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[실내 먼지] 나노 물질의 위험성

요새 COVID-19로 인해서 주로 실내에만 머무르고 있으실 것 같습니다. 실내에만 머물기에는 답답하기도 합니다. 그러면 실내 공기가 우리 건강에 미치는 영향은 더 커질 것입니다. 특히 환기도 하지 않는다면 더더욱 실내공기가 건강에 직접적으로 영향을 미칠 것입니다.

이번에 소개할 논문은 실내공기 중에서도 나노 물질 (PM-0.1)*, 그중에서도 생물학적 물질의 중요성에 대한 논문입니다. 현재 전 세계적으로 PM-10, PM-2.5를 법적으로 규정하여 관리하고 있습니다. 하지만, 과거부터 계속해서 공기 중 나노물질 (PM-0.1)에 대한 연구가 계속되고, 나노물질이 건강에 미치는 영향이 더 심각하다고 밝혀졌습니다.

*PM-0.1: 입자 크기가 0.1um (100nm) 이하의 물질

이 논문에서는 실내공기 중 나노물질 중에서도 생물학적 물질이 폐질환에 미치는 영향에 대해 리뷰하였습니다. 

우선 나노물질의 큰 문제는 침전되지 않고 오랜 시간 공기 중에 머무르면서 호흡기로 흡입될 가능성이 매우 높다는 데 있습니다. 침전이 되고 청소를 하면 먼지가 사라지는데, 침전이 되지 않는다면 공기 중 먼지를 없애기는 쉽지 않습니다. 또한, 폐로 흡입되었을 때, 미세먼지/초미세먼지는 폐포대식세포 (Alveolar macrophage)에 의해서 걸러지지만, 나노물질의 경우 상기도 상피세포로 흡수되어 염증반응을 일으키게 됩니다. 이 염증 반응이 만성질환, 암 등의 위험성을 증가시킵니다. 즉, 실내공기 중 나노물질은 직접적으로 건강에 영향을 미치는 물질이라고 할 수 있습니다. PM-10, PM-2.5도 건강에 영향을 미치지만 나노물질만큼의 직접적인 영향은 아니라고 할 수 있습니다.

천식, COPD, 폐암 등과 같은 폐질환의 주요 원인은 흡연, 화학물질, 알레르겐 (집먼지진드기 유래), 공기오염물질, 생물학적 물질 (세균 유래 등) 등으로 알려져 있습니다. 하지만 위의 원인으로 만성 폐질환을 전부 설명하기에는 어려움이 있습니다. 환자 중에는 비흡연자도 많이 있으며, 원인 물질의 노출이 얼마 되지 않았는데도 질병이 발생한 경우도 많이 보고되고 있습니다. 폐질환을 기전적으로 확인해 보면 Th17 cell inflammation 이 주요 기전인데 이 기전은 주로 세균 유래 물질에 의한 것으로 알려져 있습니다.

위의 내용을 정리하면 세균 유래 물질이 폐질환을 일으키는 기전의 원인이며, 세균에서 유래하는 나노물질이 공기 중에 떠 다니면서 인체로 흡입 되게 됩니다. 그중에서도 세균 유래 세포외소포 (EV: Extracellular Vesicle)가 폐질환과 관련 있는 중요한 나노물질입니다. 많은 연구에서 동물실험을 통해 세균 유래 세포외소포가 염증반응을 일으키고 질병과 매우 밀접한 연관이 있는 것이 밝혀졌습니다.

우리가 하루에 70-80%를 실내에서 생활하는 만큼, 실내공기 중에 있는 나노 물질과 특히 생물학적 물질을 관리하는 것이 건강을 지키는 일 일 것입니다. 이런 물질들을 관리하는 방안에 대해 나오기를 기대해 봅니다.

[피부 마이크로바이옴] 아토피 피부염과 미생물 관계

요새 많이들 프로바이오틱스, 프리바이오틱스 많이 챙겨 드시고 있습니다. 프로바이오틱스, 프리바이오틱스 시장의 상승 속도가 정말 엄청난 것 같습니다. 장내 미생물과 건강의 연관성이 계속해서 밝혀지면서 장내 미생물을 유익하게 바꾸고 건강하게 바꾸기 하기 위해 많은 사람들이 먹고 있습니다.

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그리고 장내 미생물뿐만 아니라, 화장품도 프로바이오틱스 과학을 이용한 화장품이라고 광고를 하면서 신제품이 계속해서 나오고 있습니다. 

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미생물이 피부에도 영향을 끼친다는 연구결과가 나오면서, 피부 마이크로바이옴에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 그렇다면 아토피 피부염도 피부 마이크로바이옴과 큰 연관이 있을 것으로 예상됩니다.

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아토피 피부염과 피부 미생물의 관련성 연구결과를 소개하려고 합니다.

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이 연구는 어린이 아토피 환자 (평균 91.4 개월) 27명과 정상인 어린이 6명을 대상으로 연구한 결과입니다.

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아토피인 피부와 건강한 피부에서 거즈와 식염수를 이용하여 피부를 씻어냈고, 씻어낸 샘플을 이용하여 피부 미생물을 분석했습니다. 그 결과 아래 그림과 같이 정상인과 아토피 피부염 환자 사이에서 포도상구균 (Staphylococcus)이 확연하게 차이 나는 것을 볼 수 있었습니다. 아토피 피부염 환부에는 포도상구균이 많은 비율로 존재하고 있는 것을 확인할 수 있었습니다.

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그리고 아래 그림을 보시면 아토피 피부염 치료를 하기 전과 치료한 후의 피부 미생물을 비교했는데 치료를 하고 나니 포도상구균이 확연히 줄어든 것을 알 수 있습니다. 현재 아토피 피부염 치료방법들의 결과 포도상구균이 사라지는 것으로 보입니다.

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그럼 포도상구균이 아토피 피부염의 원인일까요??

​그것은 아직 정확하게는 알 수 없습니다. 포도상구균이 많다는 것은 연구결과로써 확인이 되었지만, 포도상구균이 원인물질로 작용했는지, 아토피 피부염 때문에 많아진 것인지, 아님 다른 이유인 것인지는 아직 밝혀지지 않아 결론짓는 것은 어렵습니다. 또한, 어떤 다른 원인 물질들이 있을지 완벽하게 밝혀진 것이 없습니다.

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하지만 이 연구에서 직접적인 연관이 있다는 것을 간접적으로 평가했습니다.

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그것은 바로 혈액에서 황색포도상구균 (Staphylococcus aureus)의 소포 항체 검사를 했습니다. 포도상구균 중에서도 아토피와 관련이 있다고 이미 알려져 있는 황색 포도상구균 소포를 사용했습니다. 소포는 포도상구균에서 유래한 나노 크기의 물질이라고 파악하시면 될 것 같습니다.

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그 결과 환자에서 황색포도상구균 유래 외독소 (exotoxin), 황색포도상구균 유래 소포의 IgG, IgE 농도가 모두 정상인보다 유의하게 높았습니다. 즉, 황색포도상구균 관련 항체들이 정상인보다 아토피 피부염 환자에서 높다는 말이고, 이는 황 생포도 상구균 유래 소포에 노출이 됐었다는 이야기입니다.

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아토피 피부염 환자와 황색포도상구균은 매우 밀접한 관계가 있는 것 같습니다. 이에 대한 사실은 위의 연구 말고도 다른 연구에서도 증명이 된 적이 있습니다.

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어떤 관계인지 정확히 알고 치료법이나 예방법 등이 나오면 좋겠다는 희망사항이 있습니다.