단백질 열량 영양장애

3. 원인

콰시오커와 마라스무스는 모두 영양실조로 인해 발생하는 질병이지만, 발병 원인과 증상에 차이가 있다. 콰시오커는 주로 저개발 국가에서 단백질 섭취 부족으로 인해 발생하는 반면, 마라스무스는 단백질과 열량을 포함한 전반적인 영양소 부족으로 인해 발생한다.
콰시오커콰시오커는 가나어로 "동생이 태어남에 따라 첫째 아이가 걸리는 질병"이라는 뜻이다.^[1] 주로 아프리카나 인도 등 저개발 국가에서 발생하며, 만 1~1.5세 아이의 어머니가 다시 임신하거나 동생을 출산하여 첫째 아이가 모유 수유를 중단하고, 뿌리나 묽은 죽 등 단백질이 부족한 음식을 섭취할 때 발생한다.^[1] 감염, 기생충 감염, 곡류 곰팡이 등에 의한 독성 물질 노출은 단백질 및 열량 요구량을 증가시켜 콰시오커 발생 위험을 높인다.^[1]

콰시오커는 부종, 식욕 부진, 피부 궤양, 지방간 등의 증상을 유발하며, 위장 시스템의 삼투압 불균형, 림프샘 및 모세혈관 기능 장애를 초래한다.^[1] 심한 경우 간부전으로 이어져 생명을 위협할 수 있다.^[1] 콰시오커 환자에게는 단백질을 포함한 균형 잡힌 식단이 제공되어야 한다.^[1]
마라스무스마라스무스는 단백질과 열량을 포함한 모든 영양소의 극심한 부족으로 인해 발생하는 영양실조이다. 주로 영아기에 모유 수유가 중단되거나 부족할 때 발생한다.
출생 전 단백질 영양 결핍임신 중 단백질 섭취 부족은 태아의 뇌 발달, 성장, 성인기 질병 감수성 등에 심각한 영향을 미친다. 여러 연구에서 임신 중 단백질 부족은 다음과 같은 문제를 일으키는 것으로 나타났다.^{[7][8][9][10][11][12][13][14][15]}

• 뇌 크기 감소
• 신피질 장기 가소성 손상
• 지방 분포 변화
• 비만 증가
• 스트레스 민감성 증가
• 정자 품질 감소
• 심장 에너지 대사 변화
• 수동 강성 증가

3. 1. 콰시오커

3. 2. 마라스무스

3. 3. 출생 전 단백질 영양 결핍

• 뇌 크기 감소: 단백질 결핍은 원숭이의 뇌 크기와 구성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 단백질이 적절하게 함유된 식단을 섭취한 어미에게서 태어난 원숭이는 체중이 대조군의 절반 미만일 때도 뇌 크기나 구성에 결함이 없는 것으로 나타났다. 반면, 단백질이 적은 식단을 섭취한 어미에게서 태어난 원숭이는 출생 후 어떤 식단을 섭취했든 더 작은 뇌를 가진 것으로 나타났다.^[7]
• 신피질 장기 가소성 손상: 쥐에서 단백질 결핍(식단의 7.2%가 단백질)은 내후피질 가소성(시공간 기억), 신피질의 노르아드레날린 기능, 신피질 장기 가소성을 손상시키는 것으로 나타났다.^[8]
• 지방 분포 변화: 단백질 영양 결핍은 영양 실조가 발생한 태아 생존 기간에 따라 다양한 영향을 미칠 수 있다. 음식 섭취에는 유의미한 차이가 없었지만, 임신 초기(임신 0–7일) 및 중기(임신 8–14일)와 임신 기간 동안 단백질이 결핍된 쥐에서 신장 주위 지방의 양이 증가했다. 반면, 임신 후기(임신 15–22일)에만 단백질이 결핍된 쥐는 생식선 지방이 증가하는 것으로 나타났다.^[9]
• 비만 증가: 출생 전에 단백질이 적은 식단에 노출된 생쥐는 출생 시 대조군보다 체중이 40% 적었다(자궁 내 성장 지연). 출생 후 고지방 식단을 섭취했을 때, 출생 전에 영양 부족을 겪은 생쥐는 체중과 지방 축적이 증가한 반면, 출생 전에 적절한 영양을 섭취한 생쥐는 출생 후 동일한 고지방 식단을 섭취했을 때 체중이나 지방 축적이 증가하지 않았다.^[10]
• 출생 체중 감소, 임신 기간 감소: 단백질과 에너지를 보충하면 임신 기간이 늘어나고 출생 체중이 증가할 수 있다. 단백질, 에너지, 미량 영양소가 포함된 보충제를 섭취한 임산부는 미량 영양소와 낮은 에너지를 섭취했지만 단백질은 없는 보충제를 섭취한 여성보다 출생 시 더 성공적인 결과를 보였다. 여기에는 높은 출생 체중, 더 긴 임신 기간, 조산 감소 등이 포함된다(하지만 이 결과는 단백질 증가가 아닌 보충제의 에너지 증가 때문일 수 있다).^[11]
• 스트레스 민감성 증가: 단백질이 적은 식단을 섭취한 임신한 쥐의 수컷 새끼는 스트레스와 소금에 과민한 혈압을 보이는 것으로 나타났다.^[12]
• 정자 품질 감소: 쥐의 임신 기간 동안 단백질이 적은 식단은 성체 수컷 새끼의 정자 품질에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 단백질 결핍은 세르톨리 세포 수, 정자 운동성, 정자 수를 감소시키는 것으로 보였다.^[13]
• 심장 에너지 대사 변화: 출생 전 영양, 특히 단백질 영양은 특정 유전자의 변화를 통해 심장 에너지 대사를 조절하는 데 영향을 미칠 수 있다.^[14]
• 수동 강성 증가: 자궁 내 영양 부족은 쥐의 골격근에서 수동 강성을 증가시키는 것으로 나타났다.^[15]

