장내 미생물 건강이 피부건강에 미치는 영향

피부와 장은 복잡하고 활동적인 면역 및 신경내분비 기관으로, 외부 환경에 자주 노출되고 다양한 미생물을 보유하고 있습니다. 피부는 신체의 가장 큰 기관으로 상처와 미생물 공격으로부터 방어하는 역할을 합니다. 반면, 장은 수조개의 미생물 군집을 포함하고 있으며, 이는 건강과 장수와 밀접한 관련이 있습니다. 장내 미생물은 정상적인 생리 및 항상성에 긍정적 또는 부정적인 영향을 미칩니다. 장내 미생물은 태어날 때부터 보호, 대사 활동 제공, 면역 체계 발달 및 조절이라는 세 가지 중요한 역할을 합니다. 생애 초기에 장내 미생물은 병원성 유기체로부터 호스트를 방어하고, 생애 동안에는 모유와 다른 음식을 소화하는 등의 대사 서비스를 제공합니다. 장은 다양한 미생물로 인해 공생 상태에 있으며, 호스트는 이들 미생물과 관련된 항원을 받아들입니다. 면역 체계는 이를 통해 무해한 항원에 대한 내성을 구축합니다. 예를 들어, 쥐에서 무해한 선충에 오랜 기간 동안 노출되면 면역 체계가 조정되어 염증성 질환으로부터 보호를 받습니다. 그러나 장내 미생물 다양성의 변화(이상증)는 호스트의 취약성을 증가시키고 점막 면역 관용을 방해하여 피부 건강에 영향을 미칠 수 있습니다. 여드름, 아토피 피부염, 건선, 로사세아와 같은 여러 피부 질환이 장내 이상증과 연관이 있습니다. 장 건강과 피부의 항상성 및 조절 사이에는 상호작용이 있으며, 장내 미생물은 대사 활동과 면역 영향을 통해 피부 상태에 영향을 미칠 수 있습니다. 기존 연구를 바탕으로 연구진은 장내 미생물이 장-피부 축에 중요한 역할을 한다고 가설을 세웠습니다. 오늘 살펴볼 논문은 장과 피부 미생물의 상호작용을 평가하고자 하며, 주요 목적은 장과 피부 조직의 미생물 생태를 검토하고 장-피부 축을 통한 미생물 전달 메커니즘을 연구하는 것입니다. 또한, 식단과 프로바이오틱스가 장내 미생물의 구성과 대사 활동에 미치는 영향을 검토하고, 이를 통해 피부에 미치는 영향을 분석하고자 합니다.

 

이 리뷰논문은 장과 피부의 미생물 군집의 연결성과 이들의 피부 질환에서의 중요성을 논의할 것입니다. 여드름, 아토피 피부염, 건선, 장미진, 탈모증, 화농성 한선염과 같은 피부 질환에서의 장내 미생물의 역할을 살펴보고, 약물, 프리바이오틱스, 프로바이오틱스가 장내 미생물과 피부에 미치는 치료 효과를 통합적으로 검토할 것입니다.

피부와 장의 미생물 생태계

사람마다 미생물의 구성이 크게 다르고, 이는 면역에 긍정적 또는 부정적 영향을 미칩니다. 따라서 인간의 미생물 생태에 대한 폭넓은 이해가 필요합니다. 인간은 주로 출생 시 산도를 통해 어머니의 미생물을 획득하며, 이 미생물 공동체는 시간이 지남에 따라 변합니다. 피부, 구강, 기도, 장, 질은 일반적으로 수백 가지 미생물 속과 종을 보유하고 있습니다. 피부는 인간 몸에서 가장 큰 기관으로, 각질층, 모낭, 피지선 등 다양한 미생물 군집이 서식할 수 있는 장소를 제공합니다. 피부는 외부 환경과 내부 환경을 구분하는 경계 역할을 하며, 피부 미생물은 인간 면역에 기여하는 인터페이스 역할을 합니다. 배양 독립적 방법에 따르면, 건강한 인간 피부에는 주로 Brevibacterium, Propionibacterium, Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Corynebacterium 속의 1,000종 이상의 박테리아가 서식하고 있으며, 주요 곰팡이 속은 Malassezia입니다. 정상적인 피부 미생물 공동체는 숙주와 공생적 및 기생적으로 상호작용할 수 있습니다. 많은 연구들이 인간 피부 미생물 생태계에 기여하는 주요 요인을 강조했습니다. 피부의 다양한 부위는 건조한 부위(팔의 안쪽, 엉덩이, 손바닥), 습한 부위(겨드랑이, 팔꿈치 안쪽, 사타구니, 배꼽), 기름진 부위(미간, 콧구멍 주위, 두피, 흉골 상부)로 나뉘며, 미생물 구성도 다릅니다

