만성염증의 원인 중 SIBO를 알아보자

소장내 세균 과증식(SIBO)과 전신 질환과의 연관성

마이크로바이옴(Microbiome)은 미생물 군집의 모든 유전적 내용을 포함하는 넓은 개념이며, 마이크로바이오타(Microbiota)는 특정 환경에 존재하는 미생물의 복합체를 의미합니다. 인간의 장내에는 1,500종 이상의 박테리아가 서식하며, 이들의 균형이 깨지는 상태인 디스바이오시스(Dysbiosis)는 다양한 병리학적 상태를 유발하거나 악화시킬 수 있습니다.

소장 내 세균 과증식(SIBO)은 소장 내 세균의 양적, 질적, 위치적 변화를 특징으로 하는 질환입니다. 일반적으로 공장(jejunum) 흡인액 배양에서 10^5 CFU/mL 이상의 세균이 확인될 때 진단됩니다. 주요 증상으로는 복통, 배변 습관 변화, 팽만감 등이 있으며, 병태생리학적으로는 세균 내독소인 지질다당류(LPS)에 대한 장 투과성 증가가 염증 반응을 자극하여 만성적인 염증 상태를 유발하는 것이 핵심 기전으로 꼽힙니다.

진단 방법으로는 소장 흡인액 배양이 표준(Gold Standard)이지만, 침습적이기 때문에 비침습적인 호기 검사(Breath Tests, 포도당 또는 락툴로오스 이용)가 임상에서 더 자주 사용됩니다.

SIBO는 단순한 소화기 문제를 넘어,

'장내 미생물 불균형(Dysbiosis) → 장 장벽 손상(Leaky Gut) → 세균 독소(LPS) 혈류 유입 → 전신 염증 반응 및 면역 교란'

이라는 핵심 경로를 통해 전신 질환에 영향을 미칩니다. 각 파트별 세부 기전은 다음과 같습니다.

1. 핵심 공통 기전: LPS와 전신 염증 (The Core Mechanism)

가장 기본이 되는 기전은 그람 음성균의 세포벽 성분인 지질다당류(LPS, Lipopolysaccharide)입니다.

장 투과성 증가: SIBO로 인해 과도하게 증식한 세균은 장 점막을 손상시키고 세포 간 결합(Tight Junction)을 느슨하게 만듭니다.

내독소혈증(Endotoxemia): 느슨해진 장벽을 통해 LPS가 혈류로 유입됩니다.

염증 폭발: 혈류로 들어온 LPS는 면역 세포의 TLR-4(Toll-like Receptor 4) 수용체와 결합하여 염증성 사이토카인(IL-6, TNF-α 등)의 폭발적인 분비를 유발합니다. 이로 인해 신체 곳곳에서 만성적인 염증 상태가 지속됩니다.

2. 소화기 질환 (Gastroenterology)

소화기 질환은 SIBO의 원인이자 결과가 되는 악순환의 고리를 형성합니다.

염증성 장질환(IBD): 운동성 저하: 장내 만성 염증은 장 신경계와 평활근을 손상시켜 위장관 운동을 억제합니다. 이는 구강-맹장 통과 시간(OCTT)을 지연시켜 박테리아가 씻겨 내려가지 않고 증식할 시간을 벌어줍니다.

췌장염(Pancreatitis): 효소 부족과 정체: 급성 췌장염은 24시간 내에 장 운동 저하와 투과성 증가를 일으킵니다. 만성 췌장염이나 낭포성 섬유증(CF)에서는 췌장 소화 효소 분비가 감소하여 소화되지 않은 영양분이 장에 남게 되고, 이것이 박테리아의 먹이가 되어 과증식을 유발합니다. 중증도 악화: 이렇게 발생한 SIBO로 인한 내독소혈증은 다시 췌장의 괴사나 2차 감염을 유발하여 사망률을 높이는 원인이 됩니다.

