충치와 플라그 형성을 돕는 새로운 조력자

(A closeup showing the honeycomb structures made by S. sputigena growing atop S. mutans bacteria. Credit: Hyun (Michel) Koo)

충치는 세균에 의해 생기는 질병입니다. 제대로 양치를 하지 않고 남은 음식물 찌꺼기가 많으면 여기서 스트렙토코쿠스 뮤탄스 (Streptococcus mutans) 같은 세균이 증식해 생물막을 형성합니다. 생물막 (biofilm)은 세균이 거친 환경에서 살아가는 데 중요한 보호막 입니다. 항생제 같는 외부 독성 물질의 침투를 어렵게 하고 건조와 온도 변화에서도 세균을 지켜줍니다.

치아에 형성된 생물막은 플라크 (plaque) 라고 부르는데 이것이 칼슘 이온을 흡수해 돌처럼 되면 치석으로 발전하고 결국 충치나 다른 잇몸병의 원인이 됩니다.

펜실베니아 대학의 치의학과 (University of Pennsylvania's Penn Dental Medicine)의 연구팀은 스트렙토코쿠스 뮤탄스를 돕는 의외의 조력자를 발견했습니다.

한 세균이 형성한 생물막에 다른 세균이 달라붙어 더 큰 생물막을 만드는 경우는 다른 세균에서도 볼 수 있는 일인데, 스트렙토코쿠스 뮤탄스 생물막에는 셀레노뮤나스 스푸티제나 (Selenomonas sputigena)라는 세균이 달라붙습니다.

셀레노뮤나스 스푸티제나는 스트렙토코쿠스 뮤탄스가 생물막을 만들기 위해 분비하는 끈적한 물질인 굴루칸 (glucan)을 분비합니다. 셀레노뮤나스는 글루칸 위에 붙어 빠르게 증식해 허니컴 형태의 튼튼한 구조물을 만들어 스트렙토코쿠스 무탄스를 다시 이중으로 보호합니다. 물론 그 결과로 충치를 유발하고 치석의 형성을 돕습니다.

구강내 세균에 대해서는 이미 많은 연구가 이뤄져 있지만 아직도 우리가 모르는 부분이 많습니다. 충치와 각종 잇몸병을 예방하기 위해 연구는 계속 되어야 할 것입니다.

참고

https://newatlas.com/medical/bacterial-partnership-dental-cavities/

https://www.nature.com/articles/s41467-023-38346-3

이 블로그의 인기 게시물

100 테슬라급 자기장 도달

미국의 로스 알라모스 국립 연구소 (Los Alamos National Laboratory) 에서 과학자들이 지금까지 인간이 개발한 가장 강력한 자기장을 발생시키는 장치 개발에 도전하고 있습니다. 자기장의 세기를 나타내는 방법으로 자기력선의 밀도를 나타내기 위해 단위 면적당 자기력선의 수를 표시하는 단위인 테슬라 (T) 가 있습니다. (1T = 1Wb/㎡ 웨버 (Wb) 는 자속의 단위) 의료용으로 사용되는 초전도체를 이용한 MRI 의 경우 1.5 - 3 테슬라급의 강력한 자기장으로 인체 내부를 볼 수 있게 만들지만 과학 연구용으로 이보다 더 강력한 자기장이 필요할 수 있습니다. 최근에 등장한 90 테슬라급 자기장에 이어 이번에 로스 알라모스 국립 연구소에서는 100 테슬라급인 100.75 T 를 실현 했다고 합니다. 이를 구현한 것은 18000 파운드 (8.16 톤 정도) 의 코일과 여기에 에너지를 공급할 1200 메가줄 (Megajoule) 급 모터 제네레이터등의 설비입니다. ( The 1,200-megajoule motor generator that powers the magnetic pulse. ) 이와 같은 연구를 통해 알아내고자 하는 것은 Quantum Phase transitions and new ultra high field magnetic states Electronic Structure determination Topologically protected states of matter 로 요약할 수 있다고 합니다. 아무튼 수 T 급 MRI 만 해도 자기장의 힘이 엄청난데 100 T 라니 엄청난 자기장이네요. 이는 지구 자기장 세기보다 200만배 강력한 (물론 좁은 범위에서 작용하는 자기장이라 지구 전체...

