요세관성 산증

3. 원인

요세관성 산증은 다양한 원인에 의해 발생할 수 있다. 크게 신장의 특정 부위 기능 이상에 따라 분류되며, 각 유형별로 발생 원인이 다르다.

주요 유형으로는 네프론의 원위 부분 문제로 발생하는 제1형 (원위) 세뇨관성 산증과 근위 부분 문제로 발생하는 제2형 (근위) 세뇨관성 산증이 있다.

각 유형의 원인은 선천적인 유전자 이상에 의한 일차성 원인과, 다른 질병(자가면역 질환 등), 약물, 독소 등에 의해 후천적으로 발생하는 이차성 원인으로 나눌 수 있다. 자세한 원인은 각 유형별 하위 섹션에서 다룬다.

3. 1. 제1형 (원위) 세뇨관성 산증

• 정상 음이온 차이 대사성 산증/산혈증
• 저칼륨혈증, 저칼슘혈증, 고염소혈증
• 요로 결석 형성: 소변이 알칼리성을 띠고, 소변 내 칼슘 배출이 증가하며(고칼슘뇨증), 결석 형성을 억제하는 시트르산염 농도가 낮아져 발생한다.^[5] 인산칼슘 결석은 pH가 높은(알칼리성) 환경에서 잘 침착되므로 양쪽 신장에 결석이 생기는 경향이 있으며, 이는 다른 유형의 RTA에서는 잘 나타나지 않는다.
• 신석회화증: 신장 조직 자체에 칼슘이 침착되는 현상.
• 뼈 탈회: 뼈에서 칼슘이 빠져나가 어린이에게는 구루병, 성인에게는 골연화증을 유발할 수 있다.
• 성장 부전
• 수질 낭종
• 감각신경성 난청
• 유전성 용혈성 빈혈

3. 2. 제2형 (근위) 세뇨관성 산증

4. 병태

신세뇨관 산증은 신장 세뇨관의 기능 장애로 인해 산-염기 균형 및 전해질 이상이 발생하는 질환이다. 크게 원위 세뇨관성 산증(1형), 근위 세뇨관성 산증(2형), 4형으로 분류하며, 3형은 현대 분류에서 일반적으로 제외된다.^[19] 각 유형의 주요 특징은 다음과 같다.

원위 세뇨관성 산증 (제1형, dRTA)원위 세뇨관 및 집합관의 알파 삽입 세포(α intercalated cell)가 소변으로 수소 이온(H⁺)을 제대로 분비하지 못하는 것이 특징이다. 이는 신체의 주요 산 배설 경로 중 하나인 신장을 통한 H⁺ 제거를 방해하여 체내에 산이 축적되고 대사성 산증(산혈증)을 유발한다. 또한, H⁺ 분비 장애로 인해 소변을 pH 5.3 미만으로 산성화시키지 못한다. 동시에 이 세포의 정점에 위치한 H⁺/K⁺ 역수송체 기능 이상으로 칼륨 이온(K⁺) 재흡수도 저하되어 저칼륨혈증이 동반된다.^[1]
근위 세뇨관성 산증 (제2형, pRTA)근위 세뇨관 세포가 혈액으로 중탄산 이온(HCO₃^-)을 재흡수하는 기능에 문제가 생겨 발생한다.^[11] 정상적으로 근위 세뇨관에서 재흡수되어야 할 중탄산염의 상당 부분(80-90%)이 소변으로 소실되면서 체내 완충 능력이 감소하고 대사성 산증이 유발된다.^[11] 하지만 원위 세뇨관의 기능은 정상이므로, 알파 삽입 세포가 H⁺를 분비하여 소변의 pH를 5.3 미만으로 산성화할 수는 있다.^[12] pRTA는 때때로 단독으로 발생하기도 하지만, 종종 판코니 증후군이라고 불리는 근위 세뇨관의 전반적인 기능 장애의 일부로 나타나기도 한다. 이 경우 인산뇨증, 당뇨병, 아미노산뇨증, 요산뇨증, 세뇨관 단백뇨 등 다른 근위 세뇨관 기능 이상을 동반할 수 있다.
제4형 신세뇨관 산증제4형은 다른 유형과 달리 직접적인 세뇨관 자체의 결함보다는 알도스테론 결핍이나 알도스테론 작용에 대한 저항성 때문에 발생한다.^[19] 알도스테론 부족 또는 작용 저하는 근위 세뇨관에서 암모늄(NH₄⁺) 생성 및 배설 능력을 감소시킨다. 이는 소변의 완충 능력을 떨어뜨려 경미한 (정상 음이온 간격) 대사성 산증을 유발할 수 있다. 제4형의 가장 특징적인 소견은 고칼륨혈증이며, 소변 산성화 능력 자체는 정상이어서 '고칼륨혈증성 RTA' 또는 '세뇨관 고칼륨혈증'이라고도 불린다.^[19]
혼합형 및 제3형드물게 원위(1형)와 근위(2형)의 특징을 모두 보이는 혼합형 RTA가 보고된 바 있다. 이는 과거 1960년대와 1970년대에 dRTA를 가진 유아와 어린이에게서 일시적인 현상으로 관찰되었으며(높은 염분 섭취와 같은 외부 요인과 관련 가능성 있음), 현재는 잘 관찰되지 않는다.^[13] 이러한 형태는 유전성 탄산 탈수 효소 II 결핍의 결과로도 나타날 수 있으며, 이 경우 골경화증, 대뇌 석회화, 정신 지체 등을 동반하는 상염색체 열성 증후군의 일부로 발생한다.^[15][16][17] 제3형은 과거에 이러한 혼합형을 지칭하기도 했으나, 현재는 임상적으로 거의 사용되지 않으며 RTA 분류에서 잘 논의되지 않는다.^[19]
전해질 이상 및 산-염기 균형일반적으로 산증은 고칼륨혈증과, 알칼리증은 저칼륨혈증과 연관되는 경향이 있다. 예를 들어 알도스테론증에서는 대사성 알칼리증과 저칼륨혈증이 나타난다. 그러나 신세뇨관 산증, 특히 1형과 2형에서는 대사성 산증과 저칼륨혈증이 함께 나타나는 특징을 보인다. 또한, 대부분의 신세뇨관 산증에서는 사구체 여과율(GFR)이 정상이면서 음이온 간격이 정상인 고염소혈증성 대사성 산증을 나타낸다.

