< 일러스트 및 출처 : Open AI 생성 >
[객원 에디터 11기 / 이소윤 기자] 우리는 감정과 정신 건강은 뇌에 의해 결정된다고 생각해왔다. 하지만 최근 연구들은 장 속 미생물들 또한 기분, 스트레스, 심지어 우울증에도 영향을 줄 수 있다고 밝혔다. 그렇다면 장내 미생물들은 어떻게 뇌와 소통할까?
장내 미생물들은 뇌와 장-뇌 축이라는 시스템으로 연결되어 있다. 이는 미생물이 단순히 장 속에 존재하는 것이 아니라 여러 개의 주요 신경계와 면역계 등을 통한 경로를 통해 소통한다는 것이다.
미주신경은 뇌에서 시작해 심장, 폐, 위장 등 여러 장기에 걸쳐 분포하는 뇌신경이다. 특히 장과 뇌를 직접 연결하는 주요 경로 중 하나이다. 장내 미생물들은 세로토닌, GABA, SCFAs 등 다양한 화학 물질을 만드는데, 이들은 장에 분포되어 있는 미주신경을 자극해 그 신호가 뇌로 전달된다.
실제로 Laboratory of NeuroGastroenterology, Alimentary Pharmabiotic Centre의 연구진은 장 부근의 미주신경이 절단된 쥐를 사용해 GABA가 수용체와 결합해 뇌까지 영향을 미칠 수 있는지 실험했다. 연구진이 미생물 공급을 멈췄을 때 정상 쥐와 달리 미주신경이 절단된 쥐는 행동 변화를 전혀 보이지 않았다. 이는 장내 세균이 만든 신호가 미주신경을 통해 뇌로 전달될 수 있다는 사실을 뒷받침하는 강력한 증거 중 하나이다.
또한 미생물들은 염증을 통해 뇌와 간접적으로 소통할 수 있다. 우리 몸 안의 면역세포 상당수는 장 주변 조직에 존재한다. 이는 장내 미생물 구성의 균형을 맞추기 위함이다. 미생물 수를 조절하기 위해 면역세포가 활성화되면 **사이토카인(cytokine)**이라고 불리는 당단백질이 분비되어 혈관을 통해 전신으로 이동한다. 이 과정에서 뇌에도 신경염증, 스트레스 반응 증가 등의 영향을 줄 수 있다.
최근 Uskudar University의 연구자들에 따르면 우울증 환자들에게서 염증성 **사이토카인(cytokine)**이 증가하는 패턴이 보인다고 주장했다. 이는 우울증이 단순히 주변 환경이나 호르몬 문제뿐만 아니라 면역체계 활동으로 인한 저강도 염증과도 관련되어 있음을 보여준다.
현재 우울증을 비롯한 정신 질환들은 정신과 상담을 통해 진단되고 있는데, 이는 환자가 직접 병원을 방문하기 전에는 알기 어렵다. 이에 과학자들은 특정 정신 질환에서 공통적으로 나타나는 미생물 패턴을 찾고 있다. 만약 이 연구가 잘 이루어진다면 우울증 조기 진단과 알츠하이머병, 파킨슨병 등의 진행 모니터링이 가능해지며 이 분야에 혁신적인 진보를 이룰 수 있다.
장내 미생물과 뇌의 관계에 대한 연구는 아직 진행 중이지만, 현재까지의 연구 결과들은 장이 단순히 소화 기능만 수행하는 기관이 아니라 뇌와도 연결되는 중요한 기관임을 보여준다. 아직 미생물과 우울증의 관계는 완전히 밝혀지지 않았지만, 장-뇌 축에 대한 연구가 이어지면서 정신 질환의 새로운 치료 방법을 개발하는 데 큰 도움이 될 것으로 보인다.
