The in vitro study of the susceptibility of Bifidobacteria to antidepressants

당신의 몸을 북적이는 미세한 도시라고 상상해 보세요. 당신의 장 속에는 이 도시에 거주하는 수조 마리의 작은 주민들인 박테리아가 가득합니다. 이 주민들 중 일부는 '착한 편'인데, 예를 들어 비피도박테리움(Bifidobacterium) 가족은 친절한 이웃 정원사 역할을 합니다. 이들은 음식의 소화를 돕고, 장벽을 튼que하게 유지하며, 심지어 당신이 차분하고 행복하게 느낄 수 있도록 뇌로 작은 화학적 메시지를 보내기도 합니다. 당신의 장 정원과 뇌 사이의 이러한 연결을 흔히 '장-뇌 축(gut-brain axis)'이라고 부릅니다.

이제 전 세계 수백만 명의 사람들이 너무 슬프거나 무기력함을 느껴서 특별한 약물인 항우울제의 도움을 받아야 한다고 상상해 보세요. 이 약들은 뇌를 위한 강력한 교통 관제사처럼 작용하여, 사람들이 더 잘 기능할 수 있도록 행복한 화학 물질의 흐름을 원활하게 도와줍니다. 하지만 여기서 큰 의문이 생깁니다. 이 약들이 뇌에 도달하기 위해 몸속을 여행할 때, 실수로 장 속의 친절한 정원사들과 부딪히거나 그들을 해치지는 않을까요? 과학자들은 이 약들이 장이라는 도시를 변화시킬 수 있다는 사실을 이미 알고 있었지만, 서로 다른 종류의 약들이 착한 박테리아를 정확히 어떻게 다르게 대하는지는 알지 못했습니다. 그것은 마치 새로운 종류의 비가 꽃을 자라게 할지, 아니면 꽃을 씻어 내려버릴지 궁금해하는 것과 같습니다.

이 지점에서 체코 과학 아카데미와 국립 정신건강 연구소의 연구팀이 나섰습니다. 그들은 22가지 서로 다른 균주를 가진 친절한 비피도박테리움 박테리아와 세 가지 인기 있는 항우울제를 가지고 "누가 가장 많이 젖는가"라는 게임을 하고 싶었습니다. 그들은 실제 사람을 사용하지 않고, 대신 시험관 안에서(실험실 환경인 in vitro) 박테리아를 배양하고 약물을 추가하여 어떤 일이 일어나는지 관찰했습니다. 테스트한 세 가지 약물은 브린텔릭스(vortioxetine), 시프렉스(escitalopram), 그리고 세로프람(citalopram)이었습니다. 시프렉스와 세로프람은 고전적인 "SSRI" 유형의 교통 관제사인 반면, 브린텔릭스는 "SMS"(세로토닌 조절 및 자극제)라고 불리는 약간 다른 종류의 최신 약물입니다.

과학자들은 박테리아와 약물을 200, 400, 600 마이크로그램 퍼 밀리리터(µg/mL)의 세 가지 농도로 혼합했습니다. 이것을 각각 가벼운, 중간, 혹은 강한 복용량이라고 생각하면 됩니다. 그런 다음 그들은 박테리아가 증식하는 것을 측정하기 위해 24시간 동안 박테리아가 배양액을 얼마나 뿌옇게 만드는지 관찰했습니다.

연구 결과는 다음과 같았으며, 이는 다소 놀라운 것이었습니다. 약물들은 모든 박테리아를 똑같이 대하지 않았고, 모든 박테리아를 서로 똑같은 방식으로 대하지도 않았습니다.

첫째, 브린텔릭스는 박테리아에게 가장 혹독한 것으로 나타났습니다. 그것은 거의 모든 종류의 비피도박테리움 성장을 늦추는 거센 폭풍처럼 작용했습니다. 실제로 가장 높은 용량(600 µg/mL)에서 브린텔릭스는 22개 균주 모두의 성장을 멈추게 했으나, 특정 균주(B. longum subsp. infantis)는 가장 낮은 용량인 200 µg/mL에서 저항할 수 있었습니다. 평균적으로 브린텔릭스는 가장 높은 용량에서 박테리아의 성장을 약 73% 감소시켰습니다. 연구진은 "IC₅₀"(박테리아 성장을 절반으로 억제하는 데 필요한 양)라는 수치를 계산했는데, 브린텔릭스는 이 수치가 가장 낮았습니다. 즉, 박테리아를 억제하는 데 가장 강력했다는 뜻입니다.

시프렉스는 부드러운 이슬비와 같았습니다. 그것은 일부 박테리아의 성장을 늦췄지만, 많은 박테리아는 여전히 잘 자랐습니다. 시프렉스는 중간 정도의 효과를 보였는데, 가장 높은 용량에서 성장을 약 58% 감소시켰지만 브린텔릭스만큼 많은 균주를 멈추게 하지는 못했습니다.

세로프람은 세 가지 중 가장 약했으며, 가벼운 안개와 같았습니다. 그것은 박테리아에 미치는 영향이 가장 적었으며, 일부 균주는 약물이 전혀 없는 것처럼 계속 자라기도 했습니다. 가장 높은 용량에서 성장을 약 58% 감소시켰지만, 브린텔릭스와 비교했을 때 그 결과를 얻기 위해 훨씬 더 많은 양의 약물이 필요했습니다.

연구진은 또한 특정 박테리아들이 매우 강하다는 점을 발견했습니다. 예를 들어, 몇몇 B. bifidum과 B. dentium 균주들은 세로프람과 시프렉스에 완전히 내성을 보였는데, 이는 이 약물들이 그들의 성장을 전혀 늦추지 못했음을 의미합니다. 그러나 브린텔릭스에 완전히 면역인 균주는 없었습니다. 아무리 강한 박테리아라도 이 약물을 맞으면 성장이 둔화되었습니다.

이것은 무엇을 의미할까요? 이 연구는 모든 항우울제가 장 건강에 있어서 똑같지는 않다는 것을 시사합니다. 최신 약물인 브린텔릭스는 기존의 SSRI인 시프렉스나 세로프람보다 이 친절한 장내 박테리아에 훨씬 더 강력한 "항균" 효과를 가진 것으로 보입니다. 저자들은 이것이 단지 시험관 안에서의 첫 번째 관찰일 뿐이며, 실제 인간의 몸 안에서 일어나는 일에 대한 최종적인 답은 아니라는 점을 주의 깊게 언급했습니다. 실제 사람의 경우, 약물이 희석되고 흡수되는 방식이 다르기 때문에 박테리아에 닿는 실제 양은 다를 수 있습니다.

하지만 이 결과는 중요한 단서가 됩니다. 이는 만약 의사가 환자의 장 건강을 보호해야 하는 상황에서 약물을 선택하거나, 누군가가 우울증 완화를 위해 프로바이오틱스를 복용하고 있다면, 항우울제의 종류가 중요하다는 것을 시사합니다. 이 연구는 새로운 "SMS" 계열의 약물이 전통적인 약물들보다 장 정원을 더 크게 뒤흔들 수 있다는 점을 암시합니다. 연구진은 이것이 실제 생활에서 어떻게 전개될지 보기 위해 더 많은 연구가 필요하다고 결론지었지만, 현재로서는 이 약물들이 장내 박테리아에게 단순히 투명한 존재가 아니라, 그들과 상호작용하며 때로는 그 상호작용이 매우 강력하다는 것을 우리는 알고 있습니다.