약용버섯 이야기(156): 균류의 위험성과 의약적 이용

약용버섯 이야기(156): 균류의 위험성과 의약적 이용
 

페니실린 Penicillin

균류(菌類 곰팡이)는 우리가 사는 환경 도처에 산재한다. 어떤 것은 유용하여 식용버섯처럼 식품이 되거나 페니실린처럼 약품의 기초가 된다. 그러나 한편 어떤 것은 바람직하지 못하여 진균(곰팡이)으로 말미암는 병을 일으키거나 음식을 상하게 만든다. 균류는 식물성도 아니고 동물성도 아니며 그 자체의 균계(菌界)에 속한다. 현재 약 9만 9천 종류가 알려져 있는데 예를 들자면 효모(누룩), 녹병균, 깜부기병균, 곰팡이, 또는 병을 일으키는 포자, 그리고 버섯 같은 것들이다. 균류는 거의 모든 서식지에 존재한다. 그렇다면 균류의 건강상 위험성은 무엇이며 반대로 건강을 위한 의약적 용도는 무엇일까?
 

녹병균.  May-apple이라는 식물에 흔히 Puccinia podophylli 라는 녹병균에 감염되어 잎 아랫면에 벌집 모양의 오렌지색 병변이 군락으로 나타나고 잎 윗면에는 노란색 병변이 나타난다.

균류(곰팡이)로 말미암는 감염증(Infections)

미국 질병관리예방센터(CDC)에서는 지구상에 약 일천 오백만 종류의 균류(곰팡이)가 있고 그 가운데 약 300종이 인간의 질병을 일으킨다고 한다. 대체로 균류는 위험하지 않지만 어떤 것은 건강상 해롭다. 병을 일으키는 균류는 흔히 일반 자연환경에서부터 오는 것이다.

균류(곰팡이)로 말미암는 염증은 HIV 또는 AIDS와 같은 질병이 있어서 몸이 약한 사람의 면역체계가 약할 때 발병하는 기회감염성 염증이거나 아니면 원발성(primary) 염증이다. 염증은 온 몸에 영향을 주는 전신염증과 단지 몸의 한 부분에만 영향을 주는 국소염증이 있다.

특히 면역체계가 약해져서 생기는 기회감염성 염증은 매우 공격적이어서 몸의 다른 기관에 까지 번질 수 있고 때때로 치명적이다. 이러한 기회감염성 염증에는 보통 폐가 곰팡이 균에 감염되어 생기는 병인 아스페르길루스진균증(aspergillosis), 캔디다속의 균에 기인하는 질병으로 구내염, 소화관괴양, 방광염, 각막염, 피부염 등이 포함되는 칸디다증(candidiasis), 그리고 털곰팡이증(~症) 또는 모균증(毛菌症 mucormycosis)이 있다. 모균증은 보통 만성 소모성 질환, 특히 조절되지 않은 당뇨병의 합병증으로 일어나며 상부기도나 폐에서 시작되는 수가 가장 많고 그런 부위에 포자가 발아하여 균사(菌絲)로 되어 다른 장기에 전이된다.

원발성 진균염증은 정상적인 면역체계를 가진 사람들에게도 발생할 수 있다. 이 염증 역시 심각한 건강 문제를 일으키는 원인이 된다. 어떤 원발성 진균염증은 어느 특정 지역에 흔하게 발생하는 경우이다. 원발성 염증은 서서히 발병한다. 어떤 경우에는 병원에 가기 까지 몇 개월 또는 몇 년이 걸릴 수도 있다. 정상적인 면역 체계를 가진 사람들이라면 이 염증은 몸의 다른 기관에 전이되지 않는다. 원발성 진균염증은 치명적인 질환으로, 처음 감염은 폐에서 일어나고, 피부점막 영역, 나아가서 인접피부, 편도선, 위장 림프조직, 간, 비장 등으로 퍼지게 된다고 한다.

그리고 콕시디오이데스 진균증(眞菌症 coccidioidomycosis)이 있는데 이 염증은 캘리포니아 등 미국 서남부의 여러 주, 멕시코의 사막지대, 아르헨티나 등에서는 풍토병으로 발생하는 진균증이다. 원인균은 콕시디오이데스 이미티스(Coccidioides immitis)로 바람이나 토목공사 등의 진동으로 날아오른 분절형 분생자를 흡입함으로써 폐에 처음 병소가 생긴다. 감염 후 대부분은 무증상~경증 상태에서 치유되지만 나머지는 여러 가지 호흡기 증상으로 발병하며 폐에 육아종이나 결핵유사 병변을 일으킨다. 일부의 증례는 전신에 병소가 생기기도 한다. 피부증상에는 특징이 있는데 결절, 궤양화를 반복하여 꽃양배추형 종류(腫瘤)가 된다. 따라서 육아종이라고도 한다.(네이버 지식백과, 생명과학대사전, 초판 2008., 개정판 2014., 도서출판 여초).
 

발톱에 생긴 무좀. 발톱에 전이한 무좀은 그 치료가 매우 어렵다.

