– 염증의 정의
– 전형적인 과정 (5P) : 염증은 아래와 같이 5단계의 과정을 거치게 된다.
① 인지 (Recognition) : 숙주 세포와 분자에 의해 혈관 밖의 원인 물질을 인지.
② 동원 (Recruitment) : 백혈구와 혈장 단백질이 혈관에서 원인 물질 부위로 동원.
③ 제거 (Removal) : 원인 물질을 제거.
④ 조절 (Regulation) : 반응이 조절되어 마무리됨.
⑤ 수복 (Repair) : 손상된 조직이 수복됨.
– 염증 과정과 급성, 국소 증상
세포 손상 → 비만세포에서 화학적 매개체(히스타민, 브라디키닌, 보체, 류코트리엔 등) 분비
결과적으로 인지, 동원, 제거, 조절, 수복 과정에서 이러한 국소 증상들이 나타남.
급성 염증 vs 만성 염증
– 원인이 조기에 제거되면 조직이 수복되지만, 제거되지 않으면 만성 염증으로 이어져 점진적인 조직 손상과 섬유화가 나타날 수 있습니다.
| 구분 | 급성 염증 (Acute) | 만성 염증 (Chronic) |
| 작용 시간 | 몇 분 ~ 몇 시간 | 며칠 |
| 관여 세포 | 호중구 | 단핵구, 림프구, 대식세포 |
| 손상 및 섬유화 | 범위가 작고 제한적임 | 심각하고 진행적임 |
| 증상 (국소/전신) | 많음 | 적음 |
| 급성질환 급성호흡곤란증후군(ARDS) 급성천식 사구체염 패혈쇼크 등 | 호중구 호산구, IgE항체 호중구, 단핵구, 보체와 항체 사이토카인 |
| 만성질환 퇴행성관절염(OA) 만성천식 죽상동맥경화증 폐섬유증 | 림프구, 대식세포 호산구, IgE 항체 대식세포, 림프구 대식세포, 섬유모세포 |
– 염증반응을 시작하고 조절하는 주요 물질들의 기원과 역할입니다.
① 히스타민(histamine): 물리적 자극, 알레르기 반응, 보체계 산물(C3a, C5a), Substance P, IL-1, IL-8 등에 반응해 비만세포 과립 등에서 분비. 세정맥 내피세포의 H1 수용체에 결합하여 세포 사이에 틈을 형성해 혈관 투과성을 증가시킴.
② 세로토닌(serotonin): 혈소판과 위장관 신경내분비세포에 존재하며, 혈소판이 응고 작용을 하는 동안 분비.
③ 프로스타글란딘(PG): 아라키돈산에서 cyclooxygenase(COX)의 작용으로 합성. 구조에 따라 PGI2(prostacyclin), PGD2, PGE2, TxA2(thromboxane A2)로 나뉨. 주로 혈관 확장, 혈소판 응집 방해, 부종 형성, 전신 통증 및 열(fever) 유발. (단, TxA2는 혈소판 응집과 혈관 수축 유발)
④ 류코트리엔(LT): 아라키돈산에서 lipoxygenase의 작용으로 생성. $LTB_4$는 화학주성을 나타내고, LTC4, LTD4, LTE4는 강력한 혈관 및 기관지 수축과 투과성 증가를 유발.
⑤ 종양괴사인자(TNF): 혈관 내피세포 부착 인자를 활성화해 백혈구 부착 및 유주를 촉진하고, 열을 동반한 전신 급성기 반응 유도.
⑥ IL-1, IL-6: TNF와 유사하게 백혈구 부착 활성, 유주 촉진, 열 동반 전신 급성기 반응 유도. IL-1은 섬유모세포의 활성을 높여 콜라겐 합성을 증가시킴.
⑦ 보체계(complement system): 혈장에 존재하는 약 20여 종의 단백질 체계. C3a, C5a는 혈관 투과성을 증가시키고, 특히 C5a는 화학주성도 가짐. C3b는 호중구와 대식세포의 포식 작용을 증가시킴.
⑧ 키닌계(kinin system): 키니노젠으로부터 최종적으로 브라디키닌(bradykinin)이 만들어져 혈관 투과성 증가, 평활근 수축, 혈관 확장, 통증 유발.
⑨ 혈액응고계(clotting system): 피브리노겐이 트롬빈에 의해 피브린(fibrin)이 되며, 혈관 투과성 증가와 백혈구 화학주성 유도.
