톨레도 대학(University of Toledo)의 과학자들은 조작된 박테리아가 혈압을 낮출 수 있음을 입증했으며, 이는 고혈압 치료를 위해 우리 몸의 미생물 군집을 활용하는데 새로운 문을 열었습니다. 이번 연구의 수석 저자는 비나 조(Bina Joe) 박사입니다.

"우리가 항상 묻는 질문은 최적의 혈압이 기본 징후인 건강에 도움이 되도록 미생물군을 활용할 수 있느냐는 것입니다. 지금까지 우리는 미생물군의 변화가 혈압 상승이나 고혈압에 중요한 역할을 한다고만 말했습니다. 이것이 중요합니다. 그러나 항상 즉각적인 적용이 가능한 것은 아닙니다. 우리가 실제로 이것을 할 수 있다는 것을 보여준 것은 이번이 처음입니다. 이는 미생물군을 사용하여 측정할 수 있게 건강을 향상할 수 있는 제품을 만들 수 있다는 원칙의 증거입니다."라고 조 박사는 말합니다.

대학의 석좌 교수이자 UToledo 의과대학 생명과학부 생리학 및 약리학과 학과장인 조(Joe)박사는 장에 서식하는 박테리아와 혈압 조절 사이의 연관성을 연구하는 선구자입니다. 그녀의 가장 최근 연구에서 연구팀은 고혈압에 걸리기 쉽고 자연적으로 ACE2를 생성할 수 없는 실험용 쥐를 대상으로 ACE2라는 단백질을 생성하도록 특별히 변형된 유익한 장내 세균인 Lactobacillus paracasei를 실험했습니다. ACE2는 코로나19를 유발하는 바이러스의 주요 수용체 역할로 인해 최근 몇 년간 상당한 관심을 불러일으켰습니다. 그러나 이 단백질은 또한 혈관 수축을 포함하여 다양한 방법으로 혈압을 높이는 호르몬인 안지오텐신 II를 생성하는 레닌-안지오텐신 시스템을 부정적으로 조절합니다.

연구자들은 생균제로 가공된 Lactobacillus paracasei 박테리아를 쥐에게 먹임으로써 쥐의 장에 인간 ACE2를 도입할 수 있었으며, 이는 특히 장내 안지오텐신 II를 감소시키고 결과적으로 혈압을 낮출 수 있었습니다. 하지만 흥미롭게도 혈압강하 효과는 암컷 쥐에게서만 나타났습니다. 수컷 쥐와 암컷 쥐 사이에 ACE2 발현에는 차이가 없었지만, 암컷 쥐만 혈압이 감소했습니다.

연구자들은 왜 그런 일이 일어났는지 정확히 알지 못하지만, 조는 남성이 아닌 여성이 ACE2의 두 가지 기능적 복사본을 가지고 있다는 사실과 관련이 있다고 추측합니다.

ACE2를 코딩하는 유전자는 X-불활성화라는 유전적 현상을 피하는 X-염색체 영역에 위치합니다. 연구진은 ACE2의 두 개의 기능적 복사본을 갖는 것이 여성에게 매우 중요한 것으로 보인다고 말했습니다. 왜냐하면 두 복사본이 모두 손실되었을 때 여성의 고혈압 수준이 남성보다 훨씬 더 높았기 때문입니다.

"그러므로 여성은 ACE를 공급하는 장내 미생물군에서 얻을 수 있는 모든 도움을 쉽게 받아들이는 것 같습니다. 현재로서는 이것은 추가 실험적 증거가 필요한 이론입니다." 라고 연구진은 말했습니다.

그러나 수컷과 암컷 쥐 사이에 다른 결과가 있음에도 불구하고 이번 발견이 고혈압 및 기타 만성 질환을 치료하기 위해 박테리아를 활용하는 이론과 실제로 이를 임상에 적용할 가능성 사이의 중요한 디딤돌이라고 말했습니다.

마이크로바이옴 의학에 대해 의문이 제기되어 왔습니다. 그것이 유행인가, 아니면 진짜인가 하는 문제인데, 이것은 박테리아를 활용하여 도움이 될 수 있다는 매우 흥미로운 시연입니다. 이는 신체의 상당 부분에 영향을 미치는 것입니다. 혈압을 유지하기 위해 전통적인 약물이 필요하지 않을 수도 있다는 것은 좋은 점이라고 할 수 있습니다.

미국 질병 통제 예방 센터의 데이터에 따르면, 미국 성인의 거의 절반이 고혈압을 앓고 있으며, 그중 약 4명 중 1명만이 혈압을 조절하고 있습니다. 증상이 거의 나타나지 않지만 조절되지 않는 혈압은 심장 마비, 뇌졸중 및 신장 질환의 주요 위험 요소입니다.

연구팀은 ACE2 생성 박테리아가 이미 자연적으로 단백질을 생성하는 동물에 도입되었을 때 어떤 일이 일어나는지, 그리고 장내 ACE2 수준을 증가할 수 있는 부작용에 대한 연구를 포함하여 더 많은 연구가 필요하다고 말했습니다. 그러나 UToledo 대학의 최초 연구는 우리의 장에 살고 있는 박테리아를 이롭게 이용할 수 있는 실질적인 잠재력에 대한 창을 열어줍니다.

우리가 고혈압을 교정하기 위해 박테리아를 사용할 수 있다는 것은 실제적인 가능성입니다. 이것은 획기적인 발견이며 이 개념은 다른 질병에도 적용될 수 있습니다. 예를 들어, 설탕을 조절할 수 없는 경우 박테리아가 혈당을 낮출 수 있는 단백질을 만들도록 할 수 있다는 점이다. 여전히 대답해야 할 질문이 많지만 이제 우리는 패러다임이 효과가 있다는 것을 알게 되었다는 점이 중요하다.