5. 검사

소변 pH 검사는 가장 간편한 방법이다. 일반적으로 산증 상태에서는 몸이 보상 작용으로 소변으로 산을 배출하고 알칼리를 재흡수하려 하므로 소변 pH가 낮아진다. 하지만 요세관성 산증, 특히 원위 세뇨관 산증(dRTA) 환자는 소변을 충분히 산성화시키지 못하기 때문에, 산증이 있음에도 불구하고 소변 pH가 5.3 이상으로 유지되는 특징을 보인다.^[1] 근위 세뇨관 산증(pRTA)의 경우 원위 세뇨관 기능은 정상이므로 소변 pH를 5.3 미만으로 낮출 수 있다.^[12]

염화 암모늄 부하 시험은 요세관성 산증의 유형을 감별하는 데 도움을 줄 수 있으나, 유형 분류가 반드시 치료 방침 변경으로 이어지는 것은 아니다. 검사를 통해 요세관성 산증을 유발한 근본 원인 질환을 찾는 것이 중요하다.

또한 혈액 검사를 통해 대사성 산증 여부와 저칼륨혈증, 저칼슘혈증, 고염소혈증 등 전해질 불균형 상태를 평가한다.^[1][11]

신장 기능 상태를 평가하기 위해 소변 내 β2-마이크로글로불린 수치를 측정하기도 한다.

6. 치료

요세관성 산증 자체에 대한 근본적인 치료법은 현재까지 없으며, 증상을 완화하는 대증 요법이 주로 이루어진다. 대부분의 유형에서는 산증을 교정하기 위해 탄산수소나트륨이나 구연산나트륨과 같은 알칼리 제제를 투여한다. 또한, 필요에 따라 칼륨 수치를 조절하기 위해 칼륨 보충이 이루어질 수 있다.

7. 역사

요세관성 산증은 1935년 라이트우드(Lightwood)에 의해 처음 기술되었고, 이듬해인 1936년 버틀러(Butler) 등은 어린이에게서 나타나는 경우를 보고했다.^{[28][29][20][21]} 성인의 경우는 1945년 베인스(Baines) 등이 처음으로 기술하였다.^[30][22]

한편, 도널드 L. 루이스는 찰스 디킨스의 소설 ''크리스마스 캐럴''에 등장하는 인물 타이니 짐이 이 질환을 앓았을 것으로 추정하기도 했다.^[23] 또한 2009년 과학 학술지 PLOS ONE에 발표된 연구에서는 스페인의 카를로스 2세가 복합 뇌하수체 호르몬 결핍증과 더불어 요세관성 산증을 앓았을 가능성을 제기했다.^[24]

8. 관련 질환

요세관성 산증(RTA)은 크게 원위 세뇨관 산증(dRTA)과 근위 세뇨관 산증(pRTA)으로 나눌 수 있다.

'''원위 세뇨관 산증 (dRTA)'''

원위 세뇨관 산증은 RTA의 전형적인 형태로, 처음 기술된 유형이다. 이는 신장의 원위 네프론의 수질 집합관에 있는 알파 삽입 세포가 네프론 내부로 H⁺(수소 이온)를 제대로 분비하지 못하는 것을 특징으로 한다.

