염증: 두 판 사이의 차이

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심각하지 않은 만성염증은 [[종양 괴사 인자 알파]], IL-6, CRP가 전체적으로 2~3배 정도 증가되어 있는 특징을 보인다.<ref>{{저널 인용|성1=Petersen|이름1=AM|성2=Pedersen|이름2=BK|제목=The anti-inflammatory effect of exercise.|저널=Journal of applied physiology (Bethesda, Md. : 1985)|날짜=2005-04|권=98|호=4|pmid=15772055}}</ref> 허리둘레신장비(Waist circumference)는 전신염증반응과 유의적인 연관성이 있다.<ref>{{저널 인용|성1=Rogowski|이름1=O|성2=Shapira|이름2=I|성3=Bassat|이름3=OK|성4=Chundadze|이름4=T|성5=Finn|이름5=T|성6=Berliner|이름6=S|성7=Steinvil|이름7=A|제목=Waist circumference as the predominant contributor to the micro-inflammatory response in the metabolic syndrome: a cross sectional study.|저널=Journal of inflammation (London, England)|날짜=2010-07-26|권=7|pmid=20659330}}</ref> 이 관계에서 결정적인 것은 면역세포의 실수에 의해 쌓이는 지방과다에 의해 자가면역 반응이 유도된다는 것이다. 이렇게 축적된 지방을 공격하는 것은 박테리아나 균에 대해서 작용하는 기전과 유사하다. 지방세포의 유출 및 축적이 시작되게 되면, 대식세포는 이러한 지방을 치우기 위해 지방조직으로 이동한다. 대식세포가 지방조직으로 도착한 뒤, TNF-α([[종양 괴사 인자 알파]])와 IL-6 같은 염증성 화학물질들을 분비한다. TNF의 1차적인 역할은 면역세포와 염증 유발을 조절하는 것이다. 여기에 백혈구가 가세하여 [[사이토카인]]을 분비한다. 이러한 지방과다와 염증의 관계는 지방조직이 증가될수록 일반적인 상태에서도 염증에 관련된 IL-6의 생성을 10% ~ 35% 정도 생산한다는 것을 보여주었다.<ref>{{저널 인용|성1=Mohamed-Ali|이름1=V|성2=Goodrick|이름2=S|성3=Rawesh|이름3=A|성4=Katz|이름4=DR|성5=Miles|이름5=JM|성6=Yudkin|이름6=JS|성7=Klein|이름7=S|성8=Coppack|이름8=SW|제목=Subcutaneous adipose tissue releases interleukin-6, but not tumor necrosis factor-alpha, in vivo.|저널=The Journal of clinical endocrinology and metabolism|날짜=1997-12|권=82|호=12|pmid=9398739}}</ref>


임상연구에서도,




2016년 4월 22일 (금) 17:59 판

발가락 염증.

염증(炎症) 또는 염(炎)은 생체 조직의 유해한 자극원 예를들어, 병원균, 손상된 세포, 자극원[1] 에 대한 생체반응 중 하나로 면역세포, 혈관, 분자생물학적인 중간체들이 관여되어 있는 보호반응이다. 이러한 염증의 목적은 초기세포손상의 억제와 함께 상처의 괴사세포 및 상처를 입은 조직을 제거하며, 조직재생에 있다.

생리작용

염증은 미생물에 의한 감염 또는 상처, 수술, 화상, 동상, 전기자극, 화학물질 등 다양한 원인에 의하여 발생한다. 염증이 발생하면 조직이 빨갛게 부어 오르고, 열이 나며, 본래의 기능을 잃어 버리고 통증을 유발한다. 염증에 관여하는 화학물질은 히스타민과 킨니스, 그리고 프로스타글란딘이다. 히스타민은 혈액과 림프액이 손상된 부위에 더 많이 오도록 작용을 하며 킨니스는 근육의 수축을 완화하여 모세혈관을 확장시켜 혈액운반을 원활하게 하고 통증이 느껴지도록 한다. 백혈구가 세포내로 유입되면 프로스타글란딘이 합성되어 통증과 발열을 일으킨다.

염증의 종류

염증은 총체적인 반응이며 때에 따라 각 특정 병원균 대해 특이적으로 일어나는 후천성 면역과 선천성 염증반응의 방식으로 일어나는 반응을 말한다.[2]

면역반응이 거의 일어나지 않는다면, 세균과 같은 유해한 자극원들에 의해 점차적인 조직손상이 올 수 있으며 생명체의 생존을 위협할 수도 있다. 반면에 극히 드물긴하나 만성염증반응의 경우 건초열, 치주염, 아테롬성 동맥경화증(Atherosclerosis), 류머티스 관절염과 암(쓸개암)과 같은 질병들을 유발할 수 있다. 그러므로 이러한 것들을 방지하기 위해 염증반응은 대개 신체에서 적절히 조절된다.

염증반응은 크게 급성염증반응과 만성염증으로 나뉜다. 급성염증반응은 유해한 자극원에 의해 초기에 일어나는 반응을 말하며, 이 반응은 혈관의 손상된 부위로 혈장과 백혈구의 이동이 증가된다. 이에따라 일반적인 증상으로 통증, 열, 홍조, 부기가 나타나게 된다. 이러한 일련의 생화학적인 작용은 염증반응을 혈관계, 면역계, 그리고 조직의 손상이 있는 여러 세포들에 퍼뜨리면서 반응을 강화시킨다. 이와 반대로 면역반응 중 오래동안 지속되는 염증을 만성염증이라 일컫는다. 염증반응이 일어난 장소의 세포(예를 들어, 단핵세포)가 점진적으로 영향을 주게 되며 염증반응이 일어나는 조직에서 회복과 손상이 동시에 일어나는 특징을 갖는다.

