잇몸에 숨어 있는 박테리아가 심장 리듬 장애의 원인으로 밝혀져

치실 사용을 건너뛰고 싶으신가요? 그렇지 않으면 심장이 고마워할지도 모릅니다. 히로시마 대학교(HU)의 새로운 연구에 따르면 잇몸 질환을 유발하는 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis, P. gingivalis)라는 세균이 혈류로 침투하여 심장에 침투할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 심장에서 섬유증이라고 알려진 흉터 조직이 조용히 축적되어 심장 구조를 변형시키고 전기 신호를 방해하며 심방세동(AFib) 위험을 증가시킵니다.

임상가들은 흔한 잇몸 질환인 치주염 환자들이 심혈관 질환에 더 취약하다는 사실을 오랫동안 인지해 왔습니다. 최근 메타분석 결과, 치주염 환자들이 뇌졸중, 심부전, 기타 생명을 위협하는 합병증으로 이어질 수 있는 심각한 심박수 질환인 심방세동(AFib) 발병 위험을 30% 높이는 것으로 나타났습니다.

전 세계적으로 심방세동 발생 건수는 10년도 채 되지 않아 거의 두 배로 증가하여 2010년 3,350만 건에서 2019년 약 6천만 건으로 증가했습니다. 이제 잇몸 질환이 이러한 급증에 어떻게 기여하는지에 대한 과학적 호기심이 고조되고 있습니다.

과거 연구에서는 염증이 원인일 가능성이 높다고 지적했습니다. 잇몸의 면역 세포가 감염과 싸우기 위해 힘을 합치면, 이들이 분비하는 화학 신호가 의도치 않게 혈류로 스며들어 전신 염증을 유발하고, 이는 입에서 멀리 떨어진 장기까지 손상시킬 수 있습니다.

하지만 염증이 잇몸 염증을 유발하는 유일한 위협은 아닙니다. 연구진은 심장 근육, 판막, 심지어 지방 동맥 플라크에서도 유해한 구강 박테리아의 DNA를 발견했습니다.

그중에서도 P. gingivalis는 알츠하이머병, 당뇨병, 특정 암을 포함한 점점 더 늘어나는 전신 질환에서 역할을 한다는 의심으로 특히 주목을 받고 있습니다. 이 균은 이전에 뇌, 간, 태반에서 발견되었습니다.

그러나 심장에 어떻게 자리 잡는지는 불분명했습니다. Circulation 에 발표된 이 연구는 잇몸의 P. gingivalis가 동물 모델과 인간 모두에서 좌심방으로 침투할 수 있다는 최초의 명확한 증거를 제시하며 , 치주염과 심방세동을 연결하는 잠재적인 미생물 경로를 시사합니다.

"치주염과 심방세동의 인과관계는 아직 밝혀지지 않았지만, 치주세균이 혈류를 통해 확산되면 이러한 질환이 연관될 수 있다"고 휴스턴 대학 생물의학 및 건강 과학 대학원의 조교수이자 이 연구의 제1저자인 슌스케 미야우치가 말했습니다.

다양한 치주 세균 중 P. gingivalis는 치주염과 구강 외 일부 전신 질환에 매우 강한 병원성을 보입니다. 본 연구에서는 두 가지 핵심 질문을 다루었습니다. P. gingivalis가 치주염 병변에서 좌심방으로 이동하는지, 그리고 만약 그렇다면 심방 섬유증과 심방세동의 진행을 유도하는지 여부입니다.

잇몸 질환과 심방세동의 연관성 조사

P. gingivalis가 입 밖으로 빠져나와 다른 부위에 어떻게 피해를 입힐 수 있는지 시뮬레이션하기 위해 연구진은 이 박테리아의 공격적인 W83 균주를 이용하여 생쥐 모델을 만들었습니다.

13주령 수컷 생쥐를 두 그룹으로 나누었습니다. 한 그룹은 이 균주를 치수에 주입했고, 다른 그룹은 감염시키지 않았습니다. 각 그룹을 다시 하위 그룹으로 나누고 12주 또는 18주 동안 관찰하여 장기간 노출에 따른 심혈관계 위험을 추적했습니다.

부정맥 진단 기술인 심장내 자극(Intracardiac stimulation)은 12주차에 감염된 생쥐와 감염되지 않은 생쥐 사이에 심방세동(AFib) 발생 위험에 차이가 없음을 보여주었습니다.

그러나 18주차 검사 결과, 해당 박테리아에 노출된 생쥐는 비정상적인 심박동을 보일 가능성이 6배 더 높았으며, 심방세동 유발률은 대조군의 5%에 비해 30%로 나타났습니다.

