장 건강과 면역의 과학

장 미생물이 평생 건강을 책임지는 주인공이다!

당뇨병, 심장병, 암, 우울증, 뇌 질환…

현대 만성질환의 배후에는 장 미생물이 있다

장 미생물을 잘 관리해야 건강하게 나이 들 수 있다

인간 수명 100세 시대를 맞아 현인류는 그 어느 때보다 오래 산다. 동시에 그 어느 때보다 아프다. 심혈관계 질환, 당뇨병, 대사 증후군, 자가면역 질환, 암, 간 질환, 우울증, 알츠하이머병 같은 만성질환이 놀라운 속도로 늘고 있다. UCLA 의대 교수이자 저명한 소화기내과 전문의인 에머런 메이어 박사는 장 미생물이 우리 몸을 위협하는 질병의 중심에 있다는 획기적인 제안을 내놓는다. 최신 과학과 임상 경험을 결합한 이 책은 21세기 건강 위기에서 벗어나려면 우리 몸을 뇌-장-미생물 네트워크의 장으로 바라보는 새로운 접근 방식이 필요하다고 말한다. 장 미생물과 신체 시스템 사이에 잘못된 신호가 오가면 질병에 취약해질 수 있다. 결국 우리가 식습관을 통해 장에 사는 미생물 생태계를 어떻게 유지하느냐에 따라 우리 몸의 건강과 질병의 드라마는 달라질 것이다.

신경계, 내분비계, 면역계를 담당하는

우리 몸의 만능 기관, 장!

장은 단순히 소화기관만이 아니라, 전신 건강을 책임지는 만능 기관이다. 우리 몸의 면역 세포 70%가 장벽에 있고, 소화기관은 자체 면역계는 물론, 호르몬을 생산하는 내분비계도, 장의 뇌라 불리는 신경계도 갖추어 신체의 다른 부분과 소통한다. ‘장 연결체(gut connectome)’라는 개념이다. 장 연결체는 물질대사와 음식 섭취, 병원균으로부터 우리 몸을 방어하는 다양한 역할을 수행한다. 여기에 장에 거주하는 수십조 개의 미생물이 중요한 역할을 담당한다. 우리 몸을 상호 연결된 네트워크로 보는 이 개념은 ‘뇌-장-미생물 네트워크’ 연구로 확장되어 최근 과학계에서 주목받고 있다.

에머런 메이어 박사는 뇌와 장 미생물군의 상호작용을 연구하는 당대 최고의 전문가 중 한 명으로, 장 미생물군(microbiome)이 신체 건강에서 얼마나 중추적인 역할을 하는지 이 책에서 상세하게 밝힌다. 저자는 우리 몸이 뇌-장-미생물 축을 따라 양방향 대화를 하며, 우리 몸의 건강 상태가 이들 사이에 어떤 신호를 주고받느냐에 달려 있다고 설명한다. 장 미생물과 다양한 신체 시스템 간에 잘못된 교류가 일어나면 질병에 대한 취약성을 높인다는 것이다. 저자는 많은 현대인들이 당뇨병, 심장병, 암 같은 만성 질환과 더불어 코로나19와 같은 감염성 질환에 취약해지는 이유를 식단과 생활 방식에서 찾는다. 이 책은 식단과 생활 방식이 초래한 장 미생물군의 변화가 21세기 인류의 건강 위기에서 핵심적인 역할을 한다는 증거를 처음으로 밝히고 있다. 과학 지식과 건강 정보를 함께 갖춘 이 책의 끝에는 장 건강에 도움이 되는 음식 레시피를 소개하고 있다.

장 미생물 건강하게 먹이기 프로젝트

미생물을 생각하는 식단이 내 몸을 살린다

서구식 식단은 장 미생물들에게 장기적인 스트레스틀 남긴다. 우리가 설탕, 지방, 붉은 고기, 초가공식품을 많이 섭취하면 소화는 소장에서 거의 다 끝이 나고 만다. 배가 고픈 대장의 미생물들은 장 점막의 다당류들에 눈독을 들이고, 만나지 말아야 할 소화기관의 면역 세포들과 장 미생물들이 접촉하면서 장-뇌-미생물 네트워크에 혼란을 일으키게 된다. 장벽이 무너지고 소화기관의 면역 세포가 만성적으로 활성을 띠면서 염증 신호가 뇌와 전신에 퍼져 질병으로 이어질 수 있다. 1) 알레르기와 크론병 같은 자가면역 질환, 2) 비만, 당뇨병, 암, 심혈관 질환, 간 질환과 같은 대사 증후군, 3) 우울증, 알츠하이머, 파킨슨병과 같은 뇌 질환. 현대인을 괴롭히는 질병의 대다수가 장과 장 미생물에 토대를 두고 나타날 수 있다는 것이다.