급성염증과 만성염증의 비교

원인 미생물, 손상된 조직 분해되지 않는 병원균에 의한 계속적인 급성염증, 바이러스감염, 이물질, 자가면역
관련된 세포 호중구(1차방어), 호염구(염증반응), 호산구(기생충에 대한 방어), 단핵세포(단핵구, 대식세포) 단핵세포(단핵구, 대식세포, 림프구, 형질세포), 섬유아세포
1차 중재기관 혈관작용 아민(Vasoactive amines - 히스타민계열),아이코사노이드(eicosanoids) 인터페론 감마(IFN-γ) 및 다른 사이토카인, 성장인자, 활성산소종(ROS), 가수분해 효소(hydrolytic enzymes)
발병 즉시 천천히
기간 며칠 몇 개월 또는 1년이상 까지
결과 증상완화, 낭종(abscess formation), 만성염증 조직파괴, 섬유증, 괴사

특이적 징후

급성염증의 경우 단기에 반응이 진행되며, 대게 수분 내지 수시간안에 유해물질을 제거한다.[3] 이 반응은 조직적이고 주변 여러 면역작용을 하는 요소들(내분비적 신경학적 중간체들)이 동원되는 반응이다. 정상적인 반응이며, 활성화되면 유해물질을 제거한 뒤, 멈춘다.[4] 이러한 급성염증은 5가지 증상으로 특징된다.[5]

이러한 대표적인 증상을 기억하기 위해, 각 단어를 따서 "PRISH" 라고 일컬어진다. - 고통(Pain), 홍조(Redness), 부동성(immobility), 종창(Swelling), 발열(Heat) 위의 염증의 대표적인 징후의 명칭은 라틴어로부터 왔다.

  • 고통: Dolor (pain)
  • 열: Calor (heat)
  • Rubor (redness)
  • 종창
  • Functio laesa (loss of function)

위의 첫 번째부터 네 번째까지는 Celsus (ca. 30 BC–38 AD)[6]에 의해서 언급되었으며, 반면에 마지막은 초기에 반대되었으나 갈레노스에 의하여 추가되었으며,[7] Thomas Sydenham,[8] 루돌프 피르호[9][10]에 의해서도 밝혀졌다.

홍조와 발열의 경우 혈액의 흐름이 염증부 쪽으로 증가되기 때문에 생기며, 종창은 액(fluid)이 축적되면서 생긴다. 고통의 경우 신경말단을 자극하는 브래디키닌과 히스타민이 분비되기 때문이다. 기능상실의 경우 여러가지 요인이 있다.[11]

폐의 급성염증(폐렴)은 염증이 pain-sensitive nerve endings을 포함하고 있는 Pulmonary pleurae를 포함하지 않는 이상 고통은 없다.

급성염증의 진행

급성염증의 진행은 주로 대식세포, 수지상 세포, Histiocyte, Kupffer cell, 비만세포 등에서 표지된 타겟을 이미 대기하고 있던 면역세포들이 반응하면서 일어난다. 이러한 세포들은 표면에 Pathogen-associated molecular pattern(PAMPs), Damage-associated molecular pattern(DAMPs) 이 두가지를 인식할 수 있는 Pattern recognition receptor(PRRs)라고 알려진 receptor를 가지고 있다. PAMPs는 자가분자를 구별할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 주로 병원체와 작용하게 된다. DAMPs는 숙주와 관련있는 손상 및 세포손상을 담당하게 된다.

일단 감염, 화상, 손상 등의 자극이 가해지면 이 세포들은 활성화(PRR들이 PAMP나 DAMP를 인식한다.)되고 염증의 임상징후를 책임지는 염증전달물질들이 분비된다. 혈관이 확장되며 이에 따라 혈압이 증가하여 홍조(rubor)와 열(calor)이 발생하게 된다. 이렇게 투과성이 증가된 혈관은 혈장단백질의 삼출작용(leakage)과 세포액이 조직으로 들어가 부종을 나타낸다. 이러한 과정에서 Bradykinin과 같이 분비된 염증전달물질들은 고통에 더욱 민감하게 만든다(Hyperalgesia, dolor). 또한 이러한 중재물질들은 혈관의 투과성을 변화시켜 호중성 과립구, 대식세포와 같은 백혈구계 인자들을 염증이 일어나는 조직으로 혈관외유출(extravasation)을 일으킨다. 여기서 호중성 과립구는 손상된 조직 주변의 세포들에게서 생성되는 chemotactic gradient에 이끌려 이동하게 된다.[12] 마지막으로 기능상실(loss of function, functio laesa)의 경우는 고통에 의한 신경학적인 반사의 결과로 볼 수 있겠다.

추가적으로 세포유래전달물질(cell-derived mediators)들의 경우, 염증반응을 시작하고 전파하는데 필요한 혈장단백질들로 이루어져 있는 여러 acellular biochemical cascade systems으로 구성되어 있다. 또한 이러한 시스템은 괴사(예를들어, 화상 또는 트라우마)[13]에 의해 일어나는 응고작용이나 fibrinolysis systems, 그리고 박테리아에 의해서 일어나는 보체작용을 같이 포괄하고 있다.