건강한 장의 특징

장내 미생물은 태어날 때부터 장에 정착합니다. 처음에는 아기의 장에 어머니의 질에서 온 미생물이 많습니다. 3살이 넘으면 장내 미생물 구성은 비교적 안정됩니다. 건강한 장에는 Bacillus, Lactobacillus, Enterococcus, Clostridium, Ruminococcus 같은 좋은 박테리아가 있습니다. 비만인 사람은 특정 박테리아 비율이 높습니다. 장내 미생물은 소화되지 않은 음식을 변으로 배출하고, 비타민과 미네랄 같은 영양소를 흡수하는 데 도움을 줍니다. 또한 간과 함께 독소를 해독하고 제거합니다. 장은 외부 환경과의 상호작용이 많은 중요한 기관입니다. 장의 표면적은 넓지만, 장벽이 얇아 박테리아가 혈액으로 들어가 염증을 일으킬 수 있습니다. 그러나 장벽은 다양한 방어 기제로 보호됩니다. 장내 미생물은 장벽을 재생하고 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 이들은 면역 시스템과 협력해 염증을 줄이고 병원균으로부터 보호합니다. 또한 미생물은 장벽에 붙어 외부 병원균이 장에 정착하는 것을 막습니다.

 

장과 피부의 소통

장과 피부는 면역 시스템을 통해 소통합니다. 면역 시스템은 미생물과의 상호작용을 조절하며, 피부와 장에는 많은 면역 세포가 있습니다. 장과 피부의 미생물은 면역 시스템을 강화하고 염증을 줄이는 데 도움을 줍니다. 이를 위해 장 상피 세포 장벽, 점액층, T 세포, IgA, 수지상 세포(DCs)가 함께 작용해 '점막 방화벽'을 만듭니다. 이 방화벽은 장내 미생물이 면역 조직으로 이동하는 것을 막아 장과 피부의 염증을 예방합니다. 장에는 면역 조직이 있어 장내 미생물과의 상호작용을 통해 형성됩니다.

 

항균 펩타이드와 면역 세포

항균 펩타이드(AMPs)는 장내 세포와 면역 세포에서 만들어져 우리 몸의 균형을 유지합니다. AMPs는 장내 세포, 면역 세포에서 생산되며, α- 및 β-디펜신 같은 AMPs는 특정 면역 세포에서 분비됩니다. 피부에도 영향을 미치는 MCs는 AMP 카텔리시딘을 생산해 미생물-조직의 균형을 유지합니다. 병원균이 MCs의 수용체에 결합하면 염증 반응을 일으켜 면역 반응을 돕습니다.

