아토피 피부염 원인, 치료, 예방 드디어 발견되나?

참을 수 없는 가려움으로 평범한 일상이 완전히 무너질 수 있다. ‘아토피피부염’에 대한 얘기다. 대표 난치병인 아토피피부염은 간지러움과 진물, 습진, 수면 장애 등을 유발해 환자의 삶의 질을 현저히 떨어뜨린다.

삼성서울병원 연구팀은 아토피피부염 문제를 해결하기 위해 원인을 파악하는 데 주력했다. 그 결과 황색포도알균이 아토피피부염 환자의 피부 지질 조성을 바꾸고 피부 장벽 기능을 지속적으로 망가뜨린다는 사실을 밝혀냈다.

22일 삼성서울병원에 따르면 안강모•김지현 소아청소년과 교수와 미국 내셔널주이시헬스 병원(National Jewish Health)의 도널드 륭•엘레나 골레바 교수, 김병의 박사 등으로 구성된 공동 연구팀은 아토피피부염 환자에게서 황색포도알균의 작용 기전을 규명했다.

연구팀은 소아 아토피피부염 환자 24명과 정상인 소아 대조군 16명을 대상자로 선정했다. 이후 테이프를 이용한 피부 수집(skin tape stripping) 방식으로 이들의 피부 지질을 분석하고 황색포도알균의 존재 여부를 조사했다.

그 결과 황색포도알균이 검출된 병변에서는 아토피피부염 중증도가 심하고 피부 장벽 기능이 약화돼 경피가 매우 건조하다는 사실을 알아냈다. 추가로 피부 지질을 정밀 분석한 바에 따르면 피부 장벽을 유지하는 데 필요한 긴 사슬의 지방산 비율은 낮아진 반면 짧은 사슬의 지방산 비율은 높아졌다.

연구팀은 지방산 사슬 길이의 차이가 발생한 이유를 밝히기 위해 3차원 세포배양시스템을 통한 실험을 진행했다. 이를 통해 항생제에 민감한 황색포도상구균(MSSA)이 ‘ELOVL3’가 발현되지 않도록 억제한다는 사실을 파악했다. ELOVL3는 피부 각질세포로부터 TNF-알파(TNF-α), 인터루킨-1베타(IL-1β) 등의 사이토카인(면역조절 단백질) 생산을 유도해 긴 사슬 지방산을 만들어내는 효소다.

<사진 출처=픽사베이>연구팀은 한 가지 더 흥미로운 점을 발견했다. 항생제에 내성을 가진 황색포도상구균(MRSA)일수록 ‘ELOVL4’의 발현을 추가로 억제한다는 사실이다. ELOBL4는 인터루킨-6(IL-6), 인터루킨-33(IL-33) 등의 사이토카인 생산을 추가로 유도해 긴 사슬 지방산이 합성되는 데 관여하고 있다.

이로써 황색포도알균이 지방산의 탄소 사슬 길이를 줄이는 방식으로 피부 지질 조성, 장벽 기능 등에 변화를 일으킨다는 것이 밝혀졌다. 특히 이러한 현상은 항생제 내성균에서 더욱 뚜렷하게 나타났다.

연구팀은 “황색포도알균이 직접적으로 피부장벽의 지질을 변화시키고 기능 장애를 유발한다는 사실을 규명했다”며 “아토피피부염이 심한 환자일수록 미세먼지와 같은 위험요인을 피하는 등 위생 관리에 신경써서 황색포도알구균의 군집을 없애야 한다”고 말했다. 이어 “특히 적절한 항염증 치료를 통해 ‘항생제 내성균’이 분포되지 않도록 막는 것이 중요하다”고 덧붙였다.

 

아토피피부염 환자의 피부에는 정상인과 달리 황색포도알균이 흔히 분포해 아토피피부염 증상이 악화되고 중증도를 높인다. 가려움, 진물과 같은 증상을 유발해 수면 장애를 일으킴으로써 삶의 질을 극도로 악화시키고, 장기적으로 알레르기 행진을 유발하는 원인이 되기도 한다.

연구팀은 소아 아토피피부염 환자 24명과 정상인 소아 대조군 16명에서 테이프를 이용한 피부 수집 방법으로 피부 지질의 조성을 분석하고, 황색포도알균의 존재 여부를 조사했다.

연구팀에 따르면 황색포도알균이 검출된 아토피피부염 병변에서는 중증도가 심하고 경피수분손실이 높아서 피부는 더욱 건조해지고, 피부장벽기능이 약해졌다.

이런 병변에서의 피부 지질의 조성을 보면 피부장벽기능을 유지하는데 필요한 긴사슬 지방산의 비율이 작아지고, 상대적으로 피부장벽기능 유지에 불리한 짧은사슬 지방산의 비율이 높아졌다.

연구팀은 이런 차이가 발생한 이유를 밝히기 위해 3차원 세포배양시스템을 통한 세포 실험을 진행했다. 그 결과 항생제에 민감한 황색포도상구균(MSSA)은 피부각질세포로부터 TNF-알파(TNF-α), 인터루킨-1베타(IL-1β)와 같은 사이토카인의 생산을 유도해 긴사슬 지방산 합성에 관여하는 효소인 ELOVL3의 발현을 억제하는 것으로 나타났다.

항생제에 내성을 가진 황색포도상구균은 피부각질세포로부터 추가적으로 인터루킨-6(IL-6), 인터루킨-33(IL-33)와 같은 사이토카인의 생산을 유도해 긴사슬 지방산 합성에 관여하는 효소인 ELOVL4의 발현도 추가 억제하는 것으로 나타났다.

결국 황색포도알균은 피부장벽기능과 관련이 있는 지방산의 탄소 사슬 길이를 감소시키는 형태로 피부 지질 조성의 변화를 일으키고, 피부 장벽 기능을 약화시키고 있었고 이런 현상은 항생제 내성균에서 더욱 강력하게 나타나고 있던 셈이다.

연구팀은 “황색포도알균이 이미 알려진 것처럼 피부 염증을 악화시켜서 피부장벽 약화에 간접적으로 기여하고 있을 뿐 아니라, 직접적으로도 피부장벽의 지질 조성 변화와 기능 장애를 일으키고 있음을 규명했다는 데 의의가 있다”면서 “아토피피부염이 심할수록 황색포도알구균의 군집이 더욱 많아지기 때문에 피부 위생 관리와 함께 미세먼지와 같은 악화요인 회피, 적절한 항염증 치료를 통해 황색포도상구균, 특히 ‘항생제 내성균’의 군집을 막는 것이 매우 중요하다”고 말했다.