 치과의 미래상은 ‘정밀 치과(Precision Dentistry)’이자 ‘개인화된 치과(Personalized Dentistry)’다. 환자 각각에 집중한 ‘개인화된’ 모니터링과 치료, 환자의 구강 상태를 분석하고 그에 맞는 정교한 해법을 제공하는 ‘정밀’한 진단과 처방에 대한 요구가 커졌다. 다행히 지난 십여 년 사이 크게 발전한 구강 마이크로바이옴에 대한 지식 덕분에, 이 같은 예방치과 진료의 전략 옵션을 궁구할 가능성도 커졌다.



이렇게 구강 마이크로바이옴의 미생물학적/면역학적 측면이 매일의 진료 환경에 도입된다면, 구강질환의 기저에 있는 생물학적 메커니즘과 생태학적 관점에 대한 의사들의 인식 역시 확대될 것이다. 치과의사들은 이제 질환의 결과만이 아니라 질환의 원인을 다루게 되고, 치과 치료의 패러다임 자체가 바뀔 수 있다. 치과의사들이 지금껏 축적된 생물학적 지식을 환자의 권익을 위해 사용할 수 있는 역량을 갖추게 된다면, 진정한 ‘정밀 치과’와 ‘개인화된 치과’ 역시 가능케 될 것이다.




기사원문 : 치과신문(https://bit.ly/3llNcCd)



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