모유는 아기에게 영양을 공급할 뿐만 아니라 생후 첫 몇 달 동안 아기의 장내 미생물총 구성에도 결정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 스페인 국립연구위원회(CSIC)가 주도하는 국제 연구팀은 완전 모유 수유가 영아의 장내 항생제 내성 유전자 존재량 감소와 관련이 있다는 사실을 발견했습니다. 이 발견은 21세기 최대의 건강 문제 중 하나인 항생제 남용과의 싸움에 새로운 가능성을 열어줍니다.
학술지 '셀 리포트 메디신(Cell Reports Medicine)' 에 발표된 이 연구는 장내 항생제 내성 유전자 집합체인 '장내 항생제 내성 유전자(resistomy)'를 분석했습니다. 연구진은 유아가 직접 소화하지 못하는 복합 분자인 모유 올리고당(HMO)이 이 과정에서 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈습니다. 모유 의 세 번째로 풍부한 성분인 이 당류는 비피도박테리움 (Bifidobacterium) 속의 유익균에게 선택적인 먹이가 되어 , 항생제 내성 유전자를 가진 미생물이 증식하기 어려운 장내 생태계를 조성하는 데 도움을 줍니다.
저항체란 무엇이며, 어린 시절에 왜 중요한가요?
항생제 내성은 세계적인 위협이 되었으며, 세계보건기구(WHO)에 따르면 아무런 조치가 취해지지 않을 경우 향후 수십 년 동안 수백만 명의 사망자를 발생시킬 수 있습니다. 항생제 내성은 전통적으로 항생제 과다 사용과 관련되어 왔지만, 내성 유전자는 아기가 직접 약물에 노출되지 않은 경우에도 생후 초기부터 장내 세균에 자리 잡을 수 있습니다. 따라서 생후 몇 개월은 장내 미생물군, 나아가 항생제 내성 유전자(resistome) 형성에 있어 매우 중요한 시기입니다 .
본 연구는 발렌시아 자치주에서 산모와 아이를 출생부터 6세까지 추적 관찰하는 MAMI 코호트 프로젝트에 참여한 생후 1개월 된 영아 57명의 대변 샘플을 이용하여 수행되었습니다. 연구 결과는 이후 네덜란드의 LLNEXT 코호트(영아 199명의 데이터 포함)를 통해 검증되었습니다. 이러한 이중 검증은 서로 다른 인구 집단에서 유사한 패턴이 관찰되었음을 보여줌으로써 연구 결과의 타당성을 강화합니다.
모유 수유만으로 건강을 지키는 것은 자연적인 보호막이 됩니다.
연구진은 모유 수유만 한 영아가 다른 영양 공급원을 섭취한 영아에 비해 항생제 내성 유전자의 존재량과 다양성이 더 낮다는 것을 관찰했습니다. 이러한 관계는 분만 방식과 같은 다른 요인을 고려한 후에도 지속되었으며, 이는 모유 수유가 독립적인 보호 효과를 가지고 있음 을 시사합니다 . 스페인 국립연구위원회(CSIC) 산하 농화학식품기술연구소(IATA)의 연구원인 M. 카르멘 콜라도는 "모유 수유를 장려하는 것은 중요한 시기에 장내 세균 군집에 존재하는 항생제 내성 유전자를 줄이는 효과적인 전략으로 보인다"고 말했습니다.
또 다른 중요한 발견은 분만 방식 또한 내성 유전자 다양성에 영향을 미친다는 점입니다. 제왕절개로 태어난 아기는 자연분만으로 태어난 아기에 비해 내성 유전자 다양성에서 차이를 보였습니다. 그러나 모유 수유는 이러한 영향을 어느 정도 완화하는 것으로 나타났으며, 이는 모든 경우, 특히 제왕절개가 불가피한 경우 모유 수유를 장려하는 것이 중요하다는 점을 더욱 강조합니다.
올리고당과 모계 유전학의 역할
이 연구의 가장 획기적인 기여 중 하나는 HMO와 내성 유전자 구성 사이의 직접적인 연관성을 밝혀낸 것입니다. 어머니마다 양과 종류가 다른 이 분자들은 FUT2 유전자와 관련된 소위 분비 상태에 의해 부분적으로 결정됩니다. 이러한 유전적 프로필을 가진 어머니는 2'-푸코실락토스(2'FL)와 6'-시알릴락토스(6'SL)와 같은 특정 올리고당의 농도가 높은 모유를 생산하며, 이는 유아의 장내 내성 유전자 존재량이 더 적은 것과 관련이 있었습니다.
분비형 모유를 가진 어머니의 모유를 먹은 영아는 이러한 당분을 에너지원으로 사용할 수 있는 비피도박테 리움 속의 유익균이 더 많이 존재하는 것으로 나타났습니다 . IATA-CSIC에서 훈련을 받고 현재 캘리포니아 대학교 샌디에이고에 재직 중인 연구원 안나 사마라는 "생후 첫 몇 달은 장내 미생물총이 형성되는 중요한 시기이며, 분만 방식이나 수유 방식과 같은 다양한 환경적 요인이 지속적인 영향을 미칠 수 있는 시기"라고 설명합니다. 이 연구 결과는 모체의 유전자가 모유의 질에 영향을 미치고 , 결과적으로 영아의 미래 건강에도 영향을 미친다는 점을 강조합니다.
항생제 내성과의 싸움에서 한 걸음 진전
이번 연구 결과가 모유가 항생제 내성을 완전히 없앤다는 것을 의미하는 것은 아니지만, 중요한 과학적 근거를 제공합니다. 모유의 생리활성 성분이 장내 생태계를 어떻게 조절하는지 이해하는 것은 향후 항생제 내성에 대한 예방 전략을 개발하는 데 도움이 될 수 있으며, 항생제 내성은 매년 전 세계적으로 수천 명의 사망 원인이 되고 있습니다. 발렌시아 대학교, 발렌시아 대학병원, 트렌토 대학교, 칠레 대학교, 흐로닝언 대학교, 캘리포니아 대학교 샌디에이고의 연구진도 참여한 이번 연구의 저자들은 관련 메커니즘을 완전히 이해하기 위해서는 더 큰 규모의 장기 연구가 필요하다고 강조합니다.
캘리포니아 대학교 샌디에이고 인간 모유 연구소의 책임 연구원인 라스 보데는 "모체의 유전적 요인이 분비 상태를 통해 모유의 당류 프로필을 결정하고, 이는 유아의 장내 미생물군 형성에 영향을 미친다"고 강조합니다. 이러한 결과는 모유가 단순한 식품이 아니라 신생아의 장내 미생물군을 유익하게 형성할 수 있는 활성적인 생물학적 물질이라는 생각을 뒷받침합니다.
과학계는 이러한 연구가 모유의 복잡성과 장기적인 건강 영향에 대한 이해에 필수적이라고 여깁니다. 항생제 내성은 국경을 초월하는 문제이며 혁신적인 해결책을 요구합니다. 스페인의 주도로 국제적인 협력을 통해 이루어진 이번 발견은 모유 수유가 생후 첫날부터 항생제 내성 발생을 예방하는 자연스럽고 효과적인 도구임을 보여줍니다.
