과학으로 풀어본 프로바이오틱스(Probiotics)의 알레르기(Allergy) 개선 효능

프로바이틱스의 섭취가 알레르기에 효과가 있을까?

알레르기 원인

 

체내 면역 세포가 특정 항원에 과도하게 반응하는 과민 반응으로 면역 글로불린 E(IgE)에 의해 히스타민이 생성되면서 발생한다(Prakash 등, 2014).

*면역글로불린(Immunogloblin; Ig): 면역반응에 관여하는 단백질

 

T helper cell type 1(Th1)과 T helper cell type 2(Th2)의 비율(Th1/Th2)에서 Th2 면역이 과도하게 반응하여 발생한다(Rautava 등, 2012). Th2 면역이 과도하게 반응하면 interleukin(IL)-4, IL-5, IL-13, IgE 등이 증가한다(Hwang과 Im, 2012).

*T helper cell(T세포): 항체생산에 도움을 주는 면역세포

*Interleukin: 백혈구에서 만들어지고 해로운 물질과 싸울 수 있도록 면역체계를 자극

 

프로바이오틱스가 알레르기에 효과 있는 이유

Th1 면역 반응을 증가시키고 Th2 반응을 억제하여 Th1/Th2 균형을 유지한다. 또한 cytokine 분비를 촉진하고 장내 세균의 구성을 변화시키고, Toll-like receptor를 조절하여 수지상 세포 활성 및 Th1 반응을 유도한다(Winkler 등, 2012).

*Cytokine: 면역반응에서 T-helper cell이나 B cell(항체를 생산하는 세포)를 자극하는 물질로 주로 백혈구에서 만들어 진다.

*Toll-like receptor: 선천성 면역을 담당하는 단백질로 미생물에 결합하는 역할을 하며 일부 면역세포(대식세포, 수지상 세포)의 표면에 존재한다.

*수지상 세포: 장의 표면, 폐, 코에 존재하는 면역세포

 

장내 IgA 농도를 증가시키므로 면역 반응에 영향을 주어 알레르기 반응이 완화된다(McLoughlin 등, 2011; Gourbeyre 등, 2011; D’Arienzo 등, 2009).

*IgA: 장의 점막이나 침에 존재하는 면역단백질이고 초유에도 존재

 

  

아토피 피부염-Atopic dermatitis

 

프로바이오틱스의 아토피 피부염 완화에 대한 연구는 비교적 많이 이루어진 편인데, B. lactis, B. longum 과 L. casei 투여 시, 아토피 피부염 완화제인 corticosteroid의 사용이 감소하였고(Navarro-López 등, 2018) 아토피 피부염이 있는 마우스에게 Bifidobacterium과 유산균을 8주간 투여한 결과, 아토피 피부 증상이 완화되었다(Shin 등, 2016). 

B. animalis subsp. lactis BB12, L. rhamnosus GG, L. acidophilus La-5를 투여하였을 때 아토피 피부염 발생이 감소하였고 Th22 세포수도 감소하였다(Rø 등, 2017). 또한 L. rhamnosus투여하였을 때 혈청내 IgE와 Th2 cytokine이 감소하고 IFN-gamma, IL-10은 증가하여 아토피 피부염 증상이 감소하였다(Tanaka 등, 2009). L. rhamnosus GG를 투여하였을 때도 IL-10증가로 아토피 피부염 발병률이 감소하였다(Sawada 등, 2007)

*Th22: 후천성 면역에 관여하는 면역세포

*IFN-gamma: 선천성, 후천성 면역에 관여하는 cytokine으로 바이러스나 세균 감염시에 사용

*IL-10: 면역억제와 면역촉진 모두에 관여하는 cytokine.

 

하지만 일부 연구에서는 메타분석을 실시한 결과 프로바이오틱스가 아토피 피부염 환자 효능이 통계적 유의차가 없는 것으로 나타났다(Kim 등, 2010; Tang 등, 2010).

*메타분석: 유사한 주제로 연구된 결과들을 종합적으로 분석하여 결론을 내리는 분석방법

 

일부 아토피 피부염에 대한 프로바이오틱스가 효과가 없다고 주장하는 연구가 있기는 하지만 많은 연구에서 증상완화 효과가 있는 것으로 발표하고 있다.

 

 

알레르기 비염-Allergic rhinitis

 

L. casei를 64명의 아동에게 투여했을 때 알레르기성 비염 증상을 완화시켰다(Giovannini 등, 2007). 하지만 L. rhamnosus GG 를 알레르기성 비염 환자에게 투여했을 때 그 증상이 호전되지 않아(Helin 등, 2002). 알레르기 비염에 대한 프로바이오틱스의 효능은 논란이 지속되고 있어 알레르기성 비염에 대한 프로바이오틱스의 예방 효과를 제시하기에는 연구가 부족하다.

 

 

기관지 천식-Bronchial asthma

 

L. gasseri A5를 6-12세의 천식 환자에게 투여하였을 때 염증 및 임상 반응의 완화 효과가 있었고, 폐 기능이 향상되었다(Chen 등, 2010). 또한 천식환자에게 L. acidophilus, B. bifidum, L. bulgaricus 혼합하여 투여 하였을 때 폐 기능 개선되고 IFN-gamma와 IL-10의 수치도 증가하였다(Gutkowski 등, 2010).

 

하지만 임산부 또는 1세 이하의 영아 대상으로 프로바이오틱스를 투여하고 천식 예방 효과를 조사한 연구들에 대해 메타 분석을 실시한 결과, 통계적 유의차가 없었다(Azad 등, 2012).

 

따라서 기관지 천식에 대한 프로바이오틱스의 효과가 있다고 결론내리기에는 아직 이른 것으로 생각된다.

 

 

식품 알레르기-Food allergy

식품 알레르기는 장내 면역 체계가 불안정하여 나타난 것으로, 프로바이오틱스의 주요 기능성으로 알려진 장 상피의 장벽 유지, 장 염증 반응 억제 및 점막의 IgA 생성 등을 통해 완화될 것으로 생각된다(del Giudice 등, 2010; Ismai 등, 2013).

 

 

땅콩 알레르기 환자에게 L. rhamnosus와 peanut oral immunotherapy 동시 투여 시 IgE 수치가 감소했고, 89.7%가 치료 효과를 나타냈다(Tang 등, 2015). 하지만 일부 연구에서는 프로바이오틱스가 식품 알레르기 증상 완화에 효과가 없다고 주장하였다.

 

맺음말

프로바이오틱스가 알레르기 증상 완화에 효과가 있는 것으로 나타나는 연구결과도 있고 상관성이 없다는 연구들도 존재하지만 건강 기능성식품이나 약도 그 효과가 사람마다 다른 것과 같이 프로바이오틱스의 효능과 그러한 것으로 보인다. 따라서 필요에 의해서 직접 복용해서 효과 있다면 그것이 효능을 입증하는 가장 확실한 방법이 아닐까 한다.

 

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