수십억 개의 박테리아, 균류, 바이러스가 우리 몸의 표면에 살고 있습니다. 우리는 이제 막 그것들이 우리의 건강과 웰빙에 얼마나 중요한 역할을 하는지 이해하기 시작했습니다.
당신의 피부는 기어다닙니다. 신체 피부의 모든 제곱 센티미터를 확대하면 거기에 10,000개에서 100만 개의 박테리아가 살고 있는 것을 볼 수 있습니다. 당신의 몸은 활기찬 미생물 생태계로 덮여 있습니다. 꽤 역겹죠?
아니면 그럴까요? 우리의 피부 미생물이 실제로 우리를 건강하게 유지하는 데 중요한 역할을 하며 놀라울 정도로 다양한 다른 이점을 가져다준다는 증거가 점점 늘어나고 있습니다. 그러니 아직 항균 비누를 손에 넣지 마세요.
당신은 이미 장내 미생물 군집 에 대해 들어봤을 것입니다 . 장내 미생물 군집 은 장에 서식하는 미생물 생태계입니다. 박테리아, 균류, 바이러스 및 기타 단세포 유기체의 이 컬렉션의 다양성은 당뇨병에서 천식, 심지어 우울증에 이르기까지 다양한 질병에 중요한 역할을 한다는 것은 잘 알려져 있습니다. ( 운동이 장내 미생물에 어떻게 활력을 불어넣을 수 있는지 알아보세요 . )
하지만 우리 피부의 미생물 히치하이커는 우리에게 똑같이 좋을 수 있으며, 우리 몸 표면에 정착할 만큼 불운한 병원균에 대한 첫 번째 방어선을 제공합니다. 또한 일상 생활에서 마주치는 일부 화학 물질을 분해하는 데 도움이 되며 면역 체계 발달 에 중요한 역할을 합니다 .
피부 미생물군은 박테리아 다양성에 있어서 장에 이어 두 번째입니다. 생각해 보면 꽤 놀라운 일입니다. 입이나 장의 안전하고 따뜻하고 습한 서식지와 비교했을 때, 피부는 꽤 살기 힘든 곳입니다.
영국 헐 대학의 상처 치유 강사인 홀리 윌킨슨은 "피부는 신체의 다른 부위에 비해 매우 적대적인 환경입니다."라고 말합니다. "피부는 건조하고 척박하며 자연에 매우 노출되어 있습니다. 그곳에 사는 박테리아는 수백만 년에 걸쳐 진화하여 이러한 압력에 대처해 왔습니다."
그리고 이런 공진화는 우리에게 많은 이점을 가져다주었습니다.
게티 이미지피부의 모든 부분이 동일하게 식민지화되는 것은 아닙니다. 박테리아는 실제로 살고 싶은 곳에 대해 놀라울 정도로 까다로울 수 있습니다. 면봉을 가져다가 이마, 코 또는 등을 따라 훑어보면 이러한 부위가 Cutibacterium 으로 가득 차 있는 것을 알 수 있습니다 . 이 박테리아는 피부 세포에서 생성되는 기름진 피지를 먹고 진화하여 우리 몸의 바깥층을 보습하고 보호하는 데 도움이 되는 박테리아입니다 .
따뜻하고 축축한 겨드랑이 에서 샘플을 채취하면 아마도 Staphylococcus 와 Corynebacterium이 많이 있을 것입니다. 발가락 사이를 살펴보면 Propionibactrium 종이 많이 있습니다 . 이 중 일부는 광범위한 균류와 함께 치즈를 만드는 데에도 사용됩니다. 팔과 다리와 같은 피부의 건조한 부위는 박테리아에 특히 불리하기 때문에 여기에 서식하는 종은 오래 머물지 않는 경향이 있습니다. 또한 신체의 다른 외부 부위보다 바이러스의 숙주가 되는 경향이 있습니다 . (물론 우리 피부는 작은 진드기와 같은 다른 생물의 숙주이기도 합니다. 참을 수 있다면 아래 비디오를 보고 이에 대해 자세히 알아보세요.)
수천 년 동안 이 미생물들은 우리 인간과 일종의 공생 관계를 형성했습니다. 우리 피부에 사는 박테리아, 곰팡이, 진드기는 풍부한 영양소를 끊임없이 공급받아 이익을 얻습니다. 하지만 우리는 피부 미생물군에도 의존하는데, 유익한 종들이 더 해롭고 병원성인 박테리아와 경쟁하여 퇴치하는 데 도움이 되기 때문입니다 .