이러한 산 분비 실패는 다양한 원인으로 발생하며, 소변의 pH를 5.3 미만으로 낮추는 능력에 문제를 일으킨다. 신장은 체내의 H⁺를 제거하는 주요 경로이므로, 이 기능에 문제가 생기면 산혈증(체내에 H⁺가 과도하게 쌓이는 상태) 경향이 나타난다. 또한, H⁺를 배출하지 못하는 동시에 K⁺ 이온도 세포에서 제대로 회수되지 않아(알파 세포에서 K⁺가 재흡수되지 못함) 저칼륨혈증(혈중 칼륨 농도가 낮은 상태)도 함께 발생한다.^[1]

dRTA의 주요 임상적 특징은 다음과 같다.

• 정상 음이온 차이 대사성 산증/산혈증
• 저칼륨혈증, 저칼슘혈증, 고염소혈증
• 요로 결석 형성 (알칼리성 소변, 고칼슘뇨증, 낮은 소변 시트르산염 수치와 관련).^[5]
• 신석회화증 (신장 조직에 칼슘이 침착되는 현상)
• 뼈 탈회 (어린이에게는 구루병, 성인에게는 골연화증 유발)
• 성장 부전
• 수질 낭종
• 감각신경성 난청
• 유전성 용혈성 빈혈

9. 진료과

• 신장내과
• 소아과

참조

_[1] 논문 Renal tubular acidosis: developments in our understanding of the molecular basis 2005-06
_[2] 논문 Review of the Diagnostic Evaluation of Renal Tubular Acidosis http://www.ochsnerjo[...] 2016-12-21
_[3] 논문 Epidemiology of Distal Renal Tubular Acidosis: A Study Using Linked UK Primary Care and Hospital Data. https://discovery.uc[...]
_[4] 웹사이트 Prevalence and incidence of rare diseases: Bibliographic data https://www.orpha.ne[...] 2022-01-01
_[5] 논문 Nephrolithiasis in renal tubular acidosis 1989-03
_[6] 논문 Distal renal tubular acidosis. Clinical manifestations in patients with different underlying gene mutations 2018-09
_[7] 논문 Hyperammonemia associated with distal renal tubular acidosis or urinary tract infection: a systematic review 2018-03
_[8] 논문 Sjögren's, Renal Tubular Acidosis And Osteomalacia - An Asian Indian Series 2014-12-19
_[9] 논문 Clinical and laboratory approaches in the diagnosis of renal tubular acidosis 2015-12
_[10] 논문 Pathophysiology of Renal Tubular Acidosis: Core Curriculum 2016 2016-09
_[11] 논문 Molecular pathophysiology of renal tubular acidosis 2009-03
_[12] 논문 Proximal renal tubular acidosis. A defect in bicarbonate reabsorption with normal urinary acidification 1967-03
_[13] 논문 Renal tubular acidosis: the clinical entity http://jasn.asnjourn[...] 2002-08
_[14] 서적 Klinische Nefrologie Elsevier
_[15] 논문 Carbonic anhydrase II deficiency in 12 families with the autosomal recessive syndrome of osteopetrosis with renal tubular acidosis and cerebral calcification 1985-07
_[16] 논문 Carbonic anhydrase II deficiency syndrome (osteopetrosis with renal tubular acidosis and brain calcification): novel mutations in CA2 identified by direct sequencing expand the opportunity for genotype-phenotype correlation 2004-09
_[17] 논문 Molecular mechanism of kNBC1-carbonic anhydrase II interaction in proximal tubule cells http://www.jphysiol.[...] 2004-08
_[18] 논문 Carbonic anhydrase II (CA II) deficiency in Maghrebian patients: evidence for founder effect and genomic recombination at the CA II locus 1997-05
_[19] 문서 Hyporeninemic Hypoaldosteronism
_[20] 논문 Communication no. 1
_[21] 논문 Dehydration and acidosis with calcification at renal tubules
_[22] 논문 Nephrocalcinosis associated with hyperchloremia and low plasma-bicarbonate
_[23] 논문 What was wrong with Tiny Tim? 1992-12
_[24] 논문 The role of inbreeding in the extinction of a European royal dynasty 2009-04-15
_[25] 웹사이트 尿細管性アシドーシス https://www.shouman.[...] 小児慢性特定疾病情報センター 2021-08-30
_[26] 논문 Renal tubular acidosis: developments in our understanding of the molecular basis
_[27] 논문 Review of the Diagnostic Evaluation of Renal Tubular Acidosis http://www.ochsnerjo[...] 2016-12-21
_[28] 논문 Communication no. 1 https://archive.org/[...]
_[29] 논문 Dehydration and acidosis with calcification at renal tubules https://archive.org/[...]
_[30] 논문 Nephrocalcinosis associated with hyperchloremia and low plasma-bicarbonate