마지막으로, 급성염증반응이 일어나려면 일정한 자극원이 필요하다. 그리고 이러한 과정으로 분비되는 염증전달물질은 잔존주기가 짧으며, 조직에서 분해되어 없어진다. 이러한 이유로 자극원이 없어지면 급성염증반응은 멈추게 된다.[14]

Vascular component

혈관확장과 투과성의 증가

정의하였듯이, 급성염증은 염증자극원에 대한 immunovascular response이다. 이 말은 급성염증이 큰 의미로 나뉠 수 있다는 의미이다. 첫째는 처음 염증이 발병하는 관 단계(vascular phase)에서 접근하는 것이며, 다른 하나는 면역세포(더 자세하게 얘기하자면 빠른 반응 단계에서 과립구의 반응)가 관여하는 세포단계(cellular phase)이다. 이러한 급성염증의 Vascular component는 혈장과 염증이 생긴 조직에서 중요하게 작용하는 단백질인 피브린(fibrin)과 항체를 포괄하고 있다.

위에서 언급하였던, pathogen-associated molecular patterns (PAMPs)의 경우 조직대식세포와 비만세포는 히스타민, 세로토닌과 같은 혈관작용아민(vasoactive amines)들을 분비하며, 또한 Prostaglandin E2, Leukotriene B4 와 같은 Eicosanoid를 분비하여 그 부위의 맥관구조(vasculature)를 리모델링한다. 계속 이어가자면 대식세포와 내피세포는 일산화질소를 분비한다. 이러한 물질들은 혈관의 확장시키고 투과성을 증가시킨다. 이러한 작용에 의해 세포액이 조직으로 집중적으로 모여 형성하는 것을 부종이라 한다. 이 세포액에는 미생물에 의한 침투에 즉각 대응할 수 있고, 세포단계에서 옵소닌 작용을 할 수 있는 보체, Lysozyme, 항체를 포함하고 있다. 예를 들어보자. 만약 염증의 자극원이 찢어진 상처라면, 즉각적으로 이 부위에는 혈소판, 응고제, 응고를 일으킬 것이며, plasmin 과 kinins이 작용하여 혈전을 생성하여 지혈을 할 것이다. 이렇게 형성된 혈전체는 fibrin 격자를 형성하며 염증이 일어나는 조직에서 식작용과 상처회복을 위해서 구조물을 형성하게 된다. 이 과정에서 생긴 조직액은 림프계에 속해있는 림프관으로 이동하며, 이러한 염증반응이 일어난 후에 침투한 박테리아를 인지하고 공격하는 후천성 면역으로 이어지게 된다.

  • 과립화 되어 있는 조직의 현미경 사진 - 염색
    과립화 되어 있는 조직의 현미경 사진 - 염색

Plasma cascade systems

  • 보체(계), 이것이 활성화 되면 옵소닌작용(Opsonization), 주화성(Chemotaxis), 응집(Agglutination)을 촉진하는 일련의 화학반응을 일으키며 후에 Complement membrane attack complex를 생성하게 된다.
  • Kinin–kallikrein system은 혈관확장을 유지하는 것과 다른 물리적인 면역효과를 가져오는 단백질을 생산한다.
  • 응고작용(Coagulation) 혹은 clotting cascade은 상처부위의 보호를 위해 단백질 그물(protein mesh, 일컬어 딱지)을 형성한다.
  • Fibrinolysis은 Coagulation system과 반대로 작용하며, 혈전의 생성과 다른 여러 염증물질들의 생성에 있어 균형을 잡아주는 역할을 한다.

Plasma-derived mediators

이름 생성되는 곳 설명
Bradykinin Kinin system 혈관에 작용하는 단백질로 혈관확장(vasodilation)및 혈관의 투과성을 증가시키며, 평활근(smooth muscle)의 수축을 야기하며 고통을 유발하는 역할을 한다.
Complement component 3(C3) 보체계 C3a 와 C3b로 나뉘어진다. C3a는 비만세포에 의해서 히스타민분비를 자극시키며, 혈관확장을 일으킨다. C3b는 박테리아 세포벽에 부착하여 옵소닌(Opsonin)작용을 하여 식작용에 필요한 타겟팅을 해준다.
Complement component 5a (C5a) 보체계 비만세포에 의해서 히스타민분비를 자극시키며, 혈관확장을 일으킨다. 또한 C5a는 세포에 주화성인자(chemoattractant)로 활동하며 염증부위에서 직접적으로 작용
Factor XII (Hageman Factor) 간 비활성한 형태로 순환하고 있다가 콜라겐, 혈소판 또는 기저막이 노출될 경우 구조적 변화가 일어나면서 활성화 되는 단백질을 갖고 있다. 이것이 활성화 되면, 염증과 관련된 3가지 plasma system들을 활성화 시킨다. - the kinin system, fibrinolysis system, and coagulation system.
Complement membrane attack complex (MAC) 보체계 보체계 단백질인 C5b, C6, C7, C8, C9으로 구성이 되어 있다. 이러한 일련의 보체단백질들이 합쳐지고, 활성화되면 박테리아의 세포벽을 뚫고 들어가 세포분해와 세포사멸을 야기한다.
Plasmin Fibrinolysis system 피브린 혈병을 부술 수 있고, C3 단백질을 자르며, Factor XII를 활성화 시킨다.
Thrombin Coagulation system 용해성 혈장단백질인 피브리노겐을 분해하여 혈병을 형성할 수 있는 불용해성의 피브린을 형성한다. 또한 트롬빈은 PAR1 receptor를 통하여 세포에 결합하여 Chemokine, 일산화질소 등을 생성하여 여러 다른 염증반응을 촉진한다.