연구진은 이 모델이 치주염을 정확하게 재현하는지 확인하기 위해 턱 병변을 검사하여 그 징후를 발견했습니다. 연구진은 P. gingivalis 에 의한 치수 부식과 미세 농양을 발견했습니다.

하지만 손상은 거기서 끝나지 않았습니다. 감염된 조직이 딱딱해지고 섬유화되어 있던 심장 좌심방에서도 이 박테리아를 발견했습니다. 루프 매개 등온 증폭법을 사용하여 특정 유전적 특징을 검출한 결과, 연구진은 도입한 P. gingivalis 균주가 심장에 존재함을 확인했습니다.

반면, 감염되지 않은 쥐는 건강한 치아를 가지고 있었고 심장 조직 샘플에서 이 박테리아의 흔적이 발견되지 않았습니다.

감염 12주 후, P. gingivalis 에 노출된 쥐는 감염되지 않은 쥐보다 심장 흉터가 더 많이 나타났습니다. 18주차에 감염된 쥐의 흉터는 21.9%로 증가했는데, 이는 대조군의 노화 관련 흉터 비율인 16.3%보다 높은 수치입니다.

이는 P. gingivalis가 심장 손상을 조기에 유발할 뿐만 아니라 시간이 지남에 따라 악화시킬 수도 있음을 시사합니다.

그리고 이러한 우려스러운 연관성은 생쥐에서만 발견된 것이 아니었습니다. 별도의 인체 연구에서 연구진은 심장 수술을 받은 심방세동 환자 68명의 좌심방 조직을 분석했습니다.

그 결과, P. gingivalis가 좌심방 조직에서도 발견되었으며, 중증 잇몸 질환이 있는 사람들에게서는 더 높은 수치를 보였습니다.

은밀 공격의 달인

과거 연구에 따르면 P. gingivalis는 숙주 세포에 침입하여 세포 쓰레기 처리반인 오토파고솜의 파괴를 피할 수 있습니다. 세포 내부에 숨을 수 있는 이러한 능력은 P. gingivalis가 면역 방어선을 뚫고 제거되지 않고도 해를 끼칠 만큼의 염증을 유발할 수 있음을 시사합니다. 감염된 생쥐는 섬유증의 바이오마커인 갈렉틴-3의 급증과 염증 및 흉터 형성과 관련된 유전자인 Tgfb1 의 발현 증가를 보였습니다.

연구 결과는 양치질, 치실 사용, 그리고 정기적인 치과 검진이 구강 위생을 증진하는 것 이상의 효과를 보일 수 있음을 시사합니다. 심장 보호에도 도움이 될 수 있습니다. 잇몸 건강을 유지하면 P. gingivalis의 침입을 차단할 수 있습니다.

"P. gingivalis는 치주 병변을 통해 순환계를 침범하여 좌심방으로 이동하는데, 좌심방의 세균 수는 치주염의 임상적 중증도와 상관관계가 있습니다. 심방에 도달하면 심방 섬유화를 악화시켜 심방세동 유발성을 높입니다."라고 미야우치 박사는 말했습니다.

"따라서 P. gingivalis 이동의 관문을 차단할 수 있는 치주 치료는 심방세동 예방 및 치료에 중요한 역할을 할 수 있습니다."

이 팀은 현재 심혈관 치료를 개선하기 위해 히로시마 현의 의료 및 치과 전문가 간의 학제 간 협력을 강화하기 위해 노력하고 있습니다.

"다음 단계로, 저희는 P. gingivalis가 심방 심근세포에 영향을 미치는 구체적인 기전을 연구하고 있습니다."라고 미야우치 박사는 말했습니다.

"또한 현재 히로시마현에 심방세동을 포함한 심혈관 질환 치료를 위한 의료 및 치과 협력 시스템을 구축하는 데 주력하고 있습니다. 향후 이 사업을 전국적으로 확대할 계획입니다."

이 연구에 참여한 다른 공동 저자로는 HU 치과대학의 세균학과의 미키 카와다-마츠오와 히토시 고마츠자와, 구강 및 악안면 병리생물학과의 히사코 후루쇼, 아야코 나카지마, 팜 트롱 팟, 마사에 키타가와, 무츠미 미야우치, 치주과와의 카즈히사 오우하라, 히로시마 대학 병원의 일반 치과학과의 히로미 니시와 히로유키 카와구치, 심혈관 내과의 노보루 오다, 타케히토 토쿠야마, 유사쿠 오쿠보, 쇼 오카무라, 유키코 나카노, 일반 내과과의 토루 히야마, HU 구강 염증 조절 협동 연구실의 후미에 시바가 있습니다. 그리고 HU 의대의 타이이치 타카사키와 외과의 신야 타카하시.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/05/250509121915.htm