자세한 내용 보기

고대 양서류 이야기 (2) - 악어를 닮은 거대 양서류들

페름기에는 다양한 양막류가 진화해서 앞서 소개한 육상형 템노스폰딜리는 점차 설 자리를 잃게 됩니다. 하지만 양서류는 본래 자신의 서식지인 물과 습지에서 여전히 번성을 누렸습니다. 당시에는 악어류 같은 대형 양서형 파충류도 없던 시절이었기 때문에 이와 비슷한 생태학적 지위는 여전히 양서류의 몫이었습니다. 이들에 대한 이야기는 제 책인 포식자에서 비교적 간단히 다뤘는데, 오늘은 여기에 대한 보충 설명입니다. 책 정보: http://book.naver.com/bookdb/book_detail.nhn?bid=13347200 Yes 24: http://www.yes24.com/24/goods/58772859 11번가: http://books.11st.co.kr/product/SellerProductDetail.tmall?method=getSellerProductDetail&prdNo=1977867160 알라딘: http://www.aladin.co.kr/shop/wproduct.aspx?ItemId=134877825 교보문고: http://www.kyobobook.co.kr/product/detailViewKor.laf?ejkGb=KOR&mallGb=KOR&barcode=9788970447988&orderClick=LAG&Kc= 인터파크 : http://book.interpark.com/product/BookDisplay.do?_method=detail&sc.prdNo=279593764&sc.saNo=003002003&bid1=search_auto&bid2=detail&bid3=prd_img&bid4=001 영풍문고: http://www.ypbooks.co.kr/book.yp?bookcd=100843205&gubun=NV ...

자세한 내용 보기

이빨이 다시 진화한 개구리

( CT scans of Gastrotheca guentheri skulls revealed what appeared to be identical rows of teeth on both the upper and lower jaws, which researchers later confirmed through dissection. Credit: Florida Museum/Daniel Paluh ) 개구리는 2억년 전 진화 과정에서 이빨을 잃어버리고 큰 턱과 혀를 이용해 곤충 같은 작은 먹이를 잡아 먹는 방향으로 진화했습니다. 파충류나 포유류 같은 다른 사지류와의 경쟁에서 밀려 양서류가 쇠퇴하고 멸종하던 시기에도 개구리는 여전히 생존할 수 있었던 비결입니다. 이빨이 없는 덕분에 큰 혀를 발사하기 편해졌을지는 모르지만, 이빨이 없으면 종종 불편할 때가 있습니다. 씹는 대신 삼키기 때문에 음식을 씹을 수 없다는 점은 문제되지 않지만, 필사적으로 달아나려는 먹이를 잡기 힘들기 때문입니다. 이런 이유 때문에 일부 개구리는 이빨 같이 보이는 엄니 (fang)을 지니고 있으나 이는 사라진 이빨이 다시 난 것이 아니라 다른 부분이 진화한 것입니다. 이는 돌로의 법칙 ( Dollo's Law )으로 알려져 있습니다. 진화 과정에서 퇴화한 부분이 다시 생겨나지 않으며 대신 필요하면 다른 부분이 진화해 그 역할을 대신한다는 것입니다. 예를 들어 아가미가 사라진 사지 동물은 다시 물에 들어온다고 해도 아가미가 다시 생기진 않습니다. 대신 고래처럼 폐가 커져서 그 기능을 대신하게 됩니다. 하지만 모든 법칙엔 예외가 있기 마련입니다. 남미에서 발견된 멸종 위기 개구리 중 하나인 구엔터 유대류 개구리 ( Gastrotheca guentheri, Guenther's marsupial frog, dentate marsupial frog)는 완전한 형태의 이빨을 지니고 있습니다. 참고로 유대류 개구리라는 명칭은...

자세한 내용 보기

고든의 블로그 구글 분점

이 블로그 검색