Cellular component

Cellular component는 일반적으로 혈액에 존재하며 혈관외유출(extravasation) 작용을 통하여 염증이 일어난 조직으로 이동하여 염증을 도울 수 있는 백혈구를 포괄하는 개념이다. 어떤 것은 식세포의 역할을 할때도 있어서 세균, 바이러스, 세포 찌꺼기 등을 섭식한다. 다른 나머지는 침투한 병원균을 죽이는 효소 granules을 분비하는 역할을 한다. 여기서 백혈구 또한 염증반응을 증폭, 유지 시켜주는 염증전달물질을 분비한다. 따라서 이러한 요소들이 관여하는 반응에서 일반적으로 급성염증은 과립구에 의해서 중재되는데 반면에 만성염증의 경우 단핵구, 림프구와 같은 단핵세포에 의해서 중재된다.

백혈구의 혈관외유출

다양한 백혈구, 특히나 호중구는 염증의 시작과 유지에 있어서 중요한 역할을 한다. 이 세포들은 일반적으로 혈액에 있다가 손상이 된 조직으로 이동을 하게 되며, 적절한 장소에 직접적으로 투입되어 반응을 하게 된다. 이렇게 백혈구가 혈관을 타고 혈액에서 손상된 조직으로 이동하는 것을 혈관외유출(extravasation)이라 하며, 이러한 일련의 과정은 몇 가지 단계로 나뉘어 진행된다.

  1. 백혈구의 이동과 내피세포결합 : 혈관안에 있는 백혈구는 일반적으로 혈관 벽의 말단 방향으로 이동한다. [15] 활성화된 대식세포는 Interleukin-1(IL-1), 종양_괴사_인자_알파(TNF-α) 등과 같은 사이토카인(cytokine)을 분비하는데, 이것들은 각각 내피세포의 G 단백질 연결 수용체에 결합한다. 이것에 의해 일어난 신호전달은 내피세포에서 즉각적으로 P-selectin을 발현한다. 이 receptor들의 결합은 백혈구 표면의 탄수화물 리간드(ligand)의 결합을 약하게 하며 내피세포 표면에 말린(rolling)된 형태로 끈처럼 형성된다. 손상된 세포의 사이토카인은 내피세포의 P-selectin과 유사한 역할을 하는 E-selectin의 발현을 유도한다. 또한 사이토카인은 ICAM-1, VCAM-1과 같은 integrin 리간드의 발현을 유도하며, 이것은 백혈구의 부착력과 이동속도의 감소를 중재한다. 이러한 백혈구는 손상된 조직에서 생성되는 chemokine에 의해서 활성이 되지 않으면, 자유롭게 떨어질 수 있다. 반면에 활성화된다면 내피세포 표면에 존재하는 인테그린 receptor인 ICAM-1 과 VCAM-1에 결합하는 능력이 높아지며, 백혈구는 확실하게 내피에 붙게 된다.
  2. Transmigration - 혈관외유출 방법을 통한 내피를 통과하여 이동하는 방법 : Chemokine gradient들은 부착되어 있는 백혈구를 자극하여 인접한 내피세포 사이로 이동시킨다. 이렇게 되면 내피세포는 움츠리게 되는데, 이 때 백혈구가 기저막을 통과한 뒤, ICAM-1과 같은 부착분자를 이용하여 주위 조직으로 이동한다.[16]
  3. 주화성(Chemotaxis)을 이용한 조직 백혈구의 이동 : 백혈구가 조직간극에 도달하여 세포외기질단백질과 결합한 뒤, 인테그린(Integrin)과 CD44를 발현하여 안착한 장소에서 떨어지는 것을 막는다. 다양한 분자들이 주화인자(chemoattractant)로 쓰이며, 그 예로 C3a, C5가 있으며 이것에 의해 염증이 일어나는 곳으로 이동하게 된다.

Phagocytosis

세포단계(cellular phase)에서 혈관외유출이 일어난 호중구는 염증이 일어나는 조직에서 침입한 미생물과 결합하게 된다. 식세포(Phagocyte)는 세포 표면에 특이적인 microbe-associated molecular patterns (PAMPs)에 대해 친화력과 효율성을 갖는 endocytic pattern recognition receptors (PRRs)을 발현한다. 대부분의 PAMPs는 endocytic PRRs에 결합하며 복합탄수화물 계열 (예를들어, Mannan, β-glucans, Lipopolysaccharide(LPS), 펩티도글리칸, 단백질표면체 등에 대한 식세포작용을 개시한다. 식작용에서의 Endocytic PRR들은 분자패턴을 반영하여 결합하는데, 예를들어 C-type lectin receptors는 mannan과 β-glucan들에 결합하며, scavenger receptor는 LPS에 결합한다. endocytic PRR 결합에 있어서, 액틴-미오신 세포골격은 세포막 인접한 곳에서 재배열이 일어나게 되는데 이러한 방식은 세포막을 세포내이입시키게 되는데 여기에는 PRR-PAMP complex 와 미생물이 포함되어 있다. 여기에 관여하는 인자인 Phosphatidylinositol 과 Vps34-Vps15-Beclin1 신호전달경로는 세포내이입 된 phagosome을 phagolysosome을 형성하기 위해서 세포내 리소좀으로 전달하는 역할을 한다. phagolysosome은 활성산소, Superoxide, Hypochlorite 에 의해서 식작용으로 이입된 미생물을 없앤다.