 그 다음으로 히스토플라스마증(症) (histoplasmosis) 이 있는데 이 염증은 주로 폐에 생기고 토양에 서식하는 히스토플라스마 캡슐라텀(histoplasma capsulatum)으로 말미암는 감염증이다. 이 진균이 생성한 포자를 흡입하면 호흡기계의 높은 온도로 말미암아 포자가 효모 상태로 바뀌는데, 이를 대식세포가 잡아먹게 된다. 일반적으로 대식세포는 병원체를 죽이지만 히스토플라스마는 오히려 대식세포 안에서 번식하여 대식세포를 죽인다. 전 세계적으로 발병하며, 미국의 경우 미시시피 강과 오하이오 강 유역의 거주민 가운데 약 80％가 이 질병에 감염된 것으로 보고되고 있다.

대부분의 경우에는 별다른 증세가 나타나지 않지만 감기와 비슷한 증세나 미열이 나기도 하며, 이 상태가 수년 동안 지속된다. 그러나 면역계가 약화되면 진균이 활성화하여 폐렴을 일으킬 수 있고, 병원체가 간이나 비장 등 다른 기관으로 전염되어 심한 경우 사망하기도 한다. [네이버 지식백과] 히스토플라스마증 [histoplasmosis] (두산백과)

이미 말한 것처럼 국소염증은 몸의 한 부분에만 발생하는 염증이다. 곰팡이의 공격을 억제하던 몸의 정상 균형이 깨지면 국소 진균감염이 발생한다. 어떤 종류의 항생제는 유해한 박테리아를 죽이지만 이로운 박테리아도 함께 죽인다. 그 결과 진균(곰팡이)의 성장을 억제할 수 없게 되어 그대로 남아 있게 된다.

이윽고 때가 되면 만연한 곰팡이는 증상을 나타내지만 보통 가벼운 증상을 보인다. 대부분의 경우 이로운 박테리아가 다시 증식하게 되면 몸의 균형이 회복되어 문제의 증상이 해결된다. 국소감염은 흔히 피부, 손발톱, 질(膣), 입이나 코 안(sinus)에 생기는 것이 보통이다. 곰팡이가 존재하는 습한 곳에서 일하는 사람은 호흡기 질환과 피부병이나 여타 건강 문제를 갖게 될 확률이 높고 잘못하면 암 발생의 위험도 높다.
 
그렇다면 위험부담을 안고 있는 사람은 누구일까?

곰팡이로 말미암는 염증은 누구에게나 생길 수 있고 심지어 건강한 사람에게도 발생한다. 사람들은 날마다 곰팡이에 접촉하며 살고 있다. 줄곧 곰팡이의 포자를 흡입하고 살고 있지만 병에 걸리지는 않는다. 그러나 면역체계가 약한 사람은 진균염증이 생길 가능성이 더 크다. HIV나 AIDS처럼 면역체계를 공격하는 질병을 가지고 있는 사람들이 있다. 또 화학요법 가운데 있는 암환자나 코르티코스테로이드와 같은 약물을 복용하는 사람들도 진균염증에 대항할 능력이 부족하다.

피부 염증을 일으키는 가장 흔한 곰팡이는 백선(白癬)이나 무좀을 일으키는 곰팡이 그룹이다. 다음으로 아구창(鴉口瘡)을 일으키는 칸디다균(菌)이 있다. 다 잘 아시는대로 무좀은 발가락이나 발에 생기는 흔한 진균감염이다. 아구창은 입이나 질(膣) 안에 생기는 흔한 진균염증이다. 이러한 피부, 손발톱, 질(膣) 안에 생기는 진균염증은 보통 심각하지는 않고 신체의 다른 부위로 깊숙이 번지지는 않는다. 다시 말하면 정상적인 면역체계를 가진 건강한 사람들의 진균염증은 신체 내부의 장기(臟器)에 까지 영향을 미치지는 않는다. 그러나 심장, 폐, 뇌와 다른 장기에 생긴 진균염증은 생명을 위협할 수도 있다.

 

자연산 동충하초(번데기동충하초)

 
진균 염증에 대한 치료(Treatment for fungal infections)

진균염증은 일반적으로 항진균제로 치료한다. 국소 제제를 사용하면 진균염증 치료에 효과가 있다. 국소제제는 크림, 스프레이, 물약, 정제(錠劑), 샴푸, 내복약, 또는 주사 형태로 나와 있다. 이들 치료제들은 균류(곰팡이)의 세포벽을 손상시켜 세포를 죽임으로써 염증을 치료한다.

항바이러스 약물도 진균염증 치료에 효과가 있다. 여러 가지 약물이 있고 진균염증 치료에 효과가 있으나 어떤 종류의 곰팡이는 그 구조나 조직과 화학구조가 특이하여 죽이기 쉽지 않다. 보통 항바이러스 약물은 염증이 생긴 피부나 다른 환부 표면에 직접 발라서 치료한다. 또 항바이러스 약물은 복용하거나 심한 경우 주사를 놓아 치료하기도 한다.