⑩ 혈소판활성인자(PAF): 다양한 세포(호중구, 호염구, 비만세포 등)에서 생성되어 투과성 증가, 혈관 수축·확장 등 염증반응에 관여.
히스타민과 졸음
– 히스타민은 피부 신경 자극, 소양증(가려움), 콧물 등 알레르기 증상의 원인이 된다. 항히스타민제(anti-histamine)는 H1 수용체를 차단하여 알레르기성 반응을 치료한다. 가장 흔한 부작용은 중추신경계 부작용(진정, 졸음, 피로감, 기억력 감퇴, 집중장애)이다.
– 과거에는 발적, 열감, 부종, 통증의 4대 증상이었으나, 19세기 ‘루돌프 비르효’가 기능상실(loss of function)을 포함시켜 5대 증상이 되었다.
– 발적(redness): 히스타민, PG, NO 작용으로 인한 혈관 확장 및 혈류량 증가.
– 열감(heat): 혈관 확장으로 체내 열이 피부 표면으로 이동하여 발생 (실제 체온 상승은 아님).
– 부종(swelling): 히스타민, 세로토닌, $LTC_4$, $LTD_4$, $LTE_4$, C3a, C5a, 키닌계, PAF 작용으로 혈관 투과성이 증가해 혈장 성분이 유출됨.
– 통증(pain): PG, 키닌계 작용 및 삼출물에 의한 감각신경말단 자극.
– 기능상실: 심한 통증, 신경 장애, 활동 감소로 인한 부분적 장애.
[BOX 5-16] 엉덩이에 생긴 종기를 상상해 보자! 처음에는 빨갛고 열감이 있으며 통증이 생기다가 커지면 걷거나 앉을 때 기능적 불편함이 발생한다.
– 열(fever) : 균혈증이 있는 염증에서 뚜렷함. 세균의 외인성 발열물질(LPS)이 백혈구를 자극해 TNF, IL-1을 분비시키고, 이들이 COX 활성을 높여 PG 생성을 증가시킴. 시상하부에서 PGE2가 체온 설정(set-point)을 높이는 특정 신경전달물질의 생성을 자극한다.
– 오한(chilling) : ‘열이 나기 전’ 단계로 혈관이 과도하게 수축하여 피부가 차갑고 떨림(shivering)이 동반됨.
– 발한(sweating) : ‘열이 떨어지는 시작’을 알리는 신호.
– 백혈구증가증(leukocytosis): TNF, IL-1이 골수의 백혈구 전구세포를 자극해 혈액으로 방출됨. 세균 · 바이러스 · 기생충 감염 등에서 나타나나, 일부 감염에서는 백혈구감소증(leukopenia)이 오기도 함.
– 급성기 단백질 증가 : TNF, IL-1, IL-6가 간세포를 자극하여 C-반응성 단백질(CRP), 혈청 아밀로이드A(SAA), 피브리노겐 합성을 증가시킴. 피브리노겐은 적혈구 침강속도(ESR) 측정의 근거가 됨.
– 모든 NSAIDs는 아라키돈산(arachidonic acid) 경로의 시클로옥시게나아제(COX) 효소를 억제하여 PG 합성을 차단함으로써 해열, 진통, 항염증 작용을 한다.
① 아스피린 (aspirin / acetylsalicylic acid)
– 기전: COX-1과 COX-2 효소를 비가역적으로 억제.
– 혈소판 기능 억제: 트롬복산(TXA2)과 PG 생성이 감소하여 항응고 효과를 나타냄. 복용 후 출혈 시간이 약 7~10일 동안 연장될 수 있음.
– 항염증 작용: 관절염 등에서 질환의 진행을 근본적으로 막지는 못하고 단지 염증반응을 줄임.
– 해열 작용: 시상하부 체온조절 중추에서 $PGE_2$ 합성을 방해해 발한을 유도하고 체온을 낮춤.
– 진통 효과: PGE2 감소를 통해 브라디키닌, 히스타민 등에 대한 신경말단 감작을 줄임.
② 이부프로펜 (ibuprofen)
– COX-1과 COX-2를 아스피린과 달리 가역적으로 억제함. 효과는 아스피린과 비슷(항염증, 해열, 진통)하지만, 혈소판과 혈액 응고에는 관여하지 않음.
