(A combined sewer overflow outfall. Credit: U.S. Environmental Protection Agency)
현재는 코로나 19 사태로 인해 상대적으로 주목을 받지 않고 있지만, 점차 늘어나는 항생제 내성균 문제는 21세기 가장 심각한 보건 위협 중 하나입니다. 병원에서 사용하는 항생제는 물론이고 가축 등에 사용하는 막대한 양의 항생제가 환경으로 유입되면서 자연스럽게 항생제에 내성을 지닌 세균들이 토양과 물에 흔해지고 있습니다. 이런식으로 우리가 사용하는 항생제들이 효과를 잃게 되면 20세기 이후 이룬 의학적 성과들의 상당 부분이 다시 원점으로 회귀할 위험성이 있습니다.
럿거스 대학의 윌리엄 R. 모랄레스 메디나(William R. Morales Medina,)가 이끄는 연구팀은 하수도 (Sewer)에 존재하는 생물막 (biofilm)이 종종 매우 위험한 항생제 내성균을 지니고 있다는 사실을 확인했습니다. 세균들은 거친 환경에서 자신들을 보호하기 위해 세포 주변에 분비물을 만들어 막을 형성하는 데, 이를 생물막이라고 합니다. 생물막은 자연계에서 흔하게 볼 수 있는 것으로 그 자체로는 크게 해롭지 않지만, 인체에 침투한 병원균이 생물막을 형성하면 항체 같은 면역 시스템과 항생제 같은 치료약에 내성을 지녀 골치 아픈 존재가 됩니다.
당연히 생물막은 하수관과 하수 처리 시스템에서 흔히 볼 수 있습니다. 하수 자체에 세균이 많기 때문이입니다. 그런데 소변과 대변을 통해 나온 항생제가 하구수를 통해 노출되면 이 세균들이 항생제에 대한 내성을 키우게 됩니다. 그리고 여기서 증식한 항생제 내성균이 자연 상태로 퍼져나가게 되는 것입니다.
연구팀은 생물막으로 보호 받는 항생제 내성균이 일반적인 하수관 청소용 표백제 및 살균제로 완전히 제거되지 않는다는 사실을 발견했습니다. 한 가지 재미있는 사실은 하수관의 재질이 생물막의 생존에 영향을 미친다는 것입니다. 콘크리트 하수관의 경우 표면이 울퉁불퉁해 생물막이 생존할 수 있는 기회가 많은 반면 표면이 매끈한 PVC 관의 경우 표백 및 살균제에 생물막이 더 효과적으로 제거되는 것으로 나타났습니다. 앞으로 하수 시스템 내성균을 억제할 수 있는 방법에 대한 실마리를 찾은 것입니다.
코로나 19 사태가 언제 종식될지는 알 수 없지만, 백신 및 치료제 개발을 통해 언젠가는 통제될 수 있을 것으로 기대합니다. 하지만 이것과 무관하게 항생제 내성균 문제는 점점 커질 것입니다. 항생제 처방 건수나 감염에 취약한 고령자의 숫자가 자꾸만 늘어나기 때문입니다. 코로나 19 사태 역시 사스나 메르스처럼 우리가 위협을 인지하고 준비할 시간이 있었지만, 제대로 대비하지 않은 탓에 문제가 커졌습니다. 항생제 내성균 확산 역시 더 손쓰지 못할 정도로 문제가 커기지 전에 대비하는 자세가 필요합니다.
참고
William R. Morales Medina et al, Sewer biofilm microbiome and antibiotic resistance genes as function of pipe material, source of microbes, and disinfection: field and laboratory studies, Environmental Science: Water Research & Technology (2020). DOI: 10.1039/D0EW00265H
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