에머런 메이어 박사는 소장에서 흡수되지 않고 대장에 도달하는 미생물 위주의 식단을 풍성하게 차리는 것이 건강하게 사는 길이라고 여러 데이터와 연구 결과를 들어 보여준다. 식이섬유를 자주 섭취하면 짧은 사슬 지방산의 생산자인 프레보텔라 균이 늘어난다. 짧은 사슬 지방산은 장 건강의 중요한 요소로 장벽을 튼튼하게 해주며, 프레보텔라와 같은 유익한 장 미생물이 줄어들면 신경계 건강이 나빠진다는 연구 결과가 속속 등장하고 있다. 행복 호르몬이라 불리는 세로토닌은 수면, 식욕, 감정 조절에 관여하는 신경 전달 물질인데, 장 내강에서 세로토닌이 만들어지는 과정에서 미생물이 큰 역할을 한다. 장크롬친화 세포에서 세로토닌을 만들도록 자극하는 역할을 장 미생물이 맡고 있는 것이다. 섬유소의 복합 탄수화물처럼 트립토판이 풍부한 식품을 섭취해 장 미생물을 배불리 먹일수록 장에서의 세로토닌 생성이 늘어난다. 녹차, 적포도주, 향신료 등에 풍부한 폴리페놀은 뇌의 스트레스 반응을 줄인다고 알려져 있으며 항염증 효과가 있다.

‘하나의 증후군’에서 ‘하나의 건강’으로

미생물 다양성에서 건강을 찾는다

파킨슨병은 운동과 보행에 어려움을 겪는 퇴행성 신경 질환인데, 파킨슨병으로 진단받기 수년 전에 장 운동이 줄고 변비가 심해지는 초기 징후가 먼저 나타난다고 한다. 이러한 책 속의 사례에서 볼 때, 장은 신체 여러 기관과 광범위하게 상호작용하는 “우리 몸의 중요한 허브”이다.

의학계는 그동안 신체를 개별적으로 따로따로 떼어서 연구해왔지만 최근 과학계에서 우리 몸을 상호 연결된 복잡한 네트워크로 바라보는 통합 관점이 떠오르고 있다. 질병은 발생 과정에서 여러 장기에 영향을 미친다. 이 책의 저자 에머런 메이어 박사가 강조하는 것도 “질병을 하나의 복합적이고 다면적인 증후군”으로 접근하자는 관점이다. 저자는 더 나아가 토양 미생물의 다양성을 고려하는 농업이 뒤따르지 않는다면 인류의 건강이 악화일로에 접어들 것이라고 말한다. 미생물을 생각하는 식탁이 인류의 건강과 지구의 건강을 지킨다는 것이다.

식생활의 변화로 우리 몸에 사는 장 미생물의 종 다양성이 급격히 떨어졌다. 식물 곁에서 살아가는 토양 미생물이 처한 사정도 비슷하다. 인간이 재배하는 농산물의 종류가 확 줄어들었기 때문이다. 인간, 토양, 환경의 건강은 미생물이라는 지구의 강력한 주인공들에게 달려 있는지도 모른다. 이 책의 저자, 에머런 메이어의 말처럼 “미생물을 생각하자. 우리가 장 미생물을 귀히 여기면 마땅히 그들도 그렇게 할 것이다.”

지은이 : 에머런 메이어 

의학박사, 소화기내과 의사, UCLA 교수. 40여 년간 뇌와 몸의 상호작용을 연구해왔으며, 뇌와 장 미생물군 유전체(microbiome) 상호작용 분야의 선구자이자 세계적 석학이다.

뮌헨 루트비히 막시밀리안 대학 의과대학을 졸업한 뒤 밴쿠버 종합병원 레지던트를 거쳐 캘리포니아 대학 로스앤젤레스(UCLA)에서 위장병학으로 전공 과정을 마쳤다. 25년간 미국 국립보건원의 연구비 지원을 받았으며 현재 오펜하이머 센터의 스트레스 및 회복력 신경생물학 연구소장이자 UCLA 미생물군 유전체 센터장을 맡고 있다.

2016년에 뇌와 장, 장 신경계, 장 미생물의 상호작용을 다룬 『더 커넥션The Mind-Gut Connection』을 펴냈다. 이 책은 과학, 건강 분야 베스트셀러로 화제를 모았고 16개 언어로 번역 소개되었다.

옮긴이 : 김홍표 

서울대학교 약학대학 약학과를 졸업하고 동 대학원에서 석사학위와 박사학위를 받았다. 현재 아주대학교 약학대학 교수이다. 국립보건원 박사후 연구원과 인하대 의과대학 연구교수를 지냈으며 피츠버그 의과대학, 하버드 의과 대학에서 연구했다. 천연물 화학, 헴 생물학, 바이오 활성 가스 생물학, 자기소화, 면역학과 관련된 여러 편의 논문을 썼다.

지은 책으로 『작고 거대한 것들의 과학』, 『가장 먼저 증명한 것들의 과학』, 『김홍표의 크리스퍼 혁명』, 『먹고 사는 것의 생물학』, 『산소와 그 경쟁자들』이 있고 옮긴 책으로 『장 건강과 면역의 과학』, 『태양을 먹다』, 『탄소 교향곡』, 『내 안의 바다, 콩팥』, 『진화와 의학』 등이 있다. 

머리말 5

1. 미국, 공중보건 위기에 침묵하다 15

2. 우리 몸 네트워크의 허브, 장 35

3. 건강한 장이란 무엇인가? 49

4. 스트레스와 뇌 질환 81

5. 식단은 어떻게 뇌-장-미생물 네트워크를 조절하는가? 121

6. 운동과 잠은 우리의 장 미생물에 어떤 영향을 미치는가? 149

7. 장 미생물 회복하기 177

8. 장 건강의 열쇠는 흙 속에 있다 221

9. 건강을 바라보는 통합 관점 239

10. 건강한 식생활의 패러다임을 바꾸다 263

음식 요리법 267

감사의 글 319

식단 출처 323

옮긴이의 글 325

주 329

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