이러한 식작용의 효율은 opsonization에 의해서 향상될 수 있다. C3b보체로부터 파생된 혈장과 항체는 염증이 생긴 조직에 작용하여 미생물 항원에 결합, 코팅을 한다. endocytic PRR들도 여기에 한 몫을 한다. Opsonin receptor인 Fc receptor와 complement receptor 1 (CR1)을 발현하면서 각각 항체와 C3b에 결합을 한다. 이러한 endocytic PRR 과 opsonin receptor 동시다발적인 작용은 식세포과정의 효율을 높여주며, 침투한 항원의 제거를 촉진시켜준다.

세포유래물질들

이름 종류 기원 설명
Lysosome granules 효소 과립구 이 세포는 다양한 기능을 하는 수많은 종류의 효소를 포괄하고 있다. 과립은 내용물에 따라서 Specific granule 또는 Azurophilic granule로 나뉠 수 있다. 여러 종류의 물질을 분해할 수 있으며, 이들 중 일부는 염증전달물질로 작용할 수 있는 혈장유래 단백질효소 일수도 있다.
히스타민 모노아민 비만세포와 호염기구 과립구를 저장하고 있으며, 여러 자극에 의해 히스타민을 분비한다. 이 작용은 소동맥(Arteriole)의 확장(dilation)을 일으키고, 정맥의 투과성을 증가시키고, 여러 부위에서 장기특이적인(organ-specific)한 효과를 나타낸다.
Interferon gamma (IFNγ) 사이토카인 T-cells, NK Cells 항바이러스성, 면역조절, 항(암)종양성. 이 인터페론은 대식세포-활성인자 라고 불리며, 만성염증의 유지에 필요하다.
Interleukin 8 (IL8) Chemokine 주로 대식세포 호중구의 chemoattraction을 활성화시키며, 단핵구와 호산구(eosinophils)에 약한 영향을 미친다.
Leukotriene B4 Eicosanoid 백혈구 백혈구의 부착과 활성을 중재할 수 있으며, 그들로 하여금 내피에 부착하거나 통과하여 이동할 수 있도록 한다. 호중구에서, 잠재적인 chemoattractant이며 reactive oxygen species(ROS)의 형성과 lysosomal enzyme을 분비하게 한다.
일산화 질소 Soluble gas 대식세포, 내피세포, 일부 뉴런들 잠재적인 혈관확장제(vasodilator), 평활근의 이완, 혈소판 집적(응집) 감소, 백혈구를 도우며, 고농도에서는 직접적으로 항균제로 작용한다.
프로스타글란딘 Eicosanoid 비만세포 혈관확장과 열, 고통을 일으킬 수 있는 지질 그룹체이다.
종양 괴사 인자 알파, Interleukin-1 family (IL-1 family) 사이토카인 주로 대식세포 두가지 모두 여러 종류의 세포에 유사한 염증반응을 유도한다. 예를들어 열, 사이토카인의 생성, 내피유전자의 조절, 주화성, 백혈구의 점착, 섬유아세포의 활성 등. 염증이 전신에 영향을 주는데에도 관여한다.-예를들어, 식욕감퇴나 심박수의 증가 등. 추가적으로 종양 괴사 인자 알파는 조골세포의 분화를 억제한다.

형태학적 패턴

급성염증과 만성염증은의 특정패턴은 신체에서 일어나는 특정 상황에서 관찰된다. - 예를들어, 상피 조직표면에서 염증이 일어났을 때, 혹은 고름이 발생하였을 때.

  • 육아종염증(Granulomatous inflammation) : 적은 질병에서 나타나는 반응이며, 육아종(Granuloma)을 형성하는 것이 특징이다. - 결핵, 나병, 사르코이드증, 매독 등을 들 수 있다.
  • 섬유소성염(Fibrinous inflammation) : 염증이 너무 과한 나머지 혈관투과성이 증가되어, Fibrin이 혈관을 통과하는 것. 암[17]같은 경우가 그 예인데, 적절한 procoagulative 자극원이 존재한다면 섬유소(fibrinous)의 유출이 누적된다. 이것은 흔히 장막(serous membrane (or serosa))에서 볼 수 있으며, 이러한 염증이 올 경우 장막에서 상처로 이동하는 섬유소의 이동이 제한될 수 있다. 이 섬유소의 축적은 가끔 가성막(pseudomembrane sheet)을 형성하기도 한다. 장(Pseudomembranous colitis)에서 염증이 일어나는 동안에 이러한 막의 형성을 관찰할 수 있다.
  • 화농성염증(Purulent inflammation) : 염증은 많은 양의 호중구, 죽은 세포들, 혈장을 함유하고 있는 고름을 만들어내며, 포도상구균과 같은 화농균에 감염되었을 때 특징적으로 나타난다. 이러한 고름이 많이 모여 만든 것을 농양이라 한다.
  • 장액성염증(Serous inflammation) : 장막의 중피세포에서 형성되는 많은 양의 비점성 장액이 새어나오게 되어 생기는 염증이다. 장막에 물집이 생기게 되는 것이 특징이라 할 수 있겠다.
  • 궤양성염증(Ulcerative inflammation) : 조직 내피세포의 표면에서 나타나는 괴사에 의해서 염증이 일어나는 것이 특징이다. 이렇게 손상되어 구멍이 생기는 것을 궤양이라고 한다.