③ 셀레콕시브 (celecoxib)
– 선택적 COX-2 억제제로 만성염증 PG 합성을 억제해 말초 통증을 줄임. 진통 효과는 다른 NSAIDs와 비슷하나, 위장관계 출혈 부작용이 상대적으로 작음. 흔한 부작용으로 두통, 소화불량, 설사, 복통이 있으며, 간과 콩팥 기능이 떨어진 환자는 사용을 피해야 함.
– 대부분 경구투여 후 잘 흡수되고 간 대사 후 소변으로 배설되나 부작용 때문에 낮은 유효량으로 단기간 사용을 권고한다.
① 위장관 부작용: 가장 흔함. 위산 분비를 억제하는 PGI2와 점액질 합성을 촉진하는 PGE2, PGF2α의 보호 기능이 COX-1 억제로 감소하여 위산 증가, 출혈, 궤양 위험이 커짐. 이를 방지하기 위해 양성자펌프억제제(PPIs)를 병용하기도 함.
② 출혈 위험: 아스피린은 TXA2 감소로 혈소판 기능이 억제되어 항응고 효과가 있으나 출혈 위험성이 높음. 수술 전이라면 최소 7일 동안 아스피린 복용을 중단해야 함.
③ 콩팥 효과: 콩팥 혈류량을 유지하는 PGI2, PGE2가 차단되면 나트륨(Na+)과 수분의 저류로 부종(edema)이 발생하고, 일부에서 급성 콩팥 손상을 유발함.
④ 심장 효과: 아스피린은 심혈관 보호 작용이 있으나, 아스피린을 제외한 모든 NSAIDs는 심근경색(MI), 뇌졸중 등 심혈관 사고 위험과 연관이 있음.
⑤ 약물 상호 작용: 아스피린은 80~90%가 혈장 단백질에 결합하므로, 와파린(warfarin), 페니토인(phenytoin), 발프로산(valproic acid)과 병용 시 이들의 단백질 결합을 치환하여 혈중 농도를 높임.
⑥ 독성: 과도 복용 시 살리실산염 중독증(salicylism)으로 구역, 구토, 과다호흡, 두통, 정신착란, 환각, 경련, 혼수, 호흡부전 등으로 사망할 수 있음.
⑦ 임신 중 사용: 임신 초기에는 구순열(oral cleft), 심장 결손, 유산 위험이 있고, 임신 3분기에 사용 시 태아의 동맥관 조기 폐쇄 위험이 있음. 임신 중에는 acetaminophen이 비교적 안전함.
부신겉질 다발층에서 합성되는 당질코르티코이드(glucocorticoid / corticosteroid)는 인체의 스트레스 조절 작용이 있어 ‘스트레스 호르몬’이라 불리며, 강력한 항염증 효과와 혈당 조절 작용을 한다.
① 항염증 작용: PG 및 히스타민 합성 억제, 대식세포와 림프구 기능 억제.
② 단백질 분해: 포도당 신생(gluconeogenesis)의 기질로 사용됨.
③ 혈당 증가: 간에서 포도당 신생 및 글리코겐 분해(glycolysis) 증가.
④ 지방 분해: 지방산은 에너지원으로, 글리세롤은 포도당 신생에 이용.
⑤ 골밀도 감소: 작은창자에서 Ca2 흡수 감소, 신장에서 Ca2 배출 증가 (장기 사용 시 골다공증이 오는 이유).
심한 염증 질환의 단기 치료에 사용하며, 활동성 감염의 경우는 금기이다. 장기 치료 시에는 투여량을 최소화해야 한다.
환자의 증상이 ‘감염’인지 ‘염증’인지 명확히 구분해야 한다. 염증에는 확실한 효과를 보이나, 감염에 스테로이드를 쓰는 것은 불난 집에 기름을 붓는 격이다. 지속시간이 가장 짧은 Hydrocortisone(Cortisol)과 가장 긴 Dexamethasone은 기억하자!
| 지속시간 분류 | 약물명 | 당량 (mg) | 광물코르티코이드 효능 | 반감기 (min) | 지속시간 (h) |
| 짧은 지속시간 | Hydrocortisone (Cortisol) Cortisone | 20 25 | 0.8 1 | 90 30 | 8~12 8~12 |
| 중간 지속시간 | Prednisone Prednisolone Methylprednisolone Triamcinolone | 5 5 4 4 | 0.25 0.25 0 0 | 60 200 180 300 | 24~36 24~36 24~36 24~36 |
| 긴 지속시간 | Dexamethasone | 0.75 | 0 | 2000 | 36~54 |
여러 관절을 침범하는 만성 염증성 질환으로 자가면역 현상(autoimmune disorder)이 주요 기전이다. 윤활막(synovium)에 염증이 생겨 자가항체를 생산하면 백혈구가 관절로 모이고 관절액이 증가해 통증을 유발하며, 시간이 지나면 윤활막이 두꺼워져 뼈와 연골을 파고들어 모양이 변형되고 운동 장애를 유발한다.
