신개념 뇌건강 치과학(III) - 구강과 장의 뇌 박테리아 연결성을 주목한다 / 강동완

2024년 06월 23일(일) 19:05

강동완 조선대학교 명예교수 / 모아의료재단법인 치과병원 구강·뇌건강 임상연구소 소장

칫솔로 삶의 질과 관련된 치매를 예방할 수 있을까? 칫솔의 목적은 770 여종의 박테리아 중 충치나 잇몸병을 일으키는 유해균과 미생물 집합체인 치태를 관리해 구강위생을 증진하는 데 있다.

인체 조직 내에서 숙주 조직과 공생 관계를 유지하는 미생물 군집인 ‘마이크로바이옴’은 구강, 위장관, 피부, 질, 자궁 등에서 숙주와 상호 작용해 건강을 유지하지만 식이요법, 약물 및 전신 상태, 심리상태와 같은 여러 숙주 요인이 마이크로바이옴에 영향을 미쳐 균형이 깨져 유해균이 증가되면 전신 질환이 유발된다.

구강 내 박테리아는 타액과 함께 치아, 잇몸, 협측 점막, 연구개 및 경구개, 혀를 서식지로 해 균류 및 바이러스 등과 구강 마이크로바이옴이라는 미생물 생태계를 형성한다.

최근 경도 인지 기능 장애 및 알츠하이머병(Alzheimer‘s disease·AD) 관련 치매 환자의 장이나 뇌에서 잇몸 질환이나 충치를 일으키는 박테리아인 P. gingivalis, T. denticola, Fusobacterium nucleatum 등의 감염에 구강과 뇌, 구강과 장을 연결한 뇌 기능 장애 사이의 관계를 밝히는 연구가 주목받고 있다.

구강 박테리아가 뇌로 이동하는 가능한 경로는 구강-뇌 축(Oral-brain axis)과 구강-장-뇌 축(Oral-gut-brain axis)이다. 즉 구강 박테리아는 삼차 신경, 혈관, 림프관을 통해 뇌로 직접 이동하거나, P. gingivalis가 혈류를 통해 관상동맥과 대퇴동맥의 내막층으로 이동해 신체에 염증성 사이토카인을 생성하고 특정 사이토카인 수송체를 통해 혈액뇌장벽을 통과해 뇌로 들어갈 수 있다. T. denticola는 알츠하이머병 환자의 삼차신경절과 해마에서 발견되고 있다. T. denticola 감염은 해마에서 아밀로이드 β의 생성을 유도한다는 동물실험의 결과도 있다. 그러나 박테리아가 어떻게 해마로 이동했는지는 여전히 불분명하지만 구강 박테리아는 뇌에 도달하기 위해 삼차 신경 경로를 사용했을 것으로 예측한다.

2023년 하버드, 뉴욕, 콜롬비아 대학의 치의학자, 신경학자, 통계학자, 감염병 학자 등의 융합연구로 치주염의 미생물 및 혈청학적 특징과 알츠하이머관련 치매와 관련된 MRI 소견을 활용한 최초의 역학 연구 논문이 출판됐다. 그 논문에서 P. gingivalis에 대한 혈청 IgG 수치가 높을수록 내측 피질 부피가 높았고, Prevotella intermedia IgG가 높을수록 정된 모델 기억과 학습에 관련된 뇌의 해마 부피가 높았다. 대조적으로, 푸소박테리움 뉴클레아툼(Fusobacterium nucleatum)에 대한 항체 수치는 뇌 미세출혈 및 경색과 관련이 있었다. 특히 P. intermedia와 T. forsythia에 대한 감염 비율이 높을수록 해마 용적이 높아진 반면, F. nucleatum에 대한 감염 비율이 높을수록 뇌 미세출혈 확률이 높았다. 결론적으로 치주염의 정도가 높을수록 내측 피질 부피가 낮고 알츠하이머와 관련된 영역의 피질이 얇아진다고 보고하고 있다.

사람들은 타액 1mg에 60억 마리의 박테리아가 포함된 타액을 하루에 약 600번 삼키는 구강- 장-뇌 축(oral-gut-brain axis)에 따라 섭취한 구강 박테리아는 위산들에 의해 파괴되지만, 스트레스 질환으로 구강 박테리아와 함께 장내 미생물 불균형이 발생한다.

구강 박테리아 증 하나인 P. gingivalis는 위의 가혹한 산성 환경을 통과해 장에 도달하고 락토바실러스(Lactobacillus), 로시아(Rothia), 푸소박테리움(Fusobacterium)과 같은 구강 박테리아는 대장암과 관련이 있다 보고되고 있다.

특별한 신경세포와 면역경로인 장-뇌축 (gut-brain axis)을 따라 장 미생물 불균형에 의한 유발된 염증에 의한 독성인자 및 감염병 매개체가 말초신경계로 확산 미주 신경의 섬유를 통해 뇌신경계 퇴행을 유발하고 있다.

1906년 독일의 신경 병리학자 알로이스 알츠하이머에 의해 처음 기술된 알츠하이머병은 새로운 기억을 만들 수 없고 원초적 기억을 상실하는 등 지속적인 인지 및 행동 장애를 특징으로 하는 진행성 신경퇴행성 질환이다.

현재까지 알츠하이머병을 포함한 모든 유형의 치매를 완치하는 치료법은 없다. 따라서 위험 요인을 사전에 발견하고 효과적이고 합리적인 개입으로 치매 발생을 효과적으로 줄이고 지연시키는 것이 중요하다.

뇌건강 치과학 관점에서 구강과 장 마이크로바이옴의 항상성 유지가 뇌건강에 중요하다는 인식을 갖도록 범국민적인 예방교육을 강화하고, 잇몸병 질환을 예방하고 치료하는 맞춤형 뇌건강 구강보건증진 예방요법이 추천된다.