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염증장질환의 병인

유전·면역·심리, 이유는 다양하다

2021-07-05 05:50:57 주혜성 기자 주혜성 기자 hsjoo@kpanews.co.kr

서론
특발성 염증장질환(inflammatory bowel disease)에는 두 가지 종류가 있다. 

궤양대장염(ulcerative colitis)은 대장의 점막 또는 점막하층에 국한되어 발생하는 염증을 특징으로 하며, 혈액성 설사, 복부 경련을 일으킨다. 

크론병(Crohn's disease)은 구강에서 항문까지 위장관의 모든 부분에 발생할 수 있는 전층(transmural)의 염증질환이며 장관협착, 누공, 천공 등의 합병증을 유발한다.

궤양대장염과 크론병을 포함하는 염증장질환은 북미와 유럽에서 흔하게 발생하며 우리나라에서는 매우 드문 질환이었다. 그러나 최근 국내에서도 발병률이 증가하는 추세를 보이고 있다. 

병인
염증장질환의 정확한 원인은 알려져 있지 않다. 다양한 요인들(감염, 유전, 면역, 환경)이 복합적으로 작용하는 것으로 보고되었다.
 
예를 들어, 선천적으로 면역 반응의 조절에 이상이 있는 경우 여러 항원에 대하여 비정상적으로 반응할 수 있다. 위장관 장내세균 총은 유전적으로 취약한 개인에게 장의 염증을 유발하는 요인이 될 수 있다. 

<표1>은 염증장질환의 주요 병인을 나타내고 있다. 


감염 요인
미생물(microorganisms)은 염증장질환을 가진 환자에게 염증을 일으키는 주요 원인으로 보고되었다. 병변은 세균에 많이 노출되는 장의 부위에서 주로 발병한다. 

염증장질환을 가진 환자는 질환이 없는 환자와 비교하여 장내 미생물의 수와 다양성이 감소되어 있고, 공격성 세균과 점막 및 상피 내 세균이 증가하는 등, 내강과 점막 세균총의 구성에서 차이가 관찰되었다. 

염증장질환을 일으키는 것으로 알려진 감염원은 바이러스, 원생동물(protozoans), 마이코박테리아(mycobacteria, 예. Mycobacterium paratuberculosis 또는 Mycobacterium avium), 기타 세균(예. Ruminococcus gnavus, Ruminococcus torques, Listeria monocytogenes, Chlamydia trachomatis, Escherichia coli) 등이다. 

△유전 요인
유전 요인은 염증장질환이 발생하는 소인에 주요 역할을 한다. 일란성 쌍둥이는 두 사람 모두 크론병 발병에 높은 일치율을 나타냈다. 염증장질환 환자의 가족이나 친척의 경우, 질병이 발생할 위험이 최대 20배 이상 증가하는 것으로 보고되었다. 

Nucleotide-binding oligomerization domain protein 2 (NOD2)는 선천적 면역계에서 병원체의 인식에 관여하는 핵심 요소이며 크론병의 유전 소인에 관여한다. 이 외, ATG16L1, IRGM, IL-23R, IL-12B, STAT3, CCR6 등도 크론병과 관련있는 유전자로 보고되었다.

△면역 요인
면역시스템은 염증장질환의 발병기전에 중요한 역할을 한다. 

항중성구세포질항체(antineutrophil cytoplasmic antibodies)는 궤양대장염 환자의 약 70%에서 발견되었으나, 크론병 환자에게는 덜 빈번하게 나타났다. 

사이토카인(cytokines) 조절장애는 염증장질환 발생의 주요 원인이다. 크론병 환자에게 Th1 사이토카인(Th1 cytokine) 활성이 과도하게 발생하며, 장점막에서 인터페론(interferon)-γ 발현 증가와 인터루킨(interleukin)-12 생성은 면역 반응의 특징이다. 반면, Th2 사이토카인(Th2 cytokine) 활성은 궤양대장염에서 과도하게 발생하는데 이는 인터루킨-13의 생성에 의하여 매개된다. 