염증질환

비정상적인 염증은 수많은 인간의 질병에 관여하고 있다. 이에관한 것으로 때때로 면역계는 염증반응을 포괄하는 개념으로 쓰일 수 있다. 예를들어 알레르기와 Myopathy의 경우가 있으며, 이러한 자가면역질환과 같은 경우에 결과적으로 비정상적인 염증반응을 일으킨다. 또한 비면역질환과 병인학적인 기원에 있어서 염증과정은 암, Atherosclerosis(아테롬성 동맥경화증), 관상동맥질환에도 관여한다.[18]

수 많은 종류의 단백질이 염증에 관여하며, 이 중 발현의 장애나 유전학적 손상과 같은 유전학적인 돌연변이가 있는 단백질도 있다.

염증질환의 예를 들자면,

아테롬성 동맥경화증(Atherosclerosis)

이전에 bland lipid storage disease로 알려져 있던 Atherosclerosis는 실제 염증반응이 진행 중인 질병이다. 이전의 연구결과로 밝혀냈던 것은 이 질환의 시작과 경과의 모든 단계에 염증이 관여한다는 것을 알고 있었으나, 결국 최근에 밝혀진 바로는 Atherosclerosis는 thrombotic 합병증 이라는 것이 밝혀졌다. 이러한 새로운 발견은 atherogenesis와 위험인자 사이의 관계를 규명하는 중요한 발견이 되었다. 임상연구에서는 atherosclerosis에서 일어나는 염증에 대한 생물학적인 발견을 인간 환자에 직접적으로 적용하고 있다. 이것에 의해 염증마커의 증가는 심근손상과는 무관하게 환자에게 급성 관상동맥증후군(acute coronary syndromes)을 유발할 수 있다는 것이 예측되었다. 또한 이러한 예측으로 정도가 덜 심각한 만성염증에서 염증마커인 C-reactive protein의 정도를 나타낼 수 있으며, Atherosclerosis의 위험인자의 예후정보를 얻어내어 합병증에 의한 위험정도 또한 예측할 수 있게 되었다. 더 나아가서, 염증의 정도를 낮추어 관상동맥의 손상을 감소시키는 치료법도 구상할 수 있다. 이러한 경우, 항염증효과는 low-density lipoprotein(저밀도지방단백질, LDL)의 감소와는 관계가 없어 보인다. atherogenesis에서 염증에 대한 새로운 관점은 이 질환에 대한 우리의 이해도를 높일 뿐만 아니라, 현실적인 임상적용의 위험을 줄일 수 있을 것이며, 점점 증가하는 이러한 골칫거리에 대한 치료법을 제시할 수 있을 것이다.[19]

알레르기

이전에 Type I hypersensitivity로 알려져 있는 알레르기 반응은 염증, 혈관확장, 신경염증 등에 의해서 부적절한 면역반응이 일어나는 현상이다. 대표적인 예를 들자면 비만세포가 알레르겐에 의해 과민반응을 일으키는 알레르기 비염이 있다. 이렇게 민감해진 비만세포는 degranulating에 반응하여, 혈관수축작용을 하는 히스타민을 분비한다. 이러한 히스타민은 염증반응에 관여하여 혈관확장, pro-inflammatory 분자의 생성, 사이토카인 분비, 백혈구의 도출을 일으킨다.[20] 심각한 염증반응은 후에 전신으로 반응이 오는 과민증을 일으키게 된다.

다른 과민반응(type2, type3)은 항체반응과 손상된 조직을 감싸고 있는 백혈구에 의해서 유도되는 염증반응을 중재한다.[21]

근증(근장애, myopathies)

염증성 근장애는 면역계가 불필요하게 근육을 공격하여, 근육염증의 징후가 보이는 경우이다. 이러한 염증은 다른 면역질환과 함께 일어나게 되는데 예를들어, 피부근염(Dermatomyositis), 다발성 근염(Polymyositis), 포함체 근육염(Inclusion body myositis)과 같은 질환을 포괄하고 있는 전신피부경화증(Systemic scleroderma)을 유발한다.

백혈구 손상(결함, defects)

염증의 진행과 전파에 있어서 백혈구의 역할을 중요하기 때문에, 백혈구 기능의 손상은 염증방어의 능력을 감소시키며 감염에 대해서 약해진다. 기능적으로 결함이 생긴 백혈구는 혈관에 제대로 붙을 수가 없어서 비정상적으로 박테리아를 분해하거나(Chédiak–Higashi syndrome), 살균제를 생성(Chronic granulomatous disease)한다. 게다가, 이러한 질환은 골수에도 영향을 미쳐서 비정상적이거나 적은 수의 백혈구를 생성하게 된다.