4. 증상

단백질 열량 영양장애의 일반적인 증상으로는 설사, 무감각, 성장 부진, 체중 감소, 감염, 무기력함, 환경 부적응 등이 있다. 머리카락 변화, 비늘 모양 피부, 지방간, 근육량 감소, 배와 다리의 심한 부종 등도 나타날 수 있다. 콰시오커는 피하지방이 어느 정도 남아있고 부종이 특징적이며, 거의 움직이지 않는 모습을 보인다. 마라스무스는 콰시오커보다 건조한 기후에서 더 많이 발생하며, 근육 및 조직 파괴, 피부 건조, 엉덩이와 겨드랑이의 피부 주름이 없어지는 증상을 동반한다.

4. 1. 콰시오커

4. 2. 마라스무스

5. 치료

치료에는 감염, 탈수증, 순환 장애와 같은 복잡한 질환들이 포함되며, 이러한 질환들은 간과될 경우 치명적인 결과를 초래할 수 있으므로 주의 깊게 다루어야 한다.^[1] 마라스무스의 경우, 신체의 단백질 합성 능력이 소실되면 회복이 불가능할 수 있다.^[1] 이러한 단계에 이르면 음식이나 단백질 공급은 효과가 없을 수 있다.^[1]

6. 역학

7. 합병증

콰시오커와 마라스무스는 여러 합병증을 유발할 수 있다. 감염, 성장 장애, 발달 지연, 장기 손상 등이 나타날 수 있다.

콰시오커의 경우, 부종(특히 발목과 발), 복부 팽만, 지방간, 얇은 머리카락, 치아 손실, 피부 탈색 및 피부염 등의 증상이 나타날 수 있다. 또한, 디프테리아와 장티푸스 등의 질병에 대한 백신 항체 생성에 실패할 수 있다.^[18] 심한 경우 신체 및 정신 발달에 영구적인 영향을 주거나 사망에 이를 수 있다.

마라스무스는 근육과 조직 파괴, 피부 건조, 엉덩이와 겨드랑이 피부 주름 소실, 엉덩이와 넓적다리의 극심한 지방 조직 손실을 유발한다. 뼈와 피부만 남을 정도로 피하지방이 거의 없으며, 뇌 성장 감소 또는 지연으로 인한 지적 성장 감소가 나타날 수 있다.^[18]

단백질 열량 영양장애(PEM)를 겪는 어린이는 설사(표본 중 72.2%), 말라리아(43.3%)와 같은 동반 질환을 앓는 경우가 많다.^[17] 패혈증, 중증 빈혈, 기관지 폐렴, HIV, 결핵, 옴, 만성 화농성 중이염, 구루병, 각막연화증 등도 함께 나타날 수 있다.^[17] 이러한 동반 질환은 영양실조 상태를 악화시키고, 입원 기간을 연장하며, 사망 가능성을 높인다.^[17]

영양실조는 면역 기능을 약화시켜 감염성 질환에 취약하게 만든다. 면역 체계가 약화되어 감염을 억제하는 능력이 저하되기 때문이다. 또한, 빈곤은 영양실조와 감염성 질환의 공통적인 원인으로 작용하여, 의료 서비스 접근성을 떨어뜨리고 질병의 확산을 촉진할 수 있다.

참조

_[1] 논문 Plasma fatty acids in children with grade III protein–energy malnutrition in its different clinical forms: Marasmus, marasmic kwashiorkor, and kwashiorkor
_[2] 웹사이트 Deaths from protein-energy malnutrition, by age - Our World in Data https://ourworldinda[...]
_[3] 서적 Dietary Reference Intake: The Essential Guide to Nutrient Requirements https://www.nap.edu/[...] Institute of Medicine
_[4] 논문 Malnutrition and wasting in renal disease
_[5] 논문 Nutritional support in multimodal therapy for cancer cachexia
_[6] 논문 Kwashiorkor in the United States: Fad diets, perceived and true milk allergy, and nutritional ignorance
_[7] 논문 Effects of maternal and long-term postnatal protein malnutrition on brain size and composition in rhesus monkeys http://jn.nutrition.[...] 1987-11
_[8] 논문 Effect of prenatal protein malnutrition on long-term potentiation and BDNF protein expression in the rat entorhinal cortex after neocortical and hippocampal tetanization
_[9] 논문 Exposure to undernutrition in fetal life determines fat distribution, locomotor activity and food intake in ageing rats 2006-05
_[10] 논문 Protein malnutrition during pregnancy in C57BL/6J mice results in offspring with altered circadian physiology before obesity http://endo.endojour[...] 2010-04
_[11] 논문 Maternal supplementation differentially affects the mother and newborn http://jn.nutrition.[...] 2010-02
_[12] 논문 Maternal protein restriction leads to hyperresponsiveness to stress and salt-sensitive hypertension in male offspring 2010-05
_[13] 논문 In utero protein restriction causes growth delay and alters sperm parameters in adult male rats
_[14] 논문 Feeding a protein-restricted diet during pregnancy induces altered epigenetic regulation of peroxisomal proliferator-activated receptor-α in the heart of the offspring 2011-08
_[15] 논문 Passive stiffness of rat skeletal muscle undernourished during fetal development
_[16] 웹사이트 Marasmus and Kwashiorkor http://emedicine.med[...] Medscape Reference 2009-05
_[17] 논문 Under-five Protein Energy Malnutrition Admitted at the University of In Nigeria Teaching Hospital, Enugu: a 10 year retrospective review 2012-01-01
_[18] 서적 생활 속의 영양학 라이프사이언스