남성 생식기의 세균생태계를 변화시키는 포경수술
미국 트랜스레이셔널 지노믹스연구소(TGen: Translational Genomics Research Institute)와 존스홉킨스대학의 연구진은 PLoS onE 1월 8일호에 실린 논문에서, 포경수술이 페니스의 세균생태계(bacterial ecosystem)를 극적으로 변화시킴으로써 남성의 HIV 감염위험을 현저히 감소시킨다고 발표하였다.
연구진이 발견한 세균총의 변화는 "남성 파트너가 포경수술을 한 여성은 세균성 질증(bacterial vaginosis, 有害세균과 無害세균의 불균형으로 인하여 발생함)을 덜 경험한다."는 선행연구 결과들과 궤를 같이 하는 것이다. 전세계 남성의 70%(약 20억 명)가 종교적, 문화적, 장소적, 재정적 문제로 인하여 포경수술을 하지 않는 현실을 감안할 때, 이번 연구는 새로운 非수술적 HIV 예방법을 개발하는 데 기여할 것으로 보인다.
기존의 역학적 선행연구들은 포경수술이 남성의 HIV 감염을 현저하게 감소시킨다는 결론을 내놓은 바 있다.
포경수술과 HIV 감염위험 간의 인과관계를 입증하는 가장 강력한 근거는 아프리카의 사하라사막 이남에서 실시된 3개의 임상실험에서 유래한다. (사하라사막 이남지역은 포경수술 빈도가 낮고 HIV의 감염율이 높은 지역으로 잘 알려져 있다.) 이 임상실험들의 결과에 의하면, 포경수술은 HIV 감염위험을 40% 이상 감소시킨다고 한다. 이 3개의 임상시험 중에서 가장 규모가 큰 것은 이번 연구의 연구진을 포함한 존스홉킨스 대학의 역학자들이 우간다의 라카이 지역을 대상으로 실시한 것이다. 연구진은 이 실험에서 모든 대상자들의 포경수술 부위에서 면봉으로 세균총을 채취하였는데, 이것들은 이번 연구를 위하여 귀중한 데이터로 사용되었다.
연구진은 그동안 미 국립보건원(NIH)의 지원을 받아 세계 최초로 남성 생식기에 서식하는 세균집단의 다양성을 분자적 기법을 이용하여 평가해 왔다. [NIH는 미생물이 인간의 건강과 질병에 미치는 다양한 역할을 평가하기 위하여, 인간 세균체(human microbiome: 인체의 내부 또는 표면에 서식하는 세균을 총체적으로 이르는 말)를 분석하고 기술(記述)하는 연구자들을 지원하는 데 많은 공을 들여 왔다. 이번 연구 외에도, 다른 연구팀들이 NIH의 지원을 받아, 인간의 피부, 코, 구강, 소화기, 여성의 생식기 등에 서식하는 세균체를 분석하고 있다.] 연구진은 기존에 행해온 연구의 일환으로서 남성의 포경수술이 페니스의 세균체에 미치는 영향을 분석한 결과, 포경수술이 페니스의 세균체를 현저하게 변화시킨다는 것을 발견하였다.
포경수술이란 남성 페니스의 포피(foreskin)을 잘라내는 것인데, 이번 연구에 의하면 포경수술은 페니스 말단의 점막 부분을 제거함으로써 페니스의 세균생태계(bacterial ecosystem)를 극적으로 변화시키는 것으로 밝혀졌다. 특히 연구진이 「16S rRNA 유전자기반 파이로시퀀싱」(16S rRNA gene-based pyrosequencing approach)을 이용하여 40종 이상의 세균을 분석한 결과, 포경수술 후 개방된 귀두(龜頭) 부분에 산소공급이 증가하면서 혐기성 세균의 수가 감소하고 호기성 세균의 수가 증가하는 것으로 밝혀졌다. "이번 연구에 의하면, 남성 포경수술이 남성 생식기에 서식하는 혐기성 세균의 수를 현저히 감소시키는 것이 분명하다. 혐기성 세균은 남성과 여성의 생식기에서 염증과 많은 감염증의 발병과정에 관여하는 것으로 알려져 있다. 남성의 포경수술은 남성의 생식기 감염과 여성 파트너의 질감염, 특히 세균성 질증을 예방해 준다."고 연구진은 말했다.
나아가 연구진은 역학분석을 통하여, 포경수술이 남녀의 생식기 감염증은 물론, 남성의 HIV 감염을 감소시킨다는 것을 발견하였다. 포경수술이 남성의 HIV 감염을 감소시키는 메커니즘을 연구진은 아래와 같이 설명한다: (1) 포경수술은 여성과의 성교 중에 질분비물에 노출되는 점막조직의 양을 감소시켜, 바이러스와 표적 면역세포 간의 상호작용을 감소시킨다. (2) 포경수술을 하면 포피에 감싸여 있던 귀두부분의 얇은 피부가 각질화되어, HIV의 표적이 되는 면역세포를 추가적으로 보호해줄 수 있다. (3) 포경수술로 인한 페니스의 생리적 변화(예: 수분 감소, 귀두의 산소공급 증가)가 혐기성세균의 수를 감소시킨다. 혐기성 세균은 염증을 촉진하고 면역세포의 HIV에 대한 감수성을 증가시킨다. 연구진에 의하면 이상에서 제시한 3가지의 메커니즘은 상호 배타적이며, 시너지작용을 통하여 HIV 감염을 더욱 강력하게 예방할 수 있다고 한다.
연구진이 관찰한 바에 의하면, 포경수술 전에는 귀두의 홈(sulcus) 부분에 특정 혐기성 세균이 지배적으로 서식하였으나, 포피를 제거한 후에는 이 세균이 거의 전부 사라졌다고 한다. 따라서 연구진은 「혐기성 세균의 감소」가 HIV는 물론 다른 성병을 예방하는 데도 크게 기여하는 핵심요인이라고 믿고 있다. "산소가 없는 곳에 서식하는 세균은 염증을 일으키고 랑게르한스 세포(Langerhans cells)를 활성화시킨다. 랑게르한스 세포는 인체의 정상 면역계를 구성하는데, 불활성화 상태에서는 바이러스를 포획하여 분해하지만, 활성화된 후에는 오히려 HIV에게 CD4+ 세포를 제시함으로써 HIV의 감염을 돕게 된다."고 연구진은 말했다.
포경수술은 매우 강력한 찬반양론을 유발하는 민감한 이슈이다. 찬성론자들은 포경수술이 성병을 감소시킨다는 각종 연구결과를 제시한다. 반대론자들은 문화적 다양성의 문제는 물론 포경수술 자체의 잠재적인 위험을 지적한다. 이번 연구의 포인트는 포경수술이 페니스의 세균 생태계를 현저하게 변화시킨다는 점이다. 그런데 포경수술로 인하여 혐기성 세균이 사라진다는 것은 진실의 일면(一面)에 불과하다. 중요한 것은 해로운 혐기성 세균이 살던 곳에 `유익한 세균`이 살 수 있도록 해 주는 것이다. 연구진은 이와 관련하여 HIV의 위험을 증가시키는 특정 세균을 찾아내고, 이 세균들을 非수술적 방법으로 제거하는 전략을 모색 중이다.
Reference: "The Effects of Circumcision on the Penis Microbiome", PLoS onE, 2010; 5 (1): e8422 DOI: 10.1371/journal.pone.0008422
KISTI 『글로벌동향브리핑』 2010-01-07
출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2010/01/100106003617.htm