결핵균이 인체의 세포 노화를 촉진
결핵은 박테리아의 일종인 결핵균이 유발하는 잠재적으로 심각한 감염질환이다. 이 박테리아는 보통 폐에 침범하지만 다른 기관에도 침입할 수가 있다. 미국 질병 통제 예방 센터에 의하면 2018년에 결핵 박테리아는 전 세계 인구의 약 23%인 17억 명을 감염시켰다고 한다. 2020년에는 미국에서만 7,174건의 결핵이 발생했고 잠복결핵에 감염된 사람은 1,300만 명이라고 질병 통제 예방 센터는 발표했다. 잠복결핵은 체내에 병균은 있지만 결핵을 유발하지는 않는 상태를 말한다.

결핵은 심지어 성공적인 치료를 끝낸 이후에도 재발이나 사망 위험이 높아진다. 베일러 의대 연구진이 최근 발표한 연구는 결핵에서 회복한 사람이나 동물의 세포는 많게는 12-14년이나 더 일찍 노화가 되는 것을 발견했다. 그런 세포의 조기 노화가 결핵 생존자들의 사망 위험이 높은 이유 중 하나일 가능성이 있다고 베일러 의대의 감염질환 조교수로 이 논문의 책임저자인 앤드류 디나르도 박사는 말했다.

세포의 노화를 측정하기 위해 연구진은 세포의 후성유전학적 시계를 살펴보았다. 후성유전학은 세포 내에서 DNA가 어떻게 나선을 이루는지를 살펴본다. 인간은 나이를 먹으면서 DNA가 나선으로 꼬이는 방법이 변하고, 심한 감염은 그런 방법을 변화시켜 조기 노화를 촉진하게 된다.

결핵균이 유전자 메틸레이션 조절능력을 혼란시켜
이 연구에서 연구진은 다수의 코호트와 다양한 조직 유형을 연구했고, 결핵이 후성유전학적 조절, 정확하게는 DNA 메틸레이션이 조정하는 조절에 혼란을 야기하는 것을 발견했다. 그런 변화는 산화적 스트레스로 유발되는 노쇠와 상관이 있고, 또 세포의 조기 노화와 관련이 있다. 그런 과정은 기니피그와 인간에게 보존되어있다. 이게 폐혈증이나 심지어 코로나 19를 포함한 심한 감염 뒤에는 살펴보아야 할 중요한 분야라고 텍사스 아동 병원에서 근무하는 디나르도가 말했다. 감염의 중증도도 세포의 노화에 역할을 담당할 수 있다.

다중체학 후성유전학적 생체시계 평가가 감염질환에 대한 표준 진료의 일부가 되고, 더 나아가서 만성적인 상태나 환경적인 노출 이후에 동반질환이 발생할 위험이 높아지는 것을 알려줄 수 있을 것이라고 베일러 의대의 분자 및 세포 생물학 부교수로 논문의 교신 저자인 크리스티안 코아르파 박사가 말했다. 코아르파는 베일러 의대의 댄 던컨 종합 암 센터에서도 근무한다.

다중체학 접근법은 후생유전체학과 단백체학, 대사체학, 미생물군체학 데이터 같은 다른 체학들을 통합시킬 것이다. 이제 우리는 그 메커니즘을 알고 있어서, 우리가 그것을 표적으로 삼아 그런 세포들 속에서 일어나는 후성유전학적 조기 노화를 지연시키고 감소시킬 수 있는 방법이 몇 개가 있다고 코아르파는 말했다.

참조:
C. A. Bobak “Increased DNA methylation, cellular senescence and premature epigenetic aging in guinea pigs and humans with tuberculosis” Aging (Albany NY). 2022 Mar 7;14(5):2174-2193. doi: 10.18632/aging.203936.