메트헤모글로빈

3. 원인

메트헤모글로빈혈증은 세포 방어 기전 감소, 다양한 제약 화합물 및 환경 요인, 유전 질환, 고양이와 개의 파라세타몰(아세트아미노펜, 타이레놀) 섭취 등 다양한 원인으로 인해 발생할 수 있다.^[6]

3. 1. 일반적인 원인

• 세포 방어 기전 감소
• * 4개월 미만의 유아는 다양한 환경 요인에 노출될 수 있다.^[3]
• * 임산부는 식수에 포함된 고농도의 질산염 노출에 취약한 것으로 간주된다.^[3]
• * 사이토크롬 b5 환원효소 결핍
• * G6PD 결핍증
• * 혈색소 M병
• * 피루브산 키나아제 결핍증
• 다양한 제약 화합물
• * 국소 마취제, 특히 프릴로카인과 벤조카인.^[4]
• * 아밀 아질산염, 클로로퀸, 답손, 질산염, 아질산염, 니트로글리세린, 니트로프루시드, 페나세틴, 페나조피리딘, 프리마퀸, 퀴논 및 설폰아미드
• 환경 요인
• * 방향족 아민 (예: ''p''-니트로아닐린^[12])
• * 아르신
• * 클로로벤젠
• * 크롬산염
• * 질산염/아질산염^[9]
• * 질소 산화물^[13]
• * 질산태 질소 (질산태 질소를 포함하는 비료가 대량으로 시비되어, 지하수가 질산태 질소에 오염되거나, 잎채소 안에 다량의 질산태 질소가 잔류하는 경우가 있다. 인간을 포함한 동물이 이러한 질산태 질소를 대량 섭취하면, 체내에서 아질산태 질소로 환원되어, 이 아질산이 헤모글로빈을 산화하여 메트헤모글로빈혈증을 일으킬 가능성이 있다^[14].)
• * 움벨룰론
• 유전 질환
• * 켄터키 주에 거주하는 푸게이트 가문의 일부 구성원은 열성 유전자로 인해 과도한 메트헤모글로빈으로 인해 피부가 푸르스름했다.^[5]
• 고양이와 개
• * 파라세타몰(아세트아미노펜, 타이레놀) 섭취^[15]

4. 메트헤모글로빈 포화도

메트헤모글로빈은 농도 또는 백분율로 나타낸다. 메트헤모글로빈 백분율은 메트헤모글로빈 농도를 총 헤모글로빈 농도로 나누어 계산한다. 기저 질환이 중요한 역할을 하므로, 메트헤모글로빈 백분율은 전반적인 농도보다 질병의 심각성을 더 잘 나타내는 지표일 수 있다. 예를 들어, 기저 헤모글로빈이 15mg/dL인 건강한 환자의 경우 메트헤모글로빈 농도가 1.5g/dL이면 10%의 백분율을 나타낼 수 있지만, 기저 헤모글로빈이 8g/dL인 빈혈 환자의 경우 동일한 농도(1.5g/dL)의 메트헤모글로빈은 18.75%의 백분율을 나타낸다. 전자의 환자는 기능적 헤모글로빈 농도가 13.5g/dL로 남아있어 증상이 없을 수 있지만, 기능적 헤모글로빈 농도가 6.5g/dL인 후자의 환자는 20% 미만의 메트헤모글로빈으로도 심각한 증상을 나타낼 수 있다.^[8]

4. 1. 수치에 따른 증상

메트헤모글로빈이 존재할 때 "기능적 헤모글로빈"이 산소를 방출하는 능력이 감소하여 증상이 악화될 수 있다. 빈혈, 울혈성 심부전, 만성 폐쇄성 폐 질환 및 산소 전달 능력을 손상시키는 모든 병리는 메트헤모글로빈혈증의 증상을 악화시킬 수 있다.^[8]

5. 메트헤모글로빈의 재환원

• 사이토크롬b5에 의한 재환원, 사이토크롬 b5는 NADH에 의해 재생된다.^[13]
• 아스코르브산에 의한 재환원, 생성된 데히드로아스코르브산은 글루타티온, NADH에 의해 아스코르브산으로 재생된다.^[13]
• 글루타티온에 의한 재환원, 생성된 산화형 글루타티온은 NADPH에 의해 환원형 글루타티온으로 재생된다.^[13]