"이미 모든 박테리아가 존재한다는 사실만으로도 병원균이 발판을 마련하기 어렵습니다." 윌킨슨이 말했습니다. "들어오는 박테리아는 모두 시스템을 압도할 수 있어야 하지만, 그러기 위해서는 이 환경에 존재하도록 고도로 진화된 박테리아와 경쟁해야 합니다."
피부 박테리아는 성장을 억제하거나 심지어 완전히 죽이는 화학 물질을 생산하여 잠재적인 침입자와 전쟁을 벌일 수도 있습니다. 예를 들어, Staphylococcus epidermidis 와 Staphylococcus hominis는 숙주로 우리와 다른 동물에 의존하는 두 가지 공생 종으로, MRSA 감염과 관련된 유해한 박테리아 종인 Staphylococcus aureus를 억제하는 항균 분자를 생성하고 피부 감염의 일반적인 원인입니다.
일부 과학자들은 또한 우리의 장내 미생물 군집과 마찬가지로 피부 미생물 군집이 어린 시절에 우리의 면역 체계를 "훈련" 하는 데 도움이 되는 역할을 한다고 믿고 있습니다. 어떤 표적을 공격해야 하고 어떤 표적을 무시해야 하는지를 가르쳐줍니다. 예를 들어, 피부의 특정 박테리아 다양성과 알레르기 위험 감소 사이에 연관성이 있는 것으로 생각됩니다.
피부 미생물 군집은 다른 중요한 기능도 가지고 있습니다. 예를 들어, 특정 박테리아는 수분을 유지하고 피부를 부드럽고 매끈하며 통통하게 유지함으로써 젊은 모습을 유지하는 데 도움이 될 수 있다고 생각됩니다.
독소와 유해한 병원균이 들어오지 못하게 하고 물이 빠져나가는 것을 막기 위해 우리 피부는 여러 층으로 구성 되어 있으며 , 가장 위가 가장 뚫기 어렵습니다. 가장 위 층은 각질층이라고 하며, 각질세포라고 하는 죽은 세포와 지질이라고 하는 지방 분자가 섞여 형성됩니다.
"매우 튼튼하고 방수성이 뛰어나서 비에 젖어도 녹지 않습니다." 맨체스터 대학의 임상 피부과 교수인 캐서린 오닐의 말입니다.
각질층 아래에는 각질세포라고 불리는 살아있는 피부 세포가 여러 겹 있습니다. 이 피부 세포 사이에는 물이 새어나올 수 있는 작은 틈이 있습니다. 이런 일이 일어나지 않도록 각질세포는 수분을 밀어내는 데 도움이 되는 지질을 생성합니다.
"그것은 일종의 벽돌과 모르타르 구조와 같습니다." 윌킨슨이 말합니다. "세포가 있고, 세포 사이에 장벽의 일부 역할을 하는 모든 지질이 있습니다. 그들은 모든 것을 함께 유지하는 접착제 역할을 합니다."
그렇다면 박테리아는 어디에 관여할까요? 글쎄요, 우리 피부에 사는 더 유용한 박테리아 중 일부는 지질을 스스로 생성할 뿐만 아니라 피부 세포에 더 많은 지질을 생성하라는 신호를 보냅니다. 예를 들어, 연구에 따르면 Cutibacterium은 피부 가 지질이 풍부한 피지를 더 많이 생성하도록 자극 하여 수분 손실을 줄이고 수분을 증가시킵니다. Staphylococcus epidermidis는 또한 피부 세라마이드 수치를 증가시킵니다 . 지질은 피부 세포를 함께 묶어 피부 장벽을 온전하고 건강하게 유지하는 접착제 역할을 합니다.
지금까지는 잘 되었습니다. 하지만 피부 미생물군의 섬세한 균형이 깨지면 어떻게 될까요? 피부 "불균형"은 아토피 피부염(습진의 일종)에서 장미진, 여드름, 건선에 이르기까지 다양한 질환과 관련이 있습니다. 두피에 비듬이 생기는 것조차 특정 유형의 진균과 관련이 있습니다. Malassezia furfur 와 Malassezia globosa 진균은 올레산 이라는 화학 물질을 생성하여 두피의 각질층 세포를 교란시켜 가려운 염증 반응을 유발합니다 .