종양괴사인자-알파(tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)는 궤양대장염과 크론병 환자의 점막과 장 내강에서 증가하는 전염증(proinflammatory) 사이토카인이다. TNF-α는 염증세포를 염증조직으로 동원하고, 응고작용을 활성화하며, 크론병 환자에게 육아종(granulomas) 형성을 촉진하고, 상피세포의 세포자멸사(apoptosis)를 초래한다. 

△심리 요인
정신 건강, 특히 스트레스는 염증장질환의 악화와 관련있는 것으로 보인다. 

스트레스나 심리 요인이 염증장질환의 직접 원인이라 할 수 없으나, 질병과 관련한 환자의 삶의 질에 상당한 영향을 준다. 

염증장질환을 가진 환자는 질병이 없는 군과 비교하여 통증, 불안, 우울증이 발생할 비율이 약 20% 증가하는 것으로 보고되었다.

△식이
식이가 염증장질환에 미치는 영향에 대하여 다수 보고되었다. 

식이 조성에 따라 장내 미생물 구성과 장 투과성을 변화시켜 면역 기능에 영향을 주며, 염증장질환을 악화시킬 수 있다. 

정제된 설탕의 섭취는 크론병 발생과 관련있는 반면, 단백질 섭취 증가는 염증장질환의 발병 위험과 관련이 있었다. 

과일과 채소가 적고, ω-6 다중불포화지방(ω-6 polyunsaturated fat)이 높은 식단은 크론병의 위험을 증가시킬 수 있다.

비타민 D가 NOD2 유전자 유도와 관련있는 것을 고려할 때, 비타민 D 결핍이 염증장질환을 일으키는 원인이 될 수 있다고 제안되었다. 

발효성 올리고당, 이당류, 단당류 및 폴리올(fermentable oligo-, di-, monosaccharides and polyols, FODMAPs)이 낮은 식단은 당의 삼투량과 발효를 감소하여 일부 환자에서 염증장질환과 관련한 증상을 개선하는 것으로 보고되었다. 

△흡연
흡연은 크론병의 빈도를 증가하고 질병의 중증도와 관련이 있다. 따라서 크론병 환자에게는 복약상담을 통한 금연교육을 실행해야 한다.

△약물
비스테로이드소염제(non-steroidal anti-inflammatory drugs)의 사용은 염증장질환의 발생을 촉진하고 질병을 악화할 수 있다. 비스테로이드소염제는 cyclooxygenase를 억제하여 프로스타글란딘 생성을 억제하므로, 점막 장벽의 보호 기전을 손상시킨다. 또한 혈소판 기능의 변화, 염증 매개체 방출, 스트레스에 대한 미세혈관 반응의 변화를 일으킬 수 있다.

염증장질환을 가진 환자가 관절염 증상이 있는 경우, 비스테로이드소염제는 약물사용의 이득이 해를 상회한다고 판단될 때 사용을 고려해야 한다. 

항균제의 사용은 Clostridioidies difficile 감염을 일으킬 수 있고, 이는 대장염의 원인이기도 하다. 염증장질환을 가진 환자가 중증 설사를 나타내는 경우 최근 항균제 사용 여부에 대하여 상담해야 하며, 필요하다면 Clostridioidies difficile 감염 여부를 검사해야 한다.


김현아 교수. 숙명여자대학교 약학대학

참고문헌
1) Hemstreet BA. Inflammatory Bowel Disease. In: DiPiro JT, Talbert RL, Yee GC, et al, eds. Pharmacotherapy: A Pathophysiologic Approach. 11th ed. New York, NY: McGraw-Hill Inc; 2020. 
2) 대한장연구학회 IBD 연구회. 궤양성 대장염 치료 가이드라인 개정판. Korean J Gastroenterol 2017;69:1-28.
3) 대한장연구학회 IBD 연구회. 크론병 치료 가이드라인 개정판. Korean J Gastroenterol 2017;69:29-54.

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