헬리코박터 파일로리: 궤양의 원인 세균!
헬리코박터 파일로리: 피프틱 궤양의 원인인 세균
헬리코박터 파일로리란?
헬리코박터 파일로리(Helicobacter pylori)는 피프틱 궤양과 십이지장 궤양의 주요 원인으로 알려진 세균입니다. 이 세균은 그람 음성의 막대형 세균으로 구성되어 있으며, 간단화된 구조를 가지고 있습니다. H. pylori는 운동을 도와주는 플래젤라라고 하는 꼬리가 있으며, 그 내부에는 원형의 DNA가 있습니다. 이 세균이 가진 중요한 병원성 요소로는 세포에 부착하는 립오폴리사카라이드와 요소인 표면에 존재하는 요소인 요소가 있습니다. 헬리코박터 파일로리의 생존에 있어서요소는 매우 중요한 역할을 합니다. 요소는 요소와 물을요소로 변환시킴으로써 요소를 이산화탄소와 암모니아로 변환합니다. 이는 왜 중요한지 곧 알아볼 것입니다. 암모니아는 NH3로 표현되며 상당히 염기성입니다. 또한 H. pylori는 Vac A와 Cag A와 같은 액체 독소도 분비할 수 있습니다. Vac A는 세포의 세포사(세포사)를 유발하며, Cag A는 세포 내부의 세포의 무결성과 구조를 깨뜨리고 염증을 유발합니다. 그렇지 않다면 걱정하지 마세요. 이 비디오를 통해 이해하게 될 것입니다. 따라서 헬리코박터 파일로리는 피프틱 궤양과 십이지장 궤양의 일반적인 원인이며, 이에 대해 자세히 알아보겠습니다.
위의 구조와 위장 내의 헬리코박터 파일로리
위의 구조와 소화기(위장관)에 대해 간략히 알아보겠습니다. 여기에는 위와 십이지장이 있으며, 이는 소화기의 첫 번째 부분입니다. 피로즈 항문은 위와 십이지장 사이의 장벽입니다. 어쨌든, 위에는 몇 가지 부분이 있습니다. 상부인 펀더스, 식도와 위를 연결하는 첫 번째 부분인 카디아, 몸통, 그리고 가장 중요한 부분인 아문이 있습니다. 아문은 헬리코박터 파일로리가 서식하는 곳이며, 사실상 50%의 사람들이 상생 세균으로써 그들 안에 헬리코박터 파일로리를 가지고 있다는 것을 의미합니다. 소화기의 아문을 확대해 보면, 위 세포는 원통형 상피 세포로 구성되어 있으며, 이 상피 세포들 사이에는 밀착된 결합부가 있습니다. 이 원통형 상피 세포 위에는 점액이라고 하는 층이 있으며, 이는 점포세포에 의해 생성됩니다. 이 점액은 위산으로부터의 보호막 역할을 중요하기 때문에 매우 중요합니다. 위산은 음식 소화에 중요한 역할을 하는 엽산 세포에 의해 생성됩니다. 위산 층 위에는 위의루멘이 있으며, 여기에 헬리코박터 파일로리와 같은 세균이 존재할 수 있습니다. 이러한 세균은 감염으로 인해 존재할 수도 있고, 그들은 정상적으로 그냥 존재할 수도 있습니다. 왜냐하면 약 50%의 사람들이 위에 헬리코박터 파일로리를 가지고 있기 때문입니다. 이를 도식화하면 pH 값이 위쪽으로 감소한다는 것을 알 수 있습니다. 따라서 가장 산성인 엽뮤스 층 위에 있는 것이 가장 산성인 염산 층이므로 H. pylori는 이 산성 환경에서 어떻게 생존하는 걸까요? 위에서는 요소라는 화학물질을 찾을 수 있으며, H. pylori는 요소를 이산화탄소와 암모니아로 변환할 수 있습니다. H. pylori는 요소 생산 효소를 갖추고 있기 때문에 이 변화를 수행할 수 있습니다. 요소와 물을 이산화탄소와 암모니아로 변환하는 것입니다. 