재관류 손상

1. 개요[편집]

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재관류 손상(reperfusion injury, 再灌流損傷)은 혈액 공급이 일시적으로 중단되어 허혈(ischemia)이 일어났던 부위에 다시 혈류가 흘렀을 때, 일반적으로 회복이 촉진되어야 할 세포와 조직이 오히려 상태가 악화되는 경우를 말한다. 재관류 손상이 일어나면 그 부위에 돌이킬 수 없는 손상이 가해지며, 특히 심근경색이나 뇌경색 같은 중증 환자에게서 치료 이후 나타날 수 있기 때문에 치료 과정에서 반드시 주의해야 한다.

2. 기전[편집]

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재관류가 일어난 이후 정상 상태로 돌아와야 할 세포가 오히려 손상을 입는 것에 대해서 다양한 설명들이 그동안 제시되어 왔다.

가령, 활성산소종(reactive oxygen species)과 같은 라디칼들이 문제를 일으킬 수 있다. 하이드록실 라디칼(hydroxyl radical)로 대표되는 이들 활성산소종은 미토콘드리아가 재관류 초기에 산화적 인산화를 제대로 시행하지 못해 산소를 완전히 환원시키지 못했기 때문에 발생한다. 라디칼은 과립구(granulocyte) 등의 혈류 안 면역세포들에서 탈과립(degranulation)에 의해 방출되기도 한다. 자유 라디칼이 계속 생산, 방출되어 쌓이게 되면 백혈구는 신호 물질인 사이토카인(cytokine)을 통해 염증 작용을 일으켜 더 많은 백혈구들을 불러올 것이고, 이것은 양성 피드백으로 작용하여 재관류 이후 조직을 악화시키는 데에 확실히 기여하게 된다. 과량의 백혈구는 물리적으로 혈관을 막을 수 있으므로 다시 허혈 상태를 유발할 수도 있다. 백혈구 중에서도 가장 빠르게 이동하는 호중구(neutrophil)가 이런 작용에 크게 관여한다.

칼슘 이온(Ca²⁺)이 소포체(endoplasmic retinaculum, ER) 안에서 세포질 안으로 이동하면서 세포 내에 지나치게 많이 존재하게 되는 것도 손상의 원인이 된다. 칼슘과잉(calcium overload)은 심장 세포 미토콘드리아 막에 존재하는 미토콘드리아 투과성 전이공(mitochondrial permeability transition pore, MPT pore)이 열리게 하며, 이 구멍으로는 물이 과량 들어와 미토콘드리아가 파괴되도록 한다. 미토콘드리아들이 이런 방식으로 계속 파괴되어 제 기능을 하지 못하게 면 당연히 이들이 생산 비중의 대다수를 차지하는 ATP가 고갈되고, 이로 인해 허혈 증상이 더욱 악화되게 된다. 허혈의 기전에서 ATP가 고갈되어 나트륨-칼륨 펌프(Na⁺-K⁺ pump)가 멈추고, 그로 인해 나트륨 이온과 물이 세포 안으로 유입되어 종창(swelling)을 일으킨다는 것을 상기하자.

보체계(complement system)에서의 관여에 대해서는 연구가 덜 되었으나, 혈청단백질인 보체는 혈류 내에 가라앉은 항체들과 결합하여 염증을 증진하고, 따라서 재관류손상을 악화시킬 수 있다고 알려져 있다.