심한 진균염증은 치료에 수개월이 걸릴 수도 있다. 심한 염증 치료제로 플루코나졸(fluconazole), 아니둘라펀진(anidulafungin), 그리고 미카펀진(micafungin)이 있다. 이 의약품들은 각기 다른 염증에 사용해야 하고 부작용이 발생할 수도 있기 때문에 반드시 의사의 처방과 지시에 따라 사용해야 한다.
 
균류(菌類 곰팡이)의 의약적 이용(Uses)

균류(곰팡이)는 인간이나 동물들의 질병을 치료하는 일에 크게 공헌하고 있다. 페니실린은 곰팡이에서 만든 것이다. 균류(곰팡이)는 10에서 20여종의 의약품을 만드는 데 기여하고 있고 아직까지도 연구 개발 가운데 있다. 그 약품들 가운데 이미 언급한 진균염증 치료제인 미카펀진(micafungin)은 주사약이고 미코페놀레이트(mycophenolate)는 조직 거부 반응을 방지해 주는 약이며, 로수바스타틴(rosuvastatin)은 콜레스테롤을 없애는 약이다.

빵 반죽에 넣는 효모(酵母)는 빵을 굽는데 없어서는 안 되는 중요한 것인데 생화학 세포(cellular biochemistry)와 신진대사의 기본적인 물질이라는 것이 밝혀졌다.

페니실린(Penicillin): 1929년 알렉산더 플레밍 곰팡이로부터 추출한 한 성분으로부터 페니실린을 발견하였다. 페니실린은 직접 곰팡이로부터 유래한 일련의 항생제 가운데 하나로 의학계의 대변혁을 일으킨 첫째 사례였다. 곰팡이에서 만든 페니실린은 1941년 박테리아로 말미암은 염증을 성공적으로 치료하기 위하여 처음으로 사용되었다. 그 뒤로 박테리아로 말미암아 발생하는 많은 치명적 질병을 치료할 수 있게 되었다.

그리세오풀빈(Griseofulvin): 피부 사상균성 감염 치료에 널리 사용하는 항생 물질인데 이것도 곰팡이로부터 얻은 것이다. 항곰팡이성 항생물질로 무좀과 같은 백선균증 치료약으로 경구 투여된다. 피부, 모발, 손톱의 피부사상균증(皮膚絲狀菌症)치료에 유효하다.

 

긴발콩꼬투리버섯(Xylaria longipes)  이스트균 억제 성분이 들어 있다.

소르다린(Sordarin): 이스트균이나 이스트균과 유사한 균을 억제하는 성분으로 단백질생합성을 억제한다. 긴발콩꼬투리버섯(Xylaria longipes)에서 발견되는 성분이기도 하다. 곰팡이로 말미암는 여러 인체 질병을 치료하는 데에 사용된다.

싸이클로스포린(Cyclosporin A)은 동충하초를 비롯하여 여러 버섯으로부터 얻는 대사(代謝) 산물이다. 이것은 포유동물의 강력한 면역 억제제이다. 그래서 장기 이식이나 골수 이식 뒤에 거부반응을 막아주는 중요한 약물로 사용하고 있다.

편두통 치료제 맥각(Ergots). 맥각에는 알칼로이드가 들어 있는데 이 맥각 알칼로이드는 교감 신경계에 작용하여 교감신경 차단 작용을 한다. 그 결과로 노르아드레날린(noradrenaline)과 스클레로틴(sclerotin)을 억제하고 결국 혈관을 확장시켜준다.

맥각 알칼로이드는 여러 가지 질병에 대한 약용으로 사용하는데 가장 흔하게 편두통에 사용한다. 혈관 확장 작용이 편두통이 심할 때 팽팽한 긴장을 완화해준다. 또 이 약은 혈압도 낮추어 주고 자궁 수축 촉진제와 산후의 자궁 지혈제로도 사용한다.

스타틴제(Statins)는 인체 혈관 안의 나쁜 콜레스테롤(LDL)을 저하 또는 제거하기 위해 복용하는 약이다. 동맥폐쇄증을 막아주어 심장마비나 뇌졸중 또는 당뇨병의 위험을 경감하는 약이다. 뿐만 아니라 스타틴제는 줄기세포를 손상된 조직에 유인하여 손상된 조직을 재생하는 일에도 관여하는 약물이다.

이렇게 인간이 사는 환경 도처에 존재하는 균류(곰팡이)는 인간에게 해를 끼치는 균류염증의 원인이 되기도 하지만 균류(곰팡이)로부터 페니실린 같은 항생제를 발견함으로써 의학계의 혁신적 발전을 가져오기도 하였다. 현재도 균류를 어떻게 이용할 것인가 계속 연구 중이며 균류를 이용하여 인간의 많은 질병을 치료함으로써 인간의 삶을 더욱 향상시키는 일에 크게 공헌할 것이다. @

참고자료:

* Brian Wu, Fungi: Hazards and health applications, Reviewed by Jill Seladi-Schulman, PhD, Last updated Tue 14 March 2017, from Newsletter, Medical New Today. https://www.medicalnewstoday.com/articles/158134.php?sr
* 네이버 지식백과, 생명과학대사전, 도서출판: 여초, 초판 2008., 개정판 2014.
* 네이버 지식백과. 히스토플라스마증 및 두산백과, histoplasmosis