암모니아는 약간 염기성이므로 산성을 중화시킵니다. 따라서 H. pylori는 위 세포들을 향해 내려갈 수 있으며, 이는 움직일 수 있는 플래젤라라고 하는 꼬리의 도움으로 이루어집니다. H. pylori는 적은 양의 요소 제조를 통해 산성을 중화시키고 플래젤라를 사용하여 위 세포들로 이동하는 데 이 두 가지를 동시에 수행합니다. 위 세포와 접촉하게 되면 H. pylori는 립오폴리사카라이드를 이용하여 위 세포에 부착할 수 있게 됩니다. H. pylori가 위 세포에 부착되면 각종 독소(Cag A와 Vac A 등)를 분비할 수 있습니다. Cag A는 세포의 무결성을 깨뜨리며, 실질적으로 위 세포들 사이의 밀착된 결합부를 붕괴시킵니다. 동시에 Cag A는 해당 세포 내에서 일부 사이토카인의 생성을 자극합니다. IL-8과 같은 사이토카인 예입니다. 그렇다면 IL-8이란 무엇일까요? IL-8은 신경근육세포 인자로서 중성구를 해당 영역으로 유치하는 역할을 합니다. 중성구는 과도한 염증을 유발할 수 있으므로 위 조직을 손상시킬 수 있습니다. 따라서 IL-8은 염증을 유발시킵니다. 이후 Vag A에 대해 알아보겠습니다. Vag A는 실질적으로 위 세포의 세포 사멸을 유발합니다. Cag A와 Vag A의 조합은 말 그대로 위 세포의 파괴를 초래하며, 결과적으로 염산 층과 위 층이 파괴된 주변 조직에 침입합니다. 이렇게 궤양이 형성됩니다. 헬리코박터 파일로리가 위에 있는 감염은 염산의 과다 분비를 촉진하므로 특히 parietal 세포에 의해 많은 양의 염산이 생성됩니다. 이는 염기성인 정상적인 십이지장으로 들어가는 염산 성분을 허용하므로 헬리코박터 파일로리 감염은 십이지장 궤양 또한 유발할 수 있습니다. 이해하셨다면, 이제 헬리코박터 파일로리를 진단하고 치료하는 방법에 대해 알아보겠습니다.
헬리코박터 파일로리 진단 및 치료 방법
헬리코박터 파일로리를 진단하기 위해 요구되는 일반적인 방법으로는 요소 숨을 테스트(urea breath test)가 있습니다. 요소 숨을 테스트는 요소 화학 기전의 탄소에 태그를 한 후, 개인이 요소를 섭취하고 위로 이동하게 됩니다. 만약 H. pylori가 존재한다면 요소와 물은 이산화탄소와 암모니아로 변환됩니다. 이에 따라 CO2는 혈류로부터 심장으로 이동하고, 심장은 화학적으로 태그된 탄소를 가진 혈액을 폐로 펌핑하여 CO2가 호흡으로 배출되게 합니다. 화학적으로 태그된 CO2의 존재는 H. pylori 감염을 나타냅니다. H. pylori 감염을 진단하는 다른 방법으로는 대변 샘플 테스트가 있습니다. 헬리코박터 파일로리 감염을 치료하기 위해 일반적으로 프로톤 펌프 억제제를 사용해 과다한 염산 분비를 방지하고 항생제를 사용합니다.
요약
헬리코박터 파일로리는 피프틱 궤양과 십이지장 궤양의 일반적인 원인입니다. 이 세균은 세포에 부착하기 위한 병원성 요소를 가지고 있으며, 위 내의 산성 환경에서 생존하기 위해 암모니아를 생성합니다. H. pylori는 염산 분비를 촉진하고 위 근처 조직을 손상시키며, 궤양의 형성을 초래할 수 있습니다. 헬리코박터 파일로리 감염은 요소 숨을 통해 진단되며, 프로톤 펌프 억제제와 항생제를 사용하여 치료됩니다. 헬리코박터 파일로리 감염은 십이지장 궤양을 유발할 수 있으므로 적시에 치료하는 것이 중요합니다.