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| * 균 사진설명: 이 사진은 초록색을 가진 충치균 스트렙토코쿠스 무탄스(Streptococcus mutans)과 푸른색을 가진 칸디다 알비칸스(Candida albicans)라는 진균이 어떻게 붉은 색을 가진 세포 외 다당류 안에 둘러싸이거나 서로 엉켜있는 지를 보여주고 있다. 사진 Credit: Hyun (Michel) Koo, University of Pennsylvania |
이러한 게제에 최근 미국 사우스 캐롤라이나주에 있는 클렘손대학교 과학대학(Clemson University College of Science) 연구팀은 앞으로 충치예방과 치료에 유용한 좀 더 나은 방책에 대한 연구를 진행하였다. 특히 생물학 조교수인 빈센트 리처드의 연구그룹은 구강 안에 서식하는 모든 진균류(fungi)를 포함하여 구강 균생물군계(oral mycobiome)를 조사하였다.
이 연구는 구강 균생물군계와 충치와 관련된 구강 내 진균류의 역할에 대한 매우 가치 있는 통찰을 제공해 주었다. 따라서 그 연구 결과는 앞으로 충치예방책을 개발할 수 있는 중요한 계기가 되는 것이다. 말하자면 친생물체 치료(pro-biotic treatment)에 유익한 진균류를 첨가할 수 있게 해주는 것이다.
그동안 치과계에서는 충치가 생기는 원인으로 우리 입 안에 있는 좋은 박테리아와 나쁜 박테리아 사이의 불균형으로 말미암아 생물막(biofilm) 즉 치석(齒石)을 형성하는 때문이라고 하였다. 치석은 우리가 먹는 당분을 흡수하고 박테리아는 그 당분을 분해하여 산(酸)을 만들어 치아의 칼슘을 없앰으로써 치아가 썩게 하는 원인이 된다는 것이다.
그런데 게놈 염기서열 분석기술이 발전함에 따라 과학자들은 최근 우리 입 안에는 비록 그 수는 박테리아보다 적지만 여러 다양한 진균류들(fungi)이 있다는 것을 발견하였다. 그러나 아직 충치의 형성과 그 진행과정에 진균류가 어떤 역할을 하는 지 알려진 바가 없다. 구강 내 균생물군계의 존재는 매우 복잡하다. 왜냐하면 치석 안에 균류가 존재하고 이들도 박테리아처럼 같은 당분을 이용하고 있고 산을 산출하지만 진균류의 역할에 대해서는 잘 알고 있지 못하기 때문이다.
이 연구에서 33명의 어린이를 대상으로 그들의 치석으로부터 DNA 서열을 분석 정리하였다. 이 어린이들의 치아 건강상태는 여러 단계에 있었는데, 충치 없이 건강한 치아를 가진 어린이, 충치의 초기단계를 보여주는 치아의 에나멜 손상이 있는 어린이, 그리고 충치가 많이 진행되어서 치아의 상아질이 손상되어 치료가 필요하거나 발치해야 하는 단계의 어린이 등이다. 물론 이 여러 단계의 치아 건강상태에 있는 어린이들의 입 안의 상태도 조사하였다.
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| 한국의 껌 크실리톨(xylitol)이라는 이름은 충치 예방을 위해 좋은 진균류가 생산하는 물질 이름이다. |
연구 결과 연구진은 인간의 치석 안에 살고 있는 139종의 진균류(fungi)를 동정하였고 그 가운데 9종의 진균류가 치아 건강에 관련이 있었다. 다시 말하면 그 9종의 진균류는 치아를 건강하게 유지하도록 돕는다는 것이다. 건강한 치아와 관련된 진균류는 크실리톨(xylitol, 즉 xylose의 환원으로 얻어지는 당糖 알코올)이라고하는 성분을 생산하는데 이 성분이 충치를 일으키는 충치균 스트렙토코쿠스 무탄스(Streptococcus mutans)의 생장에 대한 억제작용을 가지고 있다. 또 이 크실리톨 성분은 설탕 없는 껌을 만드는 데 사용하는 성분이기도 하다.
분명 이 9가지 진균류는 크실리톨 성분과 다른 고등 미생물 성분을 만들어 냄으로써 치아의 건강을 증진시킬 수 있는 것이다. 물론 이러한 진균류들이 실제로 어떻게 기능하는 지 좀 더 깊이 연구 조사할 필요가 있다.
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쥐 실험에서 흔히 충치균으로 알려진 스트렙토코쿠스 무탄스(Streptococcus mutans)와 칸디다 알비칸스(Candida albicans)가 함께 염증을 일으킬 때 충치의 수와 충치의 심각성이 배가 된다는 것을 발견하였다. 미국 필라델피아에 있는 유펜대학교(University of Pennsylvania) 치과대학의 Dr. Koo는 세균이 어떻게 치석을 형성하는 지에 대하여 15년간 연구하였다. 그 동안 치과계에서는 충치의 원인이 주로 스트렙토코쿠스 무탄스(Streptococcus mutans)균의 작용으로 보아왔다. 스트렙토코쿠스 무탄스(Streptococcus mutans)균은 설탕을 접착제 비슷한 점착성 물질인 세포 밖 다당류(EPS)로 변형시켜 치아 표면에 붙어 있게 된다. 한편 칸디다 알비칸스(Candida albicans)는 구강 내 양볼과 혀에 붙어 있지 치석에서는 볼 수 없다는 것이었다.
허지만 Dr. Koo와 동료 연구진들은 어린이의 치석에서 언제나 스트렙토코쿠스 무탄스(Streptococcus mutans)라는 박테리아균과 함께 칸디다 알비칸스(Candida albicans)라는 진균(fungus)이 존재하여 어린이 충치 형성에 팀을 이룬다는 것을 발견하였다. 이러한 발견은 앞으로 어린이 치아 건강을 위하여 충치 예방이나 치료에 진균(fungus) 역할에 대한 새로운 연구 방향을 제시해 주고 있다.
참고문헌:
* Researchers unraveling role of fungi in early childhood dental health by Clemson University, 2020년 4월 6일
https://medicalxpress.com/news/2020-04-unraveling-role-fungi-early-childhood.html
* 균 사진설명 1 / 1This figure (a cross section of the biofilm) depicts S. mutans microcolonies (in green) together with C. albicans (in blue) all surrounded and enmeshed in extracellular polysaccharides matrix (in red). Credit: Hyun (Michel) Koo, University of Pennsylvania
사진출처 American Society for Microbiology, Bacterium and fungus team up to cause virulent tooth decay in toddlers, MARCH 12, 2014
https://medicalxpress.com/news/2014-03-bacterium-fungus-team-virulent-tooth.html
최종수(야생버섯애호가) 기자, 다른기사보기기사등록일시 : 2020.12.14 04:38
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