그러나 이러한 각각의 경우에서 질병 상태가 피부 미생물 군집으로 인해 발생했는지, 아니면 질병으로 인해 피부 미생물 군집 자체가 변화했는지 확인하기 어렵습니다.
적어도 부분적으로는 나쁜 박테리아 때문이라고 할 수 있는 한 가지 현상은 피부 노화입니다. 나이가 들면서 피부에 사는 박테리아의 종류가 바뀝니다 . 감염으로부터 보호하고 피부를 촉촉하고 수분이 공급되도록 도와주는 "좋은" 종은 덜 발견되는 경향이 있습니다. 대신 해로운 병원성 박테리아 수치가 높아집니다. 이는 피부 치유에 영향을 미칩니다.
윌킨슨은 "노인들은 피부가 건조해지는 경향이 있는데, 이는 지질 생성에 도움이 되는 박테리아의 양이 적기 때문입니다."라고 말합니다. "이로 인해 피부 감염 위험이 증가합니다. 피부의 완전성이 감소하기 때문입니다. 노년층의 경우 피부의 완전성을 잃기 때문에 자발적인 상처가 생길 가능성이 더 큽니다."
불행히도, "나쁜" 피부 박테리아도 상처 치유를 방해할 수 있습니다. 펜실베이니아 대학 피부과 및 미생물학 교수인 엘리자베스 그라이스의 연구에 따르면 피부 미생물이 없는 상처난 쥐는 치유하는 데 훨씬 더 오랜 시간 이 걸린다는 것이 밝혀졌습니다 .
한편, 윌킨슨의 동료들이 헐 요크 의대에서 한 연구는 사람의 피부 박테리아가 만성 상처가 치유 될지 여부를 예측할 수 있다는 것을 보여주었습니다. 만성적이고 치유되지 않는 상처는 생명을 위협하는 피부 질환으로 , 당뇨병 환자 4명 중 1명과 65세 이상의 20명 중 1명에게 영향을 미칩니다 .
"가까운 미래에 이런 전략을 사용해 어떤 환자가 상처가 치유되지 않을 위험이 가장 큰지 파악하고, 다리 절단이나 정말 심한 감염이 필요한 단계에 이르기 전에 조기에 개입할 수 있기를 바랍니다." 윌킨슨의 말이다.
실제로, Staphylococcus aureus 의 특정 균주 는 치유 지연과 관련이 있습니다 . 그러나 이 병원성 박테리아가 치유를 방해하는 정확한 메커니즘은 불확실합니다.
" 황색포도상구균은 주변 조직을 침범하고 소화하는 데 도움이 되는 효소를 생성합니다." 윌킨슨이 말했습니다. "하지만 면역 기능을 방해하여 자신의 시스템이 당신에게 등을 돌리게 할 수도 있습니다.
"만성 상처가 잘 낫지 않는 주된 이유는 상처가 염증 단계에 갇혀 있고, 거기서 빠져나올 수 없기 때문입니다. 그래서 황색포도상 구균이 거기에 있으면 상처가 염증의 끊임없는 고리에 머물게 됩니다."
게티 이미지다른 연구에 따르면 일부 피부 미생물은 실제로 상처 치유에 도움이 될 수 있다고 합니다 .
피부 미생물군이 자외선의 해로운 영향 으로부터 우리를 보호할 수 있다는 증거도 있습니다 . 자외선이 피부에 닿으면 DNA를 손상시킬 수 있습니다. 그러나 피부 세포에는 내장된 보호 메커니즘이 있습니다.
"기본적으로 그들은 번식을 멈추고 피부는 손상된 DNA를 복구하기 위해 일련의 검사를 거칩니다."라고 오닐은 말합니다. "복구할 수 없다면 세포는 기본적으로 스스로를 죽일 것입니다."
그러나 최근 발표되지 않은 연구에서 오닐은 미생물군을 제거하면 DNA가 손상되었더라도 피부 세포가 계속 분열된다는 것을 발견했습니다.
"분명히 이것은 종양에 대한 정말 중요한 보호 메커니즘입니다." 오닐이 말합니다. "그리고 분명히 미생물군은 그 중 큰 부분인 듯합니다."