질병의 진행을 늦추고 통증 완화 및 조직 손상을 방지한다.
① methotrexate (MTX): 사이토카인, 퓨린 뉴클레오티드 생산을 억제하여 면역억제 및 항염증 효과를 냄. 자궁외 임신이나 유산 목적으로도 사용 가능.
② hydroxychloroquine: 초기의 경증 RA 치료에 사용되며 간, 면역계 부작용이 적음.
③ leflunomide: 자가면역 림프구의 세포 공격을 조절.
④ sulfasalazine: 기전은 명확하지 않으며 위장관 부작용과 백혈구감소증이 나타날 수 있음.
⑤ glucocorticoids: 강력한 항염증 작용을 위해 소량, 단기간 사용 권고.
RA 유발 전염증성 사이토카인(TNF-$\alpha$, IL-1)을 차단한다.
① TNF-$\alpha$ 억제제: adalimumab, infliximab (증상 및 구조적 손상 진행 감소).
② 비TNF 생물학적 제제: abatacept, rituximab (T림프구, B림프구 및 IL-6 작용 억제).
통풍(gout)은 고농도의 혈중 요산(uric acid)을 특징으로 하는 대사 질환이다. 요산은 퓨린(purine)의 최종 대사산물로, 혈중 요산 수치가 7.0mg/dl 이상이면 고요산혈증이라 한다. 요산 나트륨 결정이 관절 등에 침착되면 과립세포가 침투하면서 극심한 염증반응을 일으키며, 진행되면 콩팥 손상도 유발할 수 있다.
① 대증 치료: 열량 제한(체중 감량), 참치, 고등어, 고깃국물, 붉은 육류, 멸치 등 퓨린 함유 식품 제한. 알코올은 요산 배출을 방해하므로 절대 피하고, 비타민 C와 충분한 수분을 섭취하도록 함.
② 콜키신 (colchicine): 요산 수치 자체를 낮추지는 못하지만, 요산염 결정의 침착과 과립세포 이동을 감소시켜 강력한 항염증 효과를 나타냄.
③ 알로푸리놀 (allopurinol): 퓨린 대사의 마지막 효소(Xanthine oxidase)를 억제하여 요산 생산을 직접 감소시킴. 요산 농도가 정상이 되어도 꾸준한 복용이 필요하나, 피부 발진, 배뇨통, 혈뇨 등의 부작용이 있을 수 있음.
발열(fever)은 미생물에 대한 자연적인 방어기전이나 지속적인 고열과 열성경련(어린이), 섬망 및 혼수(성인)를 초래할 수 있어 위험할 수 있다.
– 열은 시상하부 전방 체온조절 중추의 set-point가 PGE2에 의해 상승할 때 발생하므로, PGE2 합성을 방해하면 발한을 통해 체온이 낮아진다.
발열은 주로 감염이 원인이지만, 아래와 같은 치료 약물 자체가 고열을 유발하기도 한다.
① 항생제: 미생물을 제거하는 과정에서 발열 물질(pyrogen)이 분비됨 (예: 미생물 추출 항생제인 amphotericin B, penicillin G).
② SSRI (선택적 세로토닌 재흡수 억제제): 항불안·항우울제 사용 중 세로토닌 증후군(serotonin syndrome)이 발생하면 고열이 생김.
③ 항정신병 약물: chlorpromazine 등에 의한 신경이완악성증후군(NMS) 발생 시 심혈관/호흡 장애와 함께 고열 동반.
④ 휘발성 마취제: succinylcholine 등은 악성 고체온증(malignant hyperthermia)을 유발할 수 있음.
⑤ 면역조절물질 및 세포독성 약물: 인터페론, 단일클론 항체, 암 화학요법 약물들이 열을 발생시킬 수 있음.
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