Hidden antibiotic exposures: A scoping review of residues detected in humans without recent, intentional use
32편의 연구를 대상으로 한 이 범위 검토(scoping review)는 최근 의도적인 사용을 보고하지 않은 저소득 및 중소득 국가 인구의 최대 절반에서 항생제 잔류물이 빈번하게 검출됨을 밝혀냈으며, 이는 인간 마이크로바이옴과 항생제 내성에 잠재적인 영향을 미칠 수 있는, 아직 충분히 규명되지 않은 유의미한 비의도적 노출원을 강조한다.
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매년 인류는 박테리아를 죽이고 감염을 치료하기 위해 설계된 강력한 약물인 항생제를 엄청난 양으로 소비합니다. 이들 약물의 대부분은 우리 몸을 통과하여 배설되며, 결국 토양, 강, 그리고 바다로 흘러 들어갑니다. 기존의 수처리 시설은 종종 이들을 완전히 걸러내지 못해, 환경 속에 미세한 약물 잔류물의 흔적을 남깁니다. 과학자들은 우리 몸속에 사는 박테리아에 지속적으로 낮은 수준의 항생제가 존재하게 되면, 이것이 마치 미세한 독이 나중에 더 강한 용량에 살아남도록 해충을 훈련시키는 것처럼, 미래의 감염을 치료하기 어렵게 만드는 보이지 않는 압력으로 작용할 수 있다고 오랫동안 우려해 왔습니다. '저항성을 선택하는 과정'으로 알려진 이 현상은 주요한 글로벌 보건 위협이지만, 일반 사람들이 자신도 모르게 이러한 잔류물에 얼마나 자주 노출되는지 증명하는 것은 어려웠습니다.
한 연구팀이 이러한 숨겨진 노출의 범위를 파악하기 위해 나섰습니다. 그들은 최근에 어떤 약도 복용하지 않은 사람들의 체내에서 항생제 잔류물이 발견되는지에 대한 증거를 찾기 위해 기존의 과학적 연구들을 포괄적으로 검토했습니다. 그들의 목표는 단순했습니다. 최근에 항생제를 사용하지 않았다고 주장하는 개인들의 혈액, 소변, 대변 또는 모유에서 이러한 약물의 흔적을 찾을 수 있는지 확인하는 것이었습니다. 전 세계 수십 개의 연구 데이터를 수집함으로써, 그들은 이러한 부주의한 노출이 특정 지역에 사는 사람들에게 드문 일인지, 아니면 흔한 현실인지를 결정하고자 했습니다.
연구진은 약 1만 1천 5백 명의 참가자가 포함된 32개의 연구를 분석했습니다. 이 연구들은 주로 저소득 및 중소득 국가에서 수행되었으며, 중국을 비롯해 아프리아와 아시아 일부 지역에 집중되어 있었습니다. 주목할 점은 유럽이나 북미의 연구는 기준을 충족하지 못해 해당 지역의 노출에 대한 지식 공백이 남았다는 것입니다. 과학자들은 특정 약물 분자나 그 분해 산물을 검출하기 위해 정교한 실험실 기술을 사용하여 인체 샘플에서 항생제 활성의 징후를 조사했습니다. 그들은 최근에 항생제를 복용하지 않은 사람들에게 초점을 맞추었으나, '최근'에 대한 정의는 며칠에서 몇 달간의 금단 기간까지 연구마다 달랐습니다.
연구 결과, 이러한 약물의 존재가 놀라울 정도로 흔하다는 사실이 밝혀졌습니다. 연구 전반에 걸쳐 테스트 대상자의 약 절반이 적어도 하나 이상의 항생제 잔류물 또는 그 대사체를 체내에 보유하고 있었습니다. 가장 빈번하게 검출된 약물은 시프로플록사신(ciprofloxacin), 노르플록사신(norfloxacin), 오플록사신(ofloxacin)을 포함하는 퀴놀론계(fluoroquinolones)로 알려진 계열이었습니다. 이 특정 약물들은 전체 참가자의 약 5분의 1에서 발견되었습니다. 어떤 경우에는 소변에서 발견된 시프로플록사신의 농도가 감염 치료를 위해 약물을 실제로 복용 중인 사람에게서 기대할 수 있는 치료 용량만큼 높았습니다. 이는 일부 개인에게 있어 음식이나 물을 통한 항생제의 우발적인 섭취가 신체에 생물학적 영향을 미칠 수 있을 만큼 상당하다는 것을 시사합니다.
수집된 샘플의 유형은 다양했으나 소변이 가장 흔했고, 대변, 모유, 혈액이 그 뒤를 이었습니다. 연구진은 또한 임산부나 어린이와 같이 특정 항생제 복용이 일반적으로 피해야 하는 취약 계층에서도 이러한 잔류물이 나타난다는 점에 주목했습니다. 어떤 경우에는 발견된 약물이 수의학용 약물이었는데, 이는 노출의 원인이 동물성 제품이나 농업으로 인한 환경 오염을 포함할 가능성이 높음을 나타냅니다. 연구 저자들은 환경 내에서 이러한 약물의 지속성이 핵심적인 역할을 한다고 지적했습니다. 어떤 항생제는 빠르게 분해되지만, 특정 테트라사이클린(tetracyclines)이나 설폰아미드(sulfonamides) 같은 약물은 몇 주 또는 몇 달 동안 토양과 물에 남아 인간에게 도달하기 전까지 먼 거리를 이동할 수 있습니다.
명확한 노출 증거에도 불구하고, 이번 검토는 우리가 현재 알고 있는 지식에 상당한 한계가 있음을 강조했습니다. 많은 연구가 참가자들이 단순히 항생제를 복용하지 않았다고 말하는 것에 의존했는데, 이는 사람들이 약을 잊어버리거나, 특정 약물이 항생제라는 사실을 인지하지 못하거나, 처방전 없이 약을 구하는 경우 신뢰하기 어려울 수 있습니다. 더욱이, 연구마다 약물을 측정하는 방법이 달라 결과를 직접 비교하거나 단일한 글로벌 그림을 그리기가 어려웠습니다. 연구진은 포함된 매우 적은 수의 연구만이 이러한 잔류물이 인간의 장내 환경에 어떤 영향을 미치는지, 혹은 그것이 실제로 사람들에게 항생제 저항성을 유발하는지를 조사했다는 점도 언급했습니다.
이 검토는 부주의한 항생제 잔류물 노출이 세계 여러 지역, 특히 저소득 및 중소득 국가에서 광범위하게 발생하는 현상이라고 결론짓습니다. 비록 이 데이터가 아직 이러한 노출이 전 세계적인 항생제 저항성의 주요 동인임을 입증하지는 못하지만, 테스트된 인구의 절반이 이러한 잔류물을 보유하고 있었고 일부 농도가 치료 용량과 일치한다는 사실은 무언가 일어나고 있다는 강력한 신호입니다. 저자들은 이러한 노출의 원인(오염된 물, 음식 또는 토양인지 여부)과 그것이 인간의 건강 및 박테리아 진화에 미치는 영향에 대한 이해가 이제 시급한 우선순위라고 제안합니다. 인간과 동물의 사용으로 인해 남겨진 보이지 않는 항생제의 흔적은 우리에게 다시 돌아오고 있으며, 이 순환의 전체적인 영향은 여전히 온전히 이해되어야 할 과제로 남아 있습니다.
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