염증성 장질환의 두 가지 주요 질환으로 크론병과 궤양성 대장염이 있다. 염증성 장질환이 의심될 때, 최근에는 장벽과 장벽 밖을 모두 평가할 수 있고 다른 질환과의 감별에도 도움을 받을 수 있어 CT 소장조영술이 초기 영상검사로 널리 사용되고 있다. 염증성 장질환이 의심되는 경우, 크론병과 궤양성 대장염과의 구분이 필요하며 대부분의 경우 어렵지 않게 구분이 되나 그렇지 않은 경우가 있어 이를 염증성 장질환-미분류(inflammatory bowel diseaseunclassified)로 구분한다. 궤양성 대장염의 경우 CT 소견은 비특이적인 경우가 많아 영상검사만으로 다른 질환과 감별하기 어려운 경우가 많다. 크론병의 경우 특징적인 CT 소견이 진단에 도움이 되는 경우가 많으나 이를 모방하는 질환들이 있으며 특히 결핵성 장염은 여전히 크론병과 감별이 어려울 수 있다. 최근에는 크론병과 유사한 다발성 궤양과 협착이 있는 환자의 일부에서 SLCO2A1이라는 프로스타글란딘 수송체를 암호화하는 유전자의 돌연변이가 질환의 원인인 것으로 밝혀져 크론병과 감별하기 위해 유전자 검사가 시행되고 있다.
전 세계적으로 염증성 장질환의 발병률이 지속적인 증가추세를 보이는 가운데, 그 원인과 기전에 대한 적극적인 연구가 진행되고 있음에도 불구하고 아직 뚜렷한 치료제의 개발은 미비한 실정이다. 염증성 장질환의 원인에는 유전적, 후생유전적, 환경적 요인 외에도 숙주의 면역상태 등이 복합적으로 영향을 미치는 것으로 보고되어 있으며 특히 환경적인 요인 중 식이는 장 건강에 큰 영향을 미친다. 인간의 소화 작용에 의해 분해되지 않고 장까지 도달하는 난소화성 식이 섬유소는 장내 미생물의 먹이로 사용되고 선택적으로 바람직한 장내 미생물인 프로바이오틱스(probiotics)의 성장에 영향을 주는 프리바이오틱스(prebiotics)의 기능을 수행함으로써 장 건강에 긍정적인 영향을 준다고 알려져 있다. 최근 풍부한 식이 섬유소롤 함유하고 있는 해조류 유래 다당류의 프리바이오틱스로의 기능이 대두되면서 장 건강 증진을 위한 기능성 물질로써의 역할과 그 기전 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 총설에서는 해조류 유래 다당류, 주로 후코이단과 라미나린 등이 장 건강과 장내 미생물의 성장에 미치는 영향 및 염증성 장질환의 재발과 치료를 위한 잠재적인 기능성 원료로써 가능성을 in vitro와 in vivo 실험 결과를 바탕으로 논의해 보도록 하겠다.
최근들어 우리나라에서 소아 염증성 장질환 특히 크론병의 유병률이 매우 빠르게 증가하고 있다. 염증성 장질환의 진단을 위해 자세한 병력 청취와 혈액 검사 그리고 대장 내시경 검사가 필요하다. 대부분의 환자에서 복통, 설사, 체중감소, 혈변 등의 전형적인 증상을 보이지만 비전형적인 발현으로 장기간 진단에 어려움을 겪을 수 있어 주의를 요한다.
크론병과 궤양성 대장염으로 잘 알려져 있는 염증성 장질환은 재발과 호전을 반복하는 만성적인 염증 및 이에 따른 합병증을 특징으로 하는 원인 불명의 질환이다. 염증성 장질환의 발생 원인은 아직 명확히 알려져 있지 않지만 흡연이나 식이와 같은 환경적 요인, 장내 세균총과 같은 미생물학적 요인, 면역 매개에 의한 조직 손상과 같은 면역학적 요인 그리고 유전학적 요인 등이 복합적으로 발생기전에 관여 할 것이라고 추정한다. 특히 사이토카인과 같은 염증매개물질에 의해 세포매개염증반응의 일련의 과정이 유발 혹은 증폭되거나, 면역 조절 기능의 면화로 장 점막의 국소적 조직 손상을 유발하게 되며 면역 및 염증 반응이 적절하게 감소되지 않고 지속되어 만성 염증에 이르게 된다. 최근 이러한 염증반응에 중요한 역할을 담당하는 사이토카인 유전자에 관심이 몰리고 있다. 사이토카인은 활성화된 면역세포에서 주로 생성되는 당단백으로서 분자량이 8~10 kD 정도이며, 면역 반응시 T세포, B세포, 대식세포 등의 면역세포 상호간에 활성화, 증식 및 분화 등에 관계하여 국소적 조직 손상 및 염증반응을 일으킨다. 반면에 장의 구조와 기능에 있어 중요한 기질인 식이 섬유소에서 유래되는 Butyrate는 친염증성 사이토카인을 감소시키고 항염증성 사이토카인을 증가시킴으로써 장관 면역계에 대한 조절기능을 보이고 있다. 따라서 본 총설에서는 Butyrate의 항염증 효과에 대한 분자적 기작을 면역세포에서 Butyrate가 가지는 사이토카인 조절 능력을 통해 이해하고 Butyrate가 염증성 장질환에 대해 새로운 치료 전략을 제시 해 줄 것으로 기대한다.