약리학(Pharmacological)

특정 약이나 외인성 화합물의 경우에도 염증에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 비타민 A결핍은 염증반응을 증가시키며[22], 항염증제는 효소가 분비하는 염증성 eicosanoids의 생성을 억제한다. 특정한 불법적인 약물 (코카인, 엑스터시)은 염증에 관련되어 있는 전사인자(transcription factor)(예, NF-κB)를 활성화시켜 유해한 효과를 일으킨다. [23][24]

암(cancer)

염증은 종양의 주변을 둘러싼 미세환경(microenvironment)을 관장하는 역할을 하는데 proliferation, survival, migration 등에 기여한다.[25] 암세포는 Selectin, Chemokine을 이용하며 자신들의 receptor는 invasion, migration, 전이(metastasis) 등에 이용한다.[26] 반면에, 대부분의 면역세포는 암세포를 저해하는 Cancer immunology에 기여한다. 분자교류적 관점에서 보았을 때, 세포 발생에 중요한 역할을 하는 스테로이드 호르몬의 receptor와 NF-κB와 같은 염증에서 중요한 역할을 하는 전사인자(transcription factor)는 아마도 암세포에서 염증자극에 대한 효과를 중재할 것이다.[27] 이러한 염증에 대한 중재는 스테로이드계 호르몬의 효과에 영향을 미칠 수 있으며, 특히나 암 발병에 관여할 수 있다. 반면 대부분의 스테로이드계 호르몬 receptor의 특성은 특정 세포에서 특정한 단백질 도메인을 통하여 암의 진행을 저해하는 역할을 한다. 따라서 이러한 접근은 종양의 형성과 관련이 없는 부작용들에 의해서 제한될 수 있으나, 생명체가 살아가는데 있어서 생존의 필수적인 항상성을 유지하고, 발생학적인 과정을 이해하는데 있어서 도움을 줄 것이다.

염증해소(Resolution of inflammation)

염증반응이 더이상 필요가 없다면, 반드시 중단되어야 하는데 계속 진행 될 경우 조직에 손상을 줄 수 있다.[28] 만성염증은 앞서 이야기한 염증반응의 중단이 실패되었을 경우에 발생한다. 그 결과 세포사멸이 일어나게 된다. 이러한 염증해소는 각기 다른 조직에서 다른 방식으로 진행된다. 염증이 중단되는 메커니즘을 살펴보자. [29][30]

  • in vivo에서 염증매개물질들의 짧은 반감기
  • 대식세포에서 Transforming growth factor beta (TGF-β)의 생성과 분비[31][32][33]
  • Interleukin 10 (IL-10)의 생성과 분비[34]
  • 항염증성 Lipoxin의 생성[35]
  • Leukotriene과 같은 염증성 분자들의 감소 조절
  • Interleukin 1 receptor antagonist(IL-1RA), Tumor necrosis factor receptor(TNFRSF)과 같은 항염증성 분자의 생성 증가
  • 염증을 일으키는 세포의 세포자살[36]
  • receptor들의 탈감각화(Desensitization)
  • 세포외기질에 의해서 염증반응이 일어나는 곳의 세포생존율 증가[37][38]
  • 고농도의 리간드에 의한 receptor 활성 감소
  • Matrix metalloproteinases (MMPs)에 의해서 Chemokine의 분해로 인한 항염증인자 생성의 증가[39]
  • Resolvin, Neuroprotectin, Maresin의 생성[40] - 아직 기전은 정확하게 밝혀져 있지 않으나, 초기에 항원이 인체에 침투하게 되면 혈구 구성물들에 의해서 식세포작용이 일어나게 되고 결과적으로 항염증인자를 분비하여 외부 항원을 없앤다는 큰 틀을 가지고 있다.

우울증(Depression)과의 연관성

염증과 우울증이 연결되어 있다는 논문이 있다. 염증의 기전은 스트레스, 폭력 또는 박탈감과 같은 부정적인 생각이나 그것의 결과가 촉진제로 될 수 있다. 따라서 부정적인 생각이 염증을 유발할 수 있으며 이에따라 우울증도 같이 도출되게 된다.[41][42] 이러한 결과로 뇌에서 질병상태(Sickness mode)로 들어가게 되어 염증의 사이토카인의 분비가 증가하게 되어 우울증을 유발할 수도 있다는 결과물들이 속속들이 나오고 있다.[43] 이것은 신체가 아픈것 처럼 무기력한 증상이 마치 우울증에 걸린것 처럼 나타나기 때문에 그렇다. 이러한 것은 사이토카인의 레벨이 우울증 증상을 겪는 과정에서 증가하는 경향을 보이기 때문이다. 뿐만 아니라, 임상에서도 항염증성 치료제들이 우울증의 증상을 유의적으로 완화시킬 뿐만 아니라, 치료에 대해 긍정적으로 반응하는 비율이 높아졌다는 것을 보여주었다. [44] 또한 조금 더 언급하자면, 일반적인 감염증상을 일으킬 수 있는 자극원인 바이러스, 미생물 또는 기생충들에 의해서 심각한 우울증을 초래하는 염증을 야기하기도 한다.[45]

전신에 미치는 영향(Systemic effects)

병원체는 신체의 다른 부위에 퍼뜨릴 수 있는 순환계통이나 림프계통을 통하여 immediate tissue의 한계를 벗어날 수 있다. 만약 생명체가 급성염증의 활성작용이 없다면, 이러한 병원체들은 림프계를 통하여 림프관근처로 접근을 할 수 있을 것이다. 이렇게 림프관에 감염을 일으키는 것을 Lymphangitis라고 하며, 림프절에 감염을 일으키는 것을 Lymphadenopathy 라고 한다. 림프절이 모든 병원체를 죽일 수 없을 때, 감염은 더욱더 퍼져 나간다. 이렇게 되면 병원체는 혈류로 접근하여 림프액의 흐름을 타고서 순환계로 흘러가게 된다.