6. 치료적 이용

아질산 아밀은 청산 중독 치료에 사용된다. 아질산 아밀은 헤모글로빈을 메트헤모글로빈으로 전환시켜 청산염(CN^–) 음이온이 철(III)(Fe³⁺) 양이온에 결합하여 시아노메트헤모글로빈을 형성하도록 한다. 이렇게 청산염 부가물을 형성하는 즉각적인 목표는 유리 청산염이 시토크롬 c 산화 효소의 시토크롬 a₃ 그룹에 결합하는 것을 방지하는 것이다.^[7]

아질산 아밀은 시안 화합물 중독 치료를 위해 처방된다. 이는 시안이 삼가 철 이온과 특이적인 친화성을 갖는다는 점을 이용한 것으로, 아질산 아밀로 헤모글로빈을 메트헤모글로빈으로 변화시켜 메트헤모글로빈에 시안을 결합시켜 시안메트헤모글로빈으로 무독화한다. 이어서 티오황산나트륨을 정맥 주사하여 시안메트헤모글로빈에서 서서히 유리되는 시안과 반응시켜 티오시안산으로 만든다. 처방 시에는 이 약품이 기화하기 쉽다는 점을 이용하여 15초 간격으로 15초 동안 흡입하는 것을 5회 반복한다.^[16] 이 경우 부작용으로 메트헤모글로빈혈증이 발생할 수 있으므로, 혈중 메트헤모글로빈 농도가 20~25%를 넘지 않도록 조절한다.

7. 혈흔

체외로 배출된 혈액 얼룩은 밝은 빨간색에서 짙은 갈색으로 변하는데, 이는 옥시헤모글로빈(HbO₂)이 메트헤모글로빈(met-Hb)과 헤미크롬(HC)으로 산화되기 때문이다.^[10]

참조

_[1] 논문 Structure of human erythrocyte NADH-cytochromeb5reductase
_[2] 웹사이트 Methemoglobin MeSH Descriptor Data 2021 https://meshb.nlm.ni[...] 2021-06-07
_[3] 논문 Nitrates in drinking water and methemoglobin levels in pregnancy: A longitudinal study
_[4] 웹사이트 Drug Safety and Availability - FDA Drug Safety Communication: Reports of a rare, but serious and potentially fatal adverse effect with the use of over-the-counter (OTC) benzocaine gels and liquids applied to the gums or mouth https://www.fda.gov/[...] 2012-04-12
_[5] 웹사이트 Genetics Solves Blue-Tinged Mystery https://abcnews.go.c[...] 2012-02-22
_[6] 웹사이트 Don't eat that! Toxicities in cats (Proceedings) http://veterinarycal[...] 2011-08-01
_[7] 논문 Cyanide Antidotes: from Amyl Nitrite to Hydroxocobalamin – Which Antidote is Best?
_[8] 웹사이트 Methemoglobinemia https://www.ncbi.nlm[...] 2019-05-05
_[9] 논문 Survival after severe methemoglobinemia secondary to sodium nitrate ingestion 2018-05-11
_[10] 웹사이트 http://www.plosone.o[...]
_[11] 웹사이트 Methemoglobinema http://www.emedicine[...] 2006-11-07
_[12] 논문 Lethal poisoning with p-nitroaniline https://www.gtfch.or[...]
_[13] 논문 アカタラセミアマウスに一酸化窒素,二酸化窒素曝露時のメトヘモグロビン生成 岡山医学会
_[14] 간행물 野菜の硝酸イオン低減化マニュアル https://www.naro.go.[...] 独立行政法人 農業・生物系特定産業技術研究機構 野菜茶業研究所 2006-03-01
_[15] 논문 The role of para-aminophenol in acetaminophen-induced methemoglobinemia in dogs and cats
_[16] 논문 Cyanide Antidotes: from Amyl Nitrite to Hydroxocobalamin - Which Antidote is Best?