낭포성 섬유증(CF): 끈적한 점액: 유전자 돌연변이로 인해 장내 점액이 끈적해지면서 장 운동이 느려지고, 항균 작용을 하는 파네스 세포(Paneth cell)가 손상되어 SIBO가 발생하기 쉽습니다.

3. 심장학 (Cardiology) - '장-심장 축 (Gut-Heart Axis)'

심장과 장은 혈류와 염증 물질을 통해 밀접하게 연결되어 있습니다.

심부전(Heart Failure): 장 허혈과 부종: 심장의 펌프 기능이 떨어지면 장으로 가는 혈류가 줄어 장벽이 허혈 상태(산소 부족)에 빠지고 부종이 생깁니다. 이는 장 장벽 기능을 떨어뜨려 LPS 투과를 높입니다. 심근 세포 사멸: 혈류로 들어온 LPS는 심장 근육세포의 TLR-4와 결합하여 염증 반응을 일으키고, 이는 심근의 구조적 변형(Remodeling)과 세포 사멸(Apoptosis)을 가속화하여 심부전을 악화시킵니다.

죽상동맥경화증(Atherosclerosis): TMAO 경로: 장내 세균은 음식물(콜린, 포스파티딜콜린 등)을 분해하여 TMA(Trimethylamine)를 만듭니다. 이것이 간으로 이동하여 산화되면 TMAO(Trimethylamine-N-oxide)가 되는데, TMAO는 혈관 내 플라크 생성을 촉진하는 강력한 동맥경화 유발 물질입니다. 석회화: SIBO 환자에서는 동맥 석회화를 막는 단백질인 MGP(Matrix Gla-Protein)의 비활성형이 증가하여 혈관이 딱딱해지는 경향이 있습니다.

심부정맥 혈전증(DVT): 혈액 응고 활성화: LPS가 혈소판과 혈관 내피세포의 TLR-4를 자극하면, 혈액 응고를 촉진하는 인자들이 분비되어 혈전이 잘 생기는 상태(Pro-coagulatory state)가 됩니다.

4. 내분비학 (Endocrinology)

호르몬 대사와 인슐린 저항성에 관여합니다.

제1형 당뇨병: 베타 세포 파괴: 장내 미생물 불균형이 면역 체계를 교란시켜, 췌장의 인슐린 분비 세포(베타 세포)를 공격하는 자가면역 반응을 유도할 수 있습니다.

제2형 당뇨병: 인슐린 수용체 파괴: 내독소혈증(LPS)으로 인해 생성된 염증성 사이토카인들이 표적 장기(근육, 간 등)의 인슐린 수용체를 파괴하거나 기능을 떨어뜨려 인슐린 저항성을 유발합니다. 위마비(Gastroparesis): 당뇨병성 자율신경병증은 위장 운동(특히 공복 시 소장을 청소하는 MMC 운동)을 마비시켜 SIBO를 유발하는 주요 원인이 됩니다.

갑상선 질환: 운동 저하: 갑상선 기능 저하증 자체가 장 운동을 느리게 하고 장 점막 부종을 유발하여 SIBO 위험을 높입니다. 약물 흡수 방해: SIBO는 갑상선 호르몬제(Levothyroxine)의 흡수를 방해하거나 대사를 변화시켜 약효를 떨어뜨리는 가장 강력한 요인 중 하나로 지목됩니다. 자가면역 교차 반응: 세균의 항원이 갑상선 항원과 구조적으로 유사하여(Molecular Mimicry), 면역계가 갑상선을 공격하게 만드는(그레이브스병, 하시모토 갑상선염) 방아쇠 역할을 할 수 있습니다.

5. 신경학 (Neurology) - '장-뇌 축 (Gut-Brain Axis)'

뇌의 염증과 신경 전달 물질에 직접적인 영향을 줍니다.

