E. coli는 원래 내 장에 산다

"대장균"이라는 말을 소리 내어 하면 대부분은 회수된 시금치 봉지를 떠올립니다. 그럴 만한 반사이고, 대체로 틀렸습니다. 뉴스 헤드라인 속의 생물과 여러분 대장 속의 생물은 같은 종이고, 대장 속의 그것은 아마 몇 년째 조용히 거기 있었을 것입니다.

무엇인가

Escherichia coli는 Enterobacteriaceae 과에 속하는 그람음성 막대 모양 통성혐기성 세균으로, 주된 서식지는 척추동물의 장이며 그곳에서 숙주와 공생하며 삽니다 ¹.

"통성혐기성"이라는 말을 붙들어 두십시오. 산소가 있으면 산소로 숨 쉬고 없으면 발효한다는 뜻입니다. E. coli가 우리에게 해주는 일의 거의 전부와 우리에게 하는 일의 거의 전부가 그 유연함에서 따라 나옵니다.

몸속 어디에 사는가

주로 대장이고, 어쩌다 들르는 손님이 아닙니다. Martinson과 Walk가 2020년 EcoSal Plus에 낸 리뷰에서 E. coli는 사람의 90 % 넘는 이들의 장내 미생물에 속합니다 ². 저자들 자신의 연속 관찰에서 — 건강한 성인 여덟 명이 6개월에서 2년 동안 격주로 대변을 내고 검체마다 집락 95개를 고른 것입니다 — 평가한 분리주 32,470개 가운데 87 %가 E. coli였습니다 ². 여덟 명은 종 전체에 대한 주장을 떠받치기에 얄팍한 바닥이니 느슨하게 쥐십시오. 다만 그 범위 안에서는, "장의 Enterobacteriaceae"라고 말할 때 우리는 대체로 E. coli를 말하는 것입니다.

수는 엄청나게 달라집니다. 같은 리뷰가 다시 전하는 다른 연속 관찰에서 — McBurney 연구진이 건강한 성인 두 명을 1년 동안 달마다 채집한 것입니다 — 대변 속 Enterobacteriaceae는 1 g당 10²에서 10⁹ CFU까지 걸쳐 있었습니다 ². 시간을 두고 따라간 단 두 사람 사이에서 일곱 자릿수의 폭입니다. 가장 높은 쪽에서도 이것은 소수 집단입니다. 대장은 절대혐기성균이 다스립니다. "거의 누구에게나 있다"와 "많다"는 서로 다른 주장이고, 성립하는 것은 앞의 것뿐입니다.

여기가 사람들을 놀라게 하는 대목입니다. 여러분은 백 가지 서로 다른 E. coli를 지니고 있지 않습니다. 대개 어느 한 시점에 한두 가지 혈청형만 있습니다 ². 몇 달씩 버티는 오래 사는 상주자와, 며칠에서 몇 주 만에 지나가는 뜨내기입니다 ². 여러분의 E. coli는 실제로 여러분의 것입니다.

장 밖에서 E. coli는 있을 이유가 없는 곳에 나타납니다. 방광과 요도, 혈류, 신생아의 뇌수막입니다. 같은 종, 틀린 주소입니다. 그 이사가 아래 해로움 절의 대부분을 차지합니다.

옛 이름과 새 이름

소아과 의사 Theodor Escherich가 아기의 변에서 이 균을 찾아 처음 기재했습니다. 다만 공식 명명이 이어받는 이름은 승인 목록의 기초명인 Bacillus coli Migula 1895이고, Castellani와 Chalmers가 1919년에 이것을 Escherich의 이름을 딴 Escherichia 속으로 옮겼습니다. 종명은 그 뒤로 안정적이고, 최근에 움직인 것은 그 위의 주소입니다. 오랫동안 Proteobacteria라 불린 문이 이제 Pseudomonadota로 유효하게 발표되었고, 2021년에 이름이 공식으로 세워진 원핵생물 42개 문 가운데 하나입니다 ¹². 그 전에 쓰인 논문들은 같은 무리에 옛 단어를 씁니다.

그 아래에 더 이상한 이름 문제가 있습니다. 임상 미생물학에서 여전히 네 종을 거느린 자기 속으로 실려 있는 Shigella는 유전적으로는 별개의 생물이 전혀 아닙니다. Lan과 Reeves는 Shigella 계통들이 Escherichia coli 종 안에 앉아 있으며, 같은 병독 플라스미드를 얻은 뒤 각각 독립적으로 생겨났음을 보였습니다 ¹¹. 임상의 이름표는 실용적인 이유로 남아 있습니다. 계통수는 그것을 뒷받침하지 않습니다.

우리에게 해주는 일

항목은 둘이고, 둘 다 조심스럽게 다루고 싶습니다.

호기성 자리를 지킵니다. E. coli는 척추동물 장에서 으뜸가는 호기성 생물이고 그곳에서 숙주와 공생하며 삽니다 ¹. 여기에 흔히 붙는 기전 — 장벽에서 스며드는 산소의 흔적을 소비해 다른 모두를 위해 대장을 무산소로 지켜준다는 것 — 은 이 균의 생리에서 나온 그럴듯하고 널리 되풀이되는 추론입니다. 소리 내어 말하자면, 저는 사람에게서 그 이점을 보인 사람 대상 시험을 찾지 못했습니다. 입증된 효과가 아니라 기전으로 다루십시오.