염증이 숙주를 뒤덮었을 때, Systemic inflammatory response syndrome (SIRS)가 확진된다. 이렇게 감염이 되었을 때, 패혈증이 나타난다. 박테리아가 관련이 있을 때는 박테리아성 패혈증, 바이러스가 관련이 있을 때는 바이러스성 패혈증이라 일컫는다. 이러한 무분별한 감염의 창궐은 혈관확장과 장기기능의 상실을 가져오며, 심각한 경우 Septic shock, 사망에 이른다.

Acute-phase proteins

염증은 전신에 Acute-phase protein의 고발현을 유도한다. 급성염증에서는 이러한 단백질이 이롭다고 알려져 있으나, 만성염증에서는 아밀로이드증에 영향을 준다고 한다.[46] 이렇게 전신에 영향을 주는 단백질의 종류는 C-reactive protein (CRP), Serum amyloid A (SAA), serum amyloid P component (SAP) 등이 있다.

증상으로는

백혈구의 수

염증은 경우에 따라 신체 내의 백혈구 수에 영향을 줄 수 있다.

  • Leukocytosis는 감염에 의해서 일어나는 염증에서 보이는데, 특히 미성숙 세포에서 주로 나타난다. 백혈구의 수는 보통 마이크로리터 당 15,000개 ~ 20,000개 까지 증가하는데, 극도로 증가된 경우에는 마이크로리터 당 100,000개까지 증가된다.

박테리아의 감염은 호중성 과립구를 증가시키고, Neutrophilia를 형성하며, 반면에 기생충에 의한 감염은 호산성 과립구의 증가가 일어나며, Eosinophilia를 형성한다. 천식, 알레르기 비염이 대표적인 예이다.

전신염증(Systemic inflammation)과 비만(obesity)

Interleukin의 발견과 함께, 전신염증(Systemic inflammation)이 같이 떠오르게 되었다. 전체적인 과정은 조직의 염증과 동일하나, 내피(Endothelium)나 일반 장기와 같은 특정 부분에만 국한된 것이 아니다. 그리고 연관된 것이 비만인데, 만성염증이 비만에서 흔히 관찰된다. [47] 비만증은 일반적으로 염증에 대한 마커가 흔히 나타난다. [48][49]

염증마커의 종류 및 인자

심각하지 않은 만성염증은 종양 괴사 인자 알파, IL-6, CRP가 전체적으로 2~3배 정도 증가되어 있는 특징을 보인다.[52] 허리둘레신장비(Waist circumference)는 전신염증반응과 유의적인 연관성이 있다.[53] 이 관계에서 결정적인 것은 면역세포의 실수에 의해 쌓이는 지방과다에 의해 자가면역 반응이 유도된다는 것이다. 이렇게 축적된 지방을 공격하는 것은 박테리아나 균에 대해서 작용하는 기전과 유사하다. 지방세포의 유출 및 축적이 시작되게 되면, 대식세포는 이러한 지방을 치우기 위해 지방조직으로 이동한다. 대식세포가 지방조직으로 도착한 뒤, TNF-α(종양 괴사 인자 알파)와 IL-6 같은 염증성 화학물질들을 분비한다. TNF의 1차적인 역할은 면역세포와 염증 유발을 조절하는 것이다. 여기에 백혈구가 가세하여 사이토카인을 분비한다. 이러한 지방과다와 염증의 관계는 지방조직이 증가될수록 일반적인 상태에서도 염증에 관련된 IL-6의 생성을 10% ~ 35% 정도 생산한다는 것을 보여주었다.[54]

임상연구에서도,






감염과 차이점

이러한 특징을 갖는 염증은 감염과 헷갈릴 수도 있다. 그러나 염증은 감염과 동의어가 아니다. 감염은 미생물의 침투에 의한 신체의 방어기작의 상호작용을 일컫는 것이다. 두 단어의 사용을 놓고 논쟁이 벌어지고 있으나, 감염의 경우 염증반응을 관찰할 수 있는 자극원인 미생물의 침투를 통해 야기되는 것을 일컫는 것으로 함축되어 쓰인다. 반면에 염증반응의 경우 자극원이 무엇이던간에 순수하게 신체의 면역반응이 작용하는 것을 말한다. 하지만 두 단어가 서로 연관이 있고 접미사에 -itis (염증이라고 일컬어지는 접미사)를 갖고 있으므로 가끔 비공식적으로 감염으로 언급되기도 한다. 예를들어 요도염(Urethritis)의 경우 단지 요도염증을 의미하는 것이나, 의료계 종사자들은 요도염의 주 원인이 요도균에 의한 감염으로 발병하는 것이므로 요도감염이라고 언급을 하기 때문에 논쟁이 일어나기도 한다.

염증과 감염은 미생물에 의한 감염 뿐만 아니라, 여러 발병원인(예를들어, 아테롬성 동맥경화증, 3형 알러지(Type III hypersensitivity), 트라우마(trauma), 허혈)에 대해 적절히 대처할 수 있는 좋은 방법이다. 또한 미생물에 의한 감염이 무조건 일반적인 염증반응만을 일으키는 것은 아니다. 그러한 예로 기생병, 호산구 증가증(Eosinophilia)을 들 수 있다.

원인

물리적 원인:

생물학적 원인:

화학적 원인:

심리적 원인:

  • 쑥스러움
  • 흥분

종류

<nowiki /> 분류:염증 문서를 참고하십시오.

사진첩

같이 보기

각주

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