파킨슨병(Parkinson's Disease): 약물 효능 저하: SIBO가 있는 파킨슨병 환자는 치료제인 레보도파(Levodopa)의 효과가 떨어집니다. 장내 세균이 레보도파를 뇌에 도달하기 전에 미리 분해해 버리거나, 활성산소를 만들어 약물 흡수를 방해하기 때문입니다. 신경 염증: 장에서 유입된 LPS는 뇌의 면역 세포인 미세아교세포(Microglia)를 활성화하여 뇌 신경에 염증을 일으킵니다. 알파-시누클레인: 장내 세균 대사산물은 파킨슨병의 원인 단백질인 알파-시누클레인(α-synuclein)의 비정상적인 응집을 유도하여 병을 악화시킬 수 있습니다.

자폐 스펙트럼 장애(Autism): 대사산물 독성: 특정 세균(Clostridia 등)이 과다 생성하는 프로피온산(Propionate) 등의 단쇄지방산이 뇌 신경 기능에 부정적인 영향을 미칩니다. 영양 결핍과 산화 스트레스: SIBO로 인한 비타민 B12 흡수 장애는 항산화 물질인 글루타치온(Glutathione) 결핍을 초래하여 뇌가 산화 스트레스에 취약해지게 합니다. 뇌 장벽(BBB) 투과성: LPS에 의한 염증은 뇌혈관 장벽을 느슨하게 만들어 수은과 같은 중금속이나 독소가 뇌로 쉽게 침투하게 만듭니다.

6. 류마티스 및 피부 (Rheumatology & Skin)

전신 경화증(Systemic Sclerosis): 영양 실조: 위장관 섬유화로 인한 운동 마비가 SIBO를 유발하고, 이는 심각한 영양 흡수 장애(단백질, 비타민 등)로 이어져 환자의 예후와 사망률에 직결됩니다.

장미색 비강진(Rosacea): 사이토카인 매개: 장내 세균 항원이 혈액을 타고 돌며 TNF-α(종양괴사인자-알파)와 같은 염증 물질 생성을 자극하고, 이것이 피부 혈관을 확장시키고 염증을 일으켜 얼굴 붉어짐과 트러블을 유발합니다. 제균 치료로 SIBO를 없애면 피부 증상이 획기적으로 좋아지는 현상이 이를 뒷받침합니다.

SIBO는 단순히 장에 국한된 문제가 아니라, 전신적인 병태 생리에 깊이 관여하고 있습니다.

SIBO가 단순히 "소화장애"에 국한된 게 아니라, 장내 세균이 뿜어내는 독소(LPS)와 대사산물(TMAO, Propionate 등)이 혈관을 타고 전신을 돌아다니며 심장, 뇌, 췌장, 갑상선 등을 공격하거나 기능을 떨어뜨리는 전신 질환의 매개체로서 지금 고생하고 있는 다양한 증상의 상위 원인이 될 수 있습니다.

더 읽어보기

메인 리뷰논문은 총 112개의 연구를 분석한 것이며, 아래는 앞서 설명해 드린 병태생리 기전과 직접적으로 관련된 핵심 연구들입니다.

1. 메인 리뷰 논문 (Source Article)

Sroka N, et al. "Show Me What You Have Inside—The Complex Interplay between SIBO and Multiple Medical Conditions—A Systematic Review." Nutrients. 2023; 15(1):90. (Published online 2022 Dec 24)

2. 소화기 내과 (Gastroenterology)

소화기 질환과 SIBO의 양방향성을 다룬 연구들입니다.

염증성 장질환 (IBD) Rutgeerts P, et al. (크론병 환자에서의 회장 기능 장애와 세균 과증식 연구) Klaus J, et al. "Small intestinal bacterial overgrowth in patients with Crohn's disease." Scand J Gastroenterol. 2009. Rana SV, et al. (궤양성 대장염 환자에서의 SIBO 유병률 연구)

셀리악 병 (Celiac Disease) Tursi A, et al. "High prevalence of small intestinal bacterial overgrowth in celiac patients with persistence of gastrointestinal symptoms after gluten withdrawal." Am J Gastroenterol. 2003. (글루텐 프리 식단에도 증상이 지속되는 환자 연구) Rubio-Tapia A, et al. (셀리악 병과 SIBO의 연관성을 재평가한 연구)

췌장 및 낭포성 섬유증 Kim DB, et al. (만성 췌장염 환자에서의 SIBO와 췌장 효소 보충 요법 관련 연구) Lisowska A, et al. (낭포성 섬유증 환자에서의 SIBO 유병률 연구)

3. 심장 내과 (Cardiology)

장-심장 축(Gut-Heart Axis) 및 죽상동맥경화증 관련 연구들입니다.