본 연구에서는 최근에 연구되어 온 장내 세균총이 특히 주요 장질환의 발병에 있어서, 어떠한 역할을 하는지 보고된 여러 문헌들을 중심으로 연구 결과들을 요약 하였다. 예를 들자면, 면역체계를 매개하여 병이 악화되는 여러 질환에서 정상일 때와 달리 바뀐 장내 세균총을 통해 악화된다고 보고된 바 있다. 장내 세균총의 역할에 대해 많이 연구된 장질환 중에서, 많이 연구된 3개의 질환은 과민성 장 증후군, 염증성 장질환, 대장암이다. 그러나, 사람의 장내에 존재하는 세균총은 몸에 이로우며, 비타민 A 합성, 단사슬지방산의 생산, 담즙산 대사과정과 같은 장내 생리적 기능 매개를 통해 장내 항상성을 유지한다고 알려져 있다. 이와 같이, 장내에 존재하는 이로운 세균 군집과 해로운 세균 군집의 균형은 장내 건강에 주요한 영향을 미친다. 장질환을 포함한 여러 질환의 발병 및 진행에서 장내 세균총의 변화가 주요 원인으로 추측되고 있는 실정이다. 현재까지 보고된 많은 연구 결과에도 불구하고, 어떤 장내 세균총 구성이 몸에 가장 이로운 지학계에서도 의견이 분분한 상태이다. 본 논문에서는, 주요 장질환으로 알려진 과민성 장 증후군, 염증성 장질환, 대장암과 장내 세균총과의 관계에 대해 연구한 논문들에 대해 연결 지어 요약하였다. 마지막으로, 장내 세균총을 매개로 악화되는 장질환을 완화하며, 장내 건강을 지키기 위한 수단으로 천연물을 이용한 치료 전략을 제시하고자 한다.
장 질환은 점막 세포의 파괴로부터 진행되어 장 상피세포벽의 기능상실, 비정상적인 장벽 활동을 야기하며, 이는 또 다시 염증반응의 가속화를 야기하는데[1], 여러 연구에도 불구하고 염증성 장질환에 대한 병변은 뚜렷이 밝혀진 바가 없다. 지난 수년간 병리학적 기전에 근거한 염증성 장질환에 대해 여러 연구가 이루어져 왔으며, 현재 만성적인 염증성 장 질환의 경우 여러 종류의 혈중 사이토카인 증가로 인한 과도한 세포 면역반응과 관련이 있을 것으로 추정되고 있다. 이러한 이유로 비정상적인 면역반응을 유도하는 전염증성 사이토카인인 TNF-${\alpha}$와 같은 특정 사이토카인의 발현을 전사단계에서부터 선택적으로 제거하는 방법을 통해 염증성 질환의 예방 및 치료에 접근하고자 하는 시도가 기대를 모으고 있다. 향후 면역반응 조절을 통한 염증성 장 질환 연구는 장 질환 자체의 세부적인 치료법에 대한 발전뿐만 아니라 염증과 관련된 여러 질병들의 병리학적 증상에 대해서도 새로운 접근법을 제시할 수 있을 것이다. Immunex(Enbrel), J&J/Centocor(Remicade)와 같은 사이토카인 억제제-쥐에서 유도된 단일클론 항체-의 경우 여러 연구를 통해 염증성 장질환 환자들의 증상을 완화하는 것으로 밝혀졌으나 면역과 관련된 부작용을 동시에 갖고 있으며, 비용적인 문제와 주사제를 이용해야 하는 치료방법의 제한점을 가지고 있다. 이러한 이유로 환자 모두가 사이토카인 억제 약물을 통한 치료를 받는 것이 현실적으로 어려운 상황이다. 본 연구는 양(羊)의 초유(初乳)에서 생성된 TNF-${\alpha}$ 항체의 TNF-${\alpha}$의 활성을 억제를 통한 염증반응 완화능을 세포단계의 생물검정과 장 염증이 유도된 동물모텔을 통해 검증하였다. 양(羊)의 초유(初乳)에서 생성된 TNF-${\alpha}$ 항체의 사이토카인 발현 억제능을 살펴보기 위하여 세포 생물검정을 수행하였다. 항체는 1 : 10,000 희석배율에서 TNF-${\alpha}$의 활성을 완전히 억제하였으며 동일한 양의 다른 양유(羊乳)를 이용한 실험에서도 억제능의 정도에 일부 차이를 보였으나 대조군에 비하여 모든 실험군에서 TNF-${\alpha}$의 활성이 억제었다. 동물실험 1의 경우 초기 시범 실험을 통해 염증유도 물질인 PAF(Platelet activating factor)와 LPS(Lipopolysaccharides)의 투여량을 설정하였으나, 본 실험 중 과도한 장내 염증반응으로 인해 출혈을 일으키거나 폐사하였으며, 동물실험 2에서는 TNBS(Trinitrobenzenesulphonic acid)를 이용한 대장염 유도를 시도하였으나, 실험군의 50% 정도만이 대장염으로 인한 전형적인 체중 감소와 일반적인 병리학 증세를 보였다. 이상의 결과로 미루어 면역반응을 통해 생성된 양(羊)의 초유(初乳)에 함유된 TNF-${\alpha}$ 항체는 WEHI-13 VAR 세포의 TNF-${\alpha}$ 활성을 유의적으로 억제함을 확인할 수 있었다. 동물실험 1의 경우, 예상되는 TNF-${\alpha}$ 항체의 염증반응 억제 효과보다 유도된 염증반응의 정도가 강하였고, 실험 2의 경우, 대장염 유도에 대한 실험동물간의 민감성 차이를 나타내었다. 향후 항TNF-${\alpha}$ IgA 치료법을 통한 염증 유래 장질환 연구를 위해서 적합한 실험동물 모델의 개발이 필요하며 더 많은 항체 개발과 함께 수반되는 전임상 및 임상실험 역시 이루어져야 할 것으로 사료된다.