쥐를 대상으로 한 연구에서는 미생물 군집이 우리 면역 체계가 자외선 노출에 반응하는 방식을 조절하는 데 도움이 될 수 있으며, 잠재적 감염과 싸우도록 준비시키는 데 도움이 될 수 있음을 나타냈습니다. 자외선은 면역 반응을 억제하는 것으로 알려져 있지만 피부를 손상시켜 병원성 박테리아가 우리 몸을 침범할 기회를 제공할 수도 있습니다. 피부 미생물은 자외선 노출에 대한 염증 반응을 유도하여 우리 몸이 감염과 싸우도록 준비시키는 것으로 보입니다.
피부 미생물이 장에 영향을 미칠 수 있다는 증거도 있습니다. 예를 들어, 최근 연구에 따르면 피부 손상은 장내 미생물에 상당한 변화를 초래하여 사람의 장 염증에 대한 취약성을 증가시킬 수 있습니다. 또한 연구에 따르면 피부 미생물의 진균인 말라세지아 레스 트릭타가 크론병과 관련이 있으며 대장염을 악화시킬 수 있습니다.
"모두 가 장-피부 축이 있다는 걸 알고 있습니다 . 즉, 나쁜 식단을 먹으면 피부가 나빠질 수 있지만, 피부 미생물 군집에 문제가 생기면 설사가 생길 수 있다는 생각은 완전히 미친 짓입니다." 피부 미생물 군집을 회복하여 여드름과 같은 질환을 치료하는 것을 목표로 하는 회사인 S-Biomedic의 공동 창립자이자 최고 과학 책임자인 베르나르트 페촐트는 말합니다. "하지만 아주 최근에 우리는 이 교차가 양방향이며 사실 피부-장 축이 있다는 것을 이해하기 시작했습니다."
피부 미생물이 뇌에 영향을 미칠 수 있다는 이론도 있지만, 아직 확실한 결론은 나지 않았습니다. 예를 들어, 최근 연구에서는 건강한 자원봉사자 20명을 대상으로 뇌 활동을 측정하는 동안 다양한 인지 테스트를 실시하도록 했습니다. 이마 피부에서 박테리아를 제거하면 참가자의 주의 수준이 향상되는 것으로 나타났습니다.
게티 이미지피부 미생물 군집과 건강과 웰빙에 미치는 역할에 대해 더 많이 알아갈수록 과학자들 사이에서는 피부 미생물 군집이 우리 삶의 다른 측면에서 어떤 역할을 할지에 대한 관심이 커지고 있습니다.
치료
그렇다면, 나쁜 피부 박테리아를 좋은 박테리아로 바꿔서 건강을 개선할 수 있을까요? 일종의 미생물 피부 이식이라고 할 수 있겠죠. 가능하겠지만, 그러려면 신체에 있는 기존 미생물 군집을 없애야 하는데, 그러면 항생제 내성을 유발하는 위험을 포함한 다른 문제가 생길 수 있습니다.
우리의 피부 미생물도 환경에 큰 영향을 받으므로 , 우리 주변의 세계가 우리 몸의 다양한 박테리아, 곰팡이, 바이러스의 다양성에 어떻게 기여하는지 고려해야 합니다. 우리가 사용하는 화장품조차도 우리 피부 미생물군의 구성을 바꿀 수 있는데, 이는 이제 막 이해되기 시작한 방식입니다 .
일부 회사는 좋은 박테리아를 공급하기 위해 "프리바이오틱스"와 "프로바이오틱스" 로 피부를 처리하거나 박테리아 단백질이나 지질을 얼굴에 직접 바르면 "건강한" 미생물의 성장을 자극할 수 있다고 믿습니다. 이것이 얼마나 효과적인지에 대한 발표된 증거는 거의 없지만, 다양한 피부 박테리아의 균형을 조정할 수 있다는 징후가 있습니다 .
윌킨슨은 박테리오파지라고 알려진 박테리아를 감염시키는 특수 바이러스와 그들이 생성하는 분자를 사용하여 나머지 미생물 군집에 해를 끼치지 않고 표적 방식으로 황색포도상구균을 제거 할 수 있는지에 대한 연구도 진행하고 있습니다.
"아이디어는 병원성 박테리아를 고갈시키고 자연 미생물 군집을 회복시키면 상처 치유를 가속화할 수 있다는 것입니다." 그녀는 말합니다. "그래서 그것은 우리에게 매우 흥미로운 일이며, 궁극적으로 이러한 감염을 치료하는 방식에 단계적 변화를 가져올 수 있기를 바랍니다."