정기적으로 양치질과 치실질을 하면 미소가 아름다워 보일 뿐만 아니라 심장도 보호할 수 있다는 사실을 알고 계셨나요? 최근 일본의 연구자들은 감염된 입이 심장 파열을 일으킬 수 있다고 보고했습니다. 도쿄 의과 치과 대학의 연구에 따르면 구강 병원체인 포르피로모나스 긴기발리스(Porphyromonas gingivalis)가 심장 마비 후 심장 근육 회복을 방해한다는 사실이 밝혀졌으며, 이는 구강 감염을 치료하면 치명적인 심장 마비를 예방하는 데 도움이 될 수 있음을 시사합니다.

과학자들은 잇몸 질환을 일으키는 박테리아 포르피로모나스 진지발리스(Porphyromonas gingivalis)가 자가포식소체와 리소좀의 결합을 방해한다는 사실을 발견했습니다. 이러한 간섭은 심장 조직의 재구성을 악화시키고 심장마비 후 심장 파열의 위험을 증가시킬 수 있습니다.

도쿄 의과 치과 대학이 실시하고 최근 국제 구강 과학 저널(International Journal of Oral Science)에 발표된 이 연구에서는 일반적인 구강 병원체가 관상 동맥 심장 질환 발병 후 심장 근육 세포의 자가 회복을 차단한다는 사실이 밝혀졌습니다.

관상동맥질환이 발병하면 관상동맥의 혈류가 차단되어 심근에 영양분과 산소가 충분히 공급되지 않아 결국 심근세포가 죽게 됩니다. 이러한 일이 발생하는 것을 방지하기 위해 심근세포는 자가포식이라는 과정을 사용하여 손상된 세포 구성 요소를 처리하고 심장 기능 장애를 유발하는 것을 방지합니다.

은행나무 프로테아제는 이종포식과 자가포식에 대한 이중 억제 효과를 가지고 있습니다. P.g.가 출시한 진지페인(Gingipain) VAMP8을 절단하여 심장 기능 장애를 유발할 수 있는 자가포식소체-리소좀 융합을 방지하여 자가포식을 억제할 수 있습니다. 출처: 도쿄 의과대학 심장혈관의학과

포르피로모나스 긴기발리스(Porphyromonas gingivalis)에 대한 주요 발견

이번 연구의 제1저자인 유카 시헤이도-와타나베(Yuka Shiheido-Watanabe)는 “이전 연구에서는 심근경색 폐색 부위에서 발견된 치주 병원체인 포르피로모나스 긴기발리스(Porphyromonas gingivalis)가 경색 후 심근 취약성을 악화시키는 것으로 나타났습니다.”라고 말했습니다. "그러나 이 효과의 기본 메커니즘은 아직 알려지지 않았습니다."

이 문제를 연구하기 위해 연구진은 P. gingivalis의 가장 강력한 병독성 인자인 gingipain을 발현하지 않는 P. gingivalis 계통을 만들었습니다. 이전 연구에서는 진지페인이 세포가 손상될 때 프로그램된 세포 사멸을 억제할 수 있음을 보여주었습니다. 그런 다음 그들은 심장 근육 세포나 생쥐를 박테리아로 감염시켰습니다.

자가포식 간섭 및 심근세포 기능 장애

교신 저자인 Yasuhiro Maejima는 "결과는 매우 명확합니다."라고 설명합니다. "진지페인이 결여된 돌연변이 박테리아에 감염된 세포의 생존율은 야생형 박테리아에 감염된 세포의 생존율보다 훨씬 높았습니다. 또한, 야생형 V. 긴기페인에 감염된 생쥐에서 심근경색의 영향은 돌연변이 V. 긴기페인이 결여된 생쥐에 감염된 생쥐보다 훨씬 더 심각했습니다."

이 효과에 대한 더 자세한 연구에서는 진지페인이 자가포식에 중요한 과정인 자가포식소체와 리소좀이라는 두 가지 세포 구성 요소의 융합을 방해한다는 사실이 밝혀졌습니다. 쥐의 경우 이로 인해 심장 근육 세포의 크기가 증가하고, 심장 근육을 보호하기 위해 일반적으로 세포에서 제거되는 단백질이 축적됩니다.

Shiheido-Watanabe는 “우리의 결과는 진지페인을 생성하는 P. gingivalis 박테리아에 의한 감염이 자가포식소체의 과도한 축적을 유발하여 세포 기능 장애, 세포 사멸 및 궁극적으로 심장 파열을 초래한다는 것을 보여줍니다.”라고 말했습니다.

치은염이 심장마비 후 심장 근육의 자체 치유 능력에 큰 영향을 미치는 것으로 보인다는 점을 고려하면, 이 일반적인 구강 감염을 치료하면 치명적인 심장마비의 위험을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

참고: "치주 병원체 Porphyromonas gingivalis는 자가포식소체-리소좀 융합을 억제하여 경색 후 심근을 손상시킵니다.", 저자: Yuka Shiheido-Watanabe, Yasuhiro Maejima, Shun Nakagama, Qintao Fan, Natsuko Tamura 및 Tetsuo Sasano, 2023년 9월 18일, "International Journal of Oral Science".

DOI:10.1038/s41368-023-00251-2