비타민 K2를 만듭니다. E. coli는 비타민 K의 세균 형태인 메나퀴논 합성 경로를 지니고 있습니다 ⁴. 여기서의 단서는 작지 않습니다. 대장에서 메나퀴논을 만드는 것과 쓸 만한 양을 흡수하는 것은 서로 다른 질문이고, 뒤쪽은 보충제 광고가 시사하는 것보다 훨씬 덜 정해져 있습니다.

그리고 한 균주에는 진짜 시험이 뒤에 있습니다. E. coli Nissle 1917은 허가된 프로바이오틱스입니다. Kruis 연구진이 2004년 Gut에 낸 시험에서 관해 상태의 궤양성 대장염 환자 327명을 Nissle 1917(n = 162) 또는 표준 메살라진(n = 165)으로 12개월 동안 무작위 배정했고, 프로토콜 순응 분석에서 재발은 프로바이오틱스군의 36.4 %(110명 중 40명)와 메살라진군의 33.9 %(112명 중 38명)에서 일어났습니다. 동등한 유효성입니다 ³. 단서가 둘이고 둘 다 중요합니다. 이것은 위약이 아니라 확립된 약과의 동등성이었습니다. 그리고 한 질환에서 한 균주에 대한 근거이며, 그것은 여러분 자신의 대장에 있는 E. coli에 대해 아무것도 말해주지 않습니다.

우리를 상대로 하는 일

이제 장부의 반대쪽이고, 무겁습니다.

규모부터. 세균 병원체 33종을 다룬 세계 질병 부담 분석에서 2019년에 그 세균들과 연관된 사망은 7.7백만 명으로 추정되었고, 이는 전 세계 모든 사망의 13.6 %입니다 ⁵. E. coli를 포함한 다섯 병원체가 그 총계의 54.9 %를 차지했습니다 ⁵. 내성 쪽의 그림은 더 날카롭습니다. 2019년 세균의 항균제 내성과 연관된 사망 4.95백만 명 가운데 E. coli는 단일 병원체로 으뜸이었습니다 ⁶.

요로감염이 이 균의 일상적인 얼굴입니다. Foxman의 리뷰는 미국에서 해마다 외래 진료 거의 7백만 건, 응급실 방문 1백만 건, 입원 100,000건을 셌고, 여성의 거의 3분의 1이 24세까지 항생제가 필요한 감염을 한 번은 겪었습니다 ¹⁰. 그 대부분은 장에서 몇 센티미터를 이동한 E. coli입니다.

시가 독소 균주가 식중독을 일으키는 쪽입니다. 2011년 독일의 E. coli O104:H4 유행은 참혹한 자연 실험이었습니다. 보고 사례 3,816건, 사망 54명, 그리고 신장과 혈액의 합병증인 용혈요독증후군이 845명, 전체의 22 %에게 생겼습니다 ⁸. 이 병으로는 드물게도 용혈요독증후군까지 간 환자는 대부분 성인이었고 — 그중 88 %, 중앙값 연령 42세 — 그중 68 %가 여성이었습니다 ⁸. 출처는 새싹 채소로 추적되었고, 식당 방문자 가운데 새싹 채소를 받은 사람의 발병 상대위험도는 14.2였습니다 ⁹.

그리고 치료의 덫. Wong 연구진이 O157:H7 설사를 앓는 어린이 71명을 전향적으로 관찰한 연구에서 용혈요독증후군은 10명에게 생겼고, 항생제 치료는 그것이 생길 상대위험도 14.3(95 % 신뢰구간 2.9에서 70.7)을 지녔습니다 ⁷. 소리 내어 말하자면, 어린이 71명은 작은 연구이고 그 신뢰구간은 엄청나게 넓습니다. 그러나 방향은 독소 방출에 대해 우리가 아는 것과 일관되고, 그래서 "그냥 항생제 먹지"가 혈성 설사에 대한 틀린 직감인 것입니다.

두 사실을 함께 쥐는 법

E. coli는 생물학에서 가장 잘 연구된 생물이자 지구에서 가장 치명적인 세균 가운데 하나이고, 동시에 건강한 사람 거의 모두에게 있는 조용한 상주자입니다. 둘 다 참이고, 해답은 "면역 상태에 달렸다"가 아닙니다. 이 종이 유전적으로 넓게 퍼져 있다는 것이 해답입니다. 계통 대부분, 곧 집안 갈래 대부분은 공생입니다. 장에 살고 지나가는 것을 먹으며 숙주에게 해를 끼치지 않고, 바로 그런 삶에 맞게 만들어져 있습니다. 소수가 독소나 침입, 요로 부착 유전자를 지니고 있습니다. 조직을 중독시키고 세포를 부수고 들어가고 방광벽에 매달리는 장비입니다. 그리고 다른 어딘가에서 병원균, 곧 병을 일으키는 것이 되는 쪽이 그들입니다 ^{1 11}. 합리적인 결론은 내 안의 이 생물을 무서워하는 것이 아닙니다. 그 친척 몇몇이 있으면 안 될 곳에 닿았을 때 무슨 일을 할 수 있는지를 존중하는 것입니다.