자가면역성 간염, 원발성 담관성 간경화증, 원발성 경화성 담관염은 대표적인 자가 면역성 간질환이다. 이 각 질환의 임상적, 조직학적, 혈청학적 특징이 혼재되어 어느 한 질환으로 진단하기 어려운 경우를 중복증후군(overlap syndrome)이라 하고, 최근 소아에게서도 드물게 보고되고 있다. 한편 경화성 담관염은, 염증성 장질환에서 가장 흔히 동반되는 간담도계질환으로 알려져 있다. 저자들은 궤양성 대장염으로 진단된 환아에게서 간조직 검사, 혈청 검사, 방사선 검사 등을 통해 자가면역성 간염-원발성 경화성 담관염의 중복증후군을 진단하였기에 보고하는 바이다. 염증성 장질환 환아에게서 자가 면역성 간질환 또는 중복증후군 동반여부를 염두에 두어 임상적, 조직학적, 혈청학적 검사를 통해 적절한 진단과 치료가 필요하겠다.
Crocin은 여러 가지 요리에 향미와 색깔을 주는 치자 열매나 사프란에 함유되어 있는 적노란색의 수용성 색소이다. 사프란과 치자는 전통의학 분야에서 부종, 해열, 해독 작용이 있어 바이러스성 간염, 식도염, 관상동맥심장병, 신경쇠약, 불면증, 퇴행성 신경질환, 호흡기 질환, 비뇨기 질환 등을 치료하는데 사용되어 왔다. Crocin (C44H64O24)은 카로테노이드의 복합체로, dicarboxylic acid crocetin과 disaccharide gentiobiose로 이루어진 diester이다. Crocin은 혈액학적인, 병리학적인 독성이나 유전독성이 없다. 현재까지 수많은 생체 내 및 생체 외 연구들을 통해 Crocin의 생물학적인 약리작용이 밝혀지고 있다. 본 총설에서는 염증성 장질환, 위염, 천식, 동맥경화, 류머티스 관절염, 다발성 경화증, 당뇨, 알츠하이머병, 파킨슨병, 우울증 등의 염증 관련 질환에서 Crocin의 보호 효과를 요약한다. Crocin은 다양한 작용 기전을 통해 항염, 항산화, 세포 자살 방지 기능을 함으로써 이들 질환을 개선하는 것으로 추론된다.
독성거대결장은 염증성 장질환, 감염성 대장염 등에 의해 발생하는 치명적인 합병증이다. 중증도에 따라 장절제부터 사망까지 예후가 나빠 조기 진단과 적절한 치료가 매우 중요한 질환이다. 하지만, 소아에서 그 유병률은 매우 낮으며 염증성 장질환과 같은 기저질환이 없이 발생할 경우 조기진단이 늦어질 수 있다. 기저질환이 없는 12세 남자가 하복부 통증과 발열, 그리고 혈변을 주소로 병원을 방문했다. 항생제 치료에도 불구하고 환자의 증상은 악화되었다. 3병일째 복부 컴퓨터단층촬영에서 횡행결장의 심각한 팽창이 관찰되었고 이를 통해 독성거대결장으로 진단할 수 있었다. 광범위항생제와 함께 정맥 스테로이드 치료를 시행하였으며, 환자의 증상은 호전되었다. 이후 대변 배양 검사에서 Salmonella enteritidis group D가 배양되었으며, 직장 내시경 검사를 통해 염증성 장질환을 배제할 수 있었다. 저자는 독성거대결장을 적절한 영상 검사를 통해 조기 진단하였고, 내과적으로 성공적인 치료를 하여 이에 대한 경험을 공유하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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