심부전 (Heart Failure) Pasini E, et al. "Pathogenic Gut Flora in Patients With Chronic Heart Failure." JACC Heart Fail. 2016. (심부전 환자의 병원성 장내 세균총 연구) Song WF, et al. (심부전 환자의 예후와 SIBO의 상관관계 연구) GutHeart Trial (심부전에서 장내 미생물 조절 치료의 효과를 검증하는 임상시험)

죽상동맥경화 및 혈전 Fialho A, et al. "Association between small intestinal bacterial overgrowth by glucose breath test and coronary artery disease." Dig Dis Sci. 2018. (관상동맥 질환과 SIBO의 연관성) Ponziani FR, et al. (동맥 경직도와 SIBO의 연관성 연구 - MGP 단백질 관련)

4. 내분비 내과 (Endocrinology)

당뇨병 및 갑상선 호르몬 대사 관련 핵심 연구들입니다.

당뇨병 (Diabetes) Ojetti V, et al. (제1형 당뇨병 환자에서의 SIBO 유병률) Rana SV, et al. (제2형 당뇨병 및 자율신경병증과 SIBO의 관계)

갑상선 질환 (Thyroid) Brechmann T, et al. "Levothyroxine Therapy and Impaired Clearance Are the Strongest Contributors to Small Intestinal Bacterial Overgrowth." World J Gastroenterol. 2017. (갑상선 호르몬제 복용과 SIBO의 강력한 상관관계 규명) Konrad P, et al. (갑상선 기능 이상 환자에서의 SIBO 연구)

5. 신경과 (Neurology)

장-뇌 축(Gut-Brain Axis) 및 신경 퇴행성 질환 연구들입니다.

파킨슨병 (Parkinson's Disease) Fasano A, et al. "Gastrointestinal Dysfunction in Parkinson's Disease." Lancet Neurol. 2015. (파킨슨병의 위장관 기능 장애 총설) Tan AH, et al. "Small Intestinal Bacterial Overgrowth in Parkinson's Disease." Parkinsonism Relat Disord. 2014. (레보도파 흡수 장애 및 운동 증상 악화 관련) Gabrielli M, et al. (파킨슨병 환자의 SIBO 유병률 초기 연구)

자폐 스펙트럼 (Autism) Wang L, et al. "Hydrogen Breath Test to Detect Small Intestinal Bacterial Overgrowth: A Prevalence Case–Control Study in Autism." Eur Child Adolesc Psychiatry. 2018. (자폐 증상 심각도와 SIBO의 연관성)

6. 류마티스 및 피부과 (Rheumatology & Dermatology)

전신 경화증 및 장미색 비강진 관련 연구들입니다.

전신 경화증 (Systemic Sclerosis) Parodi A, et al. "Small intestinal bacterial overgrowth in patients suffering from scleroderma: clinical effectiveness of its eradication." Am J Gastroenterol. 2008. (경피증 환자에서 SIBO 치료의 임상적 효과) Marie I, et al. (전신 경화증 환자의 영양 결핍과 SIBO의 관계)

장미색 비강진 (Rosacea) Parodi A, et al. "Small intestinal bacterial overgrowth in rosacea: clinical effectiveness of its eradication." Clin Gastroenterol Hepatol. 2008. (리팍시민 치료를 통한 피부 증상 호전 연구) Drago F, et al. (피부 질환과 장내 미생물의 연관성 추가 연구)