편도결석이라고 많이 들어봤을 겁니다. 목구멍 안 양쪽에 있는 작은 혹 같은 조직을 편도라고 하고, 편도에는 편도와라고 하는 작은 구멍이 많이 있습니다. 이 구멍들 안쪽으로 음식물 찌꺼기나 침 속 단백질, 죽은 세포, 세균 같은 것들이 들어갈 수 있는데, 시간이 흐르면 점차 굳으면서 노란 알맹이의 편도결석이 만들어집니다.
그 존재를 모르는 사람도 입안에서 쌀알 같은 게 튀어나와서 본 적이 있을 겁니다. 편도결석은 음식 먹을 때나 침 삼킬 때, 재채기할 때 등 목에 자극이 가해질 때 자연스럽게 빠지기 때문입니다.
이렇게 빠진 편도결석의 냄새를 맡아보면 아주 지독한 냄새가 납니다. 사람들에게 널리 알려진 이유도 냄새 때문으로 입냄새의 주요 원인 중 하나입니다. 여기서 주제의 궁금증이 생깁니다. 편도결석은 도대체 왜 생기는 걸까요? 그리고 생성 과정을 알면 인공적으로도 만들 수 있을까요?
편도는 면역기관입니다. 입과 코를 통해 들어오는 세균과 바이러스를 초기에 마주하는 조직으로 그 내부에는 B-세포, T-세포, 대식세포, 수지상세포 등의 면역세포가 분포합니다.
이들은 외부에서 들어온 항원을 인식하고 처리하는데, 편도는 항원에 대항하기 위해 점막 항체를 분비하여 병원체가 점막에 부착되는 것을 막고, 반복 감염에 대비해 기억세포를 남겨 장기적인 면역을 형성하는 역할을 합니다.
또 목구멍 안쪽에서 입과 코를 통해 유입되는 미생물이나 이물질을 물리적으로 걸러내고, 편도의 작은 구멍인 편도와는 깊은 홈으로 표면적을 넓혀 오래 머물도록 해 면역세포와 접촉할 수 있는 기회를 높힙니다.
기능을 하기 위한 설계 자체는 이러한데, 문제는 음식을 먹을 때 편도를 지나야 하므로 이 과정에서 음식물 조각이 편도와에 낄 수 있다는 점입니다. 한 번 끼이면 구조적 특성상 잘 빠지지 않는데, 그 상태에서 적절한 온도와 습도, 영양분이 더해지면서 세균이 증식하기 좋은 환경이 만들어집니다.
이후 음식물 조각과 점액, 죽은 세포 등이 계속 끼면 특히 혐기성 세균이 증식하기 시작합니다. 이때 세균은 외부 다량체라는 끈끈한 점액질을 분비해 서로 달라붙고, 편도 표면에도 강하게 달라붙습니다.
이렇게 모인 세균들이 군집을 이루면 생물막(biofilm)이 만들어지는데, 막 내부는 산소와 영양분이 잘 스며들지 않아 산소가 부족한 혐기성 환경이 됩니다.
그리고 그 안에서 세균은 단백질과 당을 분해해 각각 황화합물과 유기산을 만들어내고, 이 과정에서 주변이 산성으로 변해 칼슘과 인산염 등의 무기질이 달라붙도록 해주어 덩어리를 점점 크고 단단하게 만듭니다.
이렇게 만들어진 게 편도결석이고, 지독한 냄새의 원인은 세균이 단백질을 분해하며 생성하는 황화합물과 지방산의 부패 산물 등 휘발성 유기화합물 때문입니다.
참고로 치석의 생성 과정도 비슷합니다. 침 속 단백질이나 당단백질 등이 치아 표면에 생물막을 형성하면서 시작되는데, 세균이 외부 다량체에서 끈끈한 점액질을 분비해 칼슘과 인산염 이온을 끌어당깁니다.
이때 생물막이 유기산을 만들어 주변을 산성으로 만들면 침 속 칼슘(Ca²⁺)과 인산염(PO₄³⁻)의 균형이 깨져 더 많은 양의 칼슘(Ca²⁺)과 인산염(PO₄³⁻)이 존재하게 되고, 과량의 칼슘(Ca²⁺)과 인산염(PO₄³⁻)이 치아 표면에 더 잘 달라붙습니다. 이렇게 석회화가 진행되어 만들어진 게 치석입니다.
편도결석과 치석은 생성 위치와 체액 공급원, 주요 세균, 성분, 경도 등 차이가 있으나 기본적인 생성 과정은 상당히 유사하고, 생성 과정을 모방하면 인공적으로도 충분히 재현할 수 있습니다.
실제로 연구자들은 구강 세균과 단백질·당분이 들어 있는 배양액을 체온과 비슷한 환경에서 유지해 결석과 유사한 구조를 재현하기도 합니다. 그리고 그 목적은 생성 과정을 이해하여 결석의 형성을 예방하거나 억제할 방법을 찾기 위함입니다.
그렇다면 어떻게 해야 편도결석과 치석이 잘 안 생길까요? 단단해지는 석회화가 진행되기 전 단계인 생물막 형성 단계에서 제거하는 것이 가장 좋습니다. 치아는 칫솔질로 제거할 수 있으니 양치를 꼼꼼하게 잘해주고, 치실도 사용해 주어 남은 찌꺼기가 없도록 해주면 도움이 됩니다.
다만, 편도의 경우는 칫솔로 닦기 어려우므로 항균성 가글을 이용하여 구강 위생을 유지해 주고, 적절한 수분 섭취로 침 분비를 촉진하여 편도와의 자가 세척 기능을 강화하는 것이 중요합니다. 궁금증이 해결되셨나요?
– 원고 : 스탠포드 대학교 화학공학과 박사후연구원 최규환님
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