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(A scanning electron microscope image of problematic Pseudomonas aeruginosa bacteria (green) within the connective fibers of human skin at a chronic wound site. Credit: Empa)
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(Pseudomonas aeruginosa bacteria in a chronic wound site before (left) and after application of the dressing. Credit: Empa)
일반적으로 피부에 생긴 궤양이나 욕창, 당뇨발 같은 만성 병변은 세균 감염을 막기 위해 최선을 다해야 합니다. 따라서 꾸준한 소독과 거즈와 붕대로 상처를 보호하는 드레싱이 중요합니다.
하지만 MIT와 스위스 재료과학 연구소 (EMPA)의 과학자들은 오히려 세균으로 창상 감염을 막는 역발상 연구를 진행했습니다. 연구팀이 주목한 세균은 락토바실루스 혹은 젖산간균 (lactobacilli) 속에 속하는 유산균입니다.
보통은 유산균이 풍부한 발효유 등에 많아 식품으로 섭취하는 경우가 많지만, 사실 락토바실루스는 산소내성 혐기성 세균으로 외부 환경에서도 살아갈 수 있습니다. 연구팀은 이미 상업적으로 판매되는 하이드로겔 형태의 상처 보호용 드레싱 소재인 Bio-K+에 (상품명 아쿠아셀 Aquacel)에 락토바실루스 세균을 담은 살이 있는 드레싱 소재를 개발했습니다.
많은 세균들이 경쟁 관계에 있는 세균을 제거하기 위해 독소를 내뿜거나 혹은 자신에게 유리한 환경을 만드는데, 락토바실루스는 젖산간균이라는 이름답게 산을 분비해 pH를 낮추는데, 이것이 다른 세균이 만드는 생물막 (biofilm)을 파괴합니다.
세균들은 거친 주변환경에서 살아남기 위해 주변에 분비물을 내어 보호막을 만듭니다. 그렇게 만든 생물막은 항생제나 면역 시스템의 공격으로부터 세균을 보호합니다. 그런데 락토바실루스가 만드는 젖산이 이 생물막을 파괴하는 것입니다.
하지만 세균과 함께 인체 세포도 파괴하면 실제 환자에서 사용할 수 없는 만큼 연구팀은 인체 피부 조직 일부를 기증받아 효과와 안전성을 검증했습니다. 생물막은 창상 감염의 대표적 세균인 녹농균 (Pseudomonas aeruginosa)을 이용했습니다.
그 결과 락토바실루스가 적용된 드레싱에서는 세균의 99.999%가 파괴되어 녹농균을 찾아볼 수 없을 정도였습니다. (두 번째 사진) 연구팀은 락토바실루스가 정상 피부 세포를 죽이지 않을 뿐 아니라 상처를 치유하는 섬유아세포 (fibroblast)의 이동을 촉진한다는 사실을 발견했습니다. 상처 회복에 도움이 될 것이라는 점을 시사하는 결과입니다.
사람을 대상으로 한 임상 시험에서 같은 결과가 나올지 두고봐야 알겠지만, 이이제이라는 점에서 재미 있는 시도 같습니다.
참고
https://newatlas.com/medical/probiotic-bacteria-dressing-chronic-wounds/
https://www.empa.ch/web/s604/wundheilung-mit-probiotika-bakterien
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1286457923000795?via%3Dihub
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