장-피부 축과 면역 반응

장과 피부는 면역 시스템을 통해 소통합니다. 장벽이 손상되거나 미생물 균형이 깨지면 피부 건강에 영향을 미칠 수 있습니다. 장내 미생물은 면역 시스템과 상호작용하여 염증을 조절합니다. 장내 미생물은 복잡한 다당류를 비타민 K와 B12, 짧은 사슬 지방산(SCFAs)으로 변환해 장벽을 강화합니다. 예를 들어, 부티르산은 장벽의 투과성을 줄이고 장벽의 무결성을 향상시킵니다. 장 점막은 주요 방어막 역할을 하며 미생물이 다른 조직으로 이동하는 것을 막습니다. GALT는 비특이적 감염을 인식하고 면역 시스템을 활성화합니다. AMPs, 대식세포, 특정 수지상 세포는 병원균의 이동을 제한하고 제거합니다. 디펜신은 박테리아의 세포막에 구멍을 내어 세포 사멸을 유도합니다. 카텔리시딘(LL-37)은 박테리아 막을 파괴하고 면역 조절 효과를 갖습니다. 장벽의 무결성은 타이트 결합 단백질 생산과 재배치로 유지됩니다. 수지상 세포는 장내 미생물에 특화된 Tregs, IgA 생산 B 세포, Th17 세포의 분화를 유도합니다. 이들은 면역 반응을 통해 장벽을 유지하고 염증을 조절합니다. 특히, IgA는 장내 미생물과 숙주 조직을 분리해 염증 반응을 조절합니다. 그러나 장내 미생물이 피부 건강에 미치는 면역 반응에 대한 연구는 아직 더 필요합니다. 요약하자면, 장과 피부는 면역 시스템을 통해 연결되어 있습니다. 장내 미생물은 면역 반응을 조절하고 장벽을 강화해 피부 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 항균 펩타이드와 면역 세포는 이러한 과정을 지원하여 우리 몸의 균형을 유지합니다.

 

장과 피부사이 관계에 대한 추가 연구의 필요성

장과 피부의 미생물 관계를 이해하는 것은 중요한 연구 주제입니다. 우리의 요약에 따르면 장과 피부 사이에 연결 고리가 있다는 증거가 충분합니다. 하지만 장과 피부가 어떻게 상호작용하는지에 대한 정확한 메커니즘은 아직 명확하지 않습니다. 장내 미생물이 면역 시스템을 통해 피부에 영향을 미친다는 것은 알려져 있습니다. 또한, 장내 미생물이 만든 대사 산물들이 장벽을 통해 몸 전체로 퍼져 피부에도 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 부티르산 같은 물질은 장벽을 강화하고 피부 건강에 도움이 될 수 있습니다. 장과 피부 간의 상호작용을 더 잘 이해하려면 특정 물질이 장에서 피부로 어떻게 이동하는지 연구가 필요합니다. 예를 들어, 쥐에게 특정 물질을 먹인 후 그 물질이 피부에 도달하는 과정을 추적하는 연구가 있습니다. 이런 연구는 장내 미생물이 피부에 미치는 영향을 명확히 하는 데 도움이 될 것입니다. 또한, 프리바이오틱스와 프로바이오틱스 같은 식이 보충제가 장내 미생물에 미치는 긍정적인 효과도 연구되고 있습니다. 예를 들어, 특정 프로바이오틱스가 피부 두께를 개선하고 모낭 성장을 증가시킨다는 연구 결과도 있습니다. 앞으로 프로바이오틱스가 피부 건강에 어떤 영향을 미치는지 더 많은 연구가 필요합니다.

 

요약

장과 피부의 미생물 관계는 중요한 연구 주제입니다.

장내 미생물이 면역 시스템과 대사 산물을 통해 피부에 영향을 미칩니다.

장에서 피부로 특정 물질이 어떻게 이동하는지 추가 연구가 필요합니다.

프로바이오틱스와 같은 식이 보충제가 장과 피부 건강에 미치는 영향을 더 연구해야 합니다.

 

참고문헌

Mahmud MR, Akter S, Tamanna SK, Mazumder L, Esti IZ, Banerjee S, Akter S, Hasan MR, Acharjee M, Hossain MS, Pirttilä AM. Impact of gut microbiome on skin health: gut-skin axis observed through the lenses of therapeutics and skin diseases. Gut Microbes. 2022 Jan-Dec;14(1):2096995. doi: 10.1080/19490976.2022.2096995. PMID: 35866234; PMCID: PMC9311318.