철과잉증

3. 원인

철 과잉증은 크게 원발성(유전성)과 속발성(후천성)으로 나눌 수 있다.^[78] 처음에는 혈색소침착증 1형(HFE 관련 유전성 혈색소침착증)을 지칭했으나, 현재는 모든 형태의 철 과부하를 포괄하는 용어로 사용된다.

인간은 체내에서 철을 배출하는 생리학적 기전이 없으므로 잉여 철은 페리틴이나 헤모시데린에 저장되어 격리된다. 과도한 철은 이러한 단백질에 결합하지 않은 '''자유 철'''^[64]을 생성한다. 자유 철은 펜톤 반응을 통해 하이드록시 라디칼 (OH•) 등의 활성 산소를 발생시키며, 발생한 활성 산소는 세포의 단백질과 DNA를 손상시킨다. 활성 산소가 각 장기를 공격하여 간에는 간염, 간경변, 간암을, 췌장에는 당뇨병, 췌장암을, 심장에는 심부전을 일으킨다.^[65]

생쥐 실험에서 과량의 철을 투여해 심장 장애를 유발한 모델에 타우린을 투여했을 때 심근의 세포 자멸사 및 섬유화 억제, 생존율 증가, 혈압 개선 등의 효과가 확인되었다.^[66][67]

3. 1. 원발성 (유전성) 철 과잉증

대부분의 유전성 혈색소침착증은 상염색체 열성 유전이며, 4형은 상염색체 우성 유전이다.^[30]

3. 2. 속발성 (후천성) 철 과잉증

• 심각한 만성 혈액 용해: 혈관 내 용혈 및 비효율적 적혈구 생성(골수 내 용혈) 등 모든 원인에 기인한다.
• 잦은 수혈: 베타 지중해빈혈, 겸상 적혈구 빈혈, 다이아몬드-블랙펀 빈혈과 같은 유전성 빈혈 환자나 골수형성이상 증후군과 같은 심각한 후천성 빈혈을 앓고 있는 고령 환자에게 필요하다.^[6]
• 과도한 비경구적(섭취하지 않는) 철분 보충제 섭취: 철 중독과 같은 경우가 해당된다.
• 과도한 식이 철분 섭취
• 기타 질환: 간경변(특히 알코올 사용 장애와 관련된), 모든 원인의 지방간염, 지연성 피부 포르피린증, 장기간의 혈액투석, 문정맥-대정맥 단락술 후 등

4. 병태 생리

철 대사 결함, 특히 철 조절 단백질 헵시딘과 관련된 결함은 유전성 혈색소침착증 발병에 중요한 역할을 한다.^[31] 헵시딘은 정상적으로 장에서 철 흡수를 억제하고 골수와 간의 저장고에서 철 동원을 억제하여 체내 철 수치를 감소시킨다.^[31] 철은 장(주로 십이지장)에서 흡수되어 장 장 세포를 통과하거나, 간 간 세포의 저장고에서, 또는 골수의 대식세포에서 막횡단 페로포틴 수송체를 통해 동원된다.^[31] 혈장 철 수치가 상승하면 헵시딘은 페로포틴 수송체를 억제하여 저장고에서 철 동원을 감소시키고 장에서 철 흡수를 감소시켜 음성 철 조절 단백질 역할을 한다.^[31]

유전성 혈색소침착증에서 HFE (혈액 정지 철 조절 인자), 헤모주벨린, 트랜스페린 수용체 2를 포함한 헵시딘 생성에 관여하는 단백질의 돌연변이는 헵시딘 생성의 손실 또는 감소로 이어진다. 이는 결과적으로 철 흡수 및 동원을 조절하는 억제 신호의 손실로 이어져 철 과부하를 유발한다.^[31] 매우 드문 경우, 페로포틴의 돌연변이는 헵시딘의 음성 조절 효과에 대한 페로포틴 저항을 초래하여 헵시딘의 억제 신호에도 불구하고 지속적인 장 철 흡수 및 동원을 유발한다.^[31] 유전성 혈색소침착증의 약 95%는 HFE 유전자의 돌연변이로 인해 발생한다.^[31]

대부분의 유전성 혈색소침착증은 상염색체 열성 유전을 보이며, 4형은 상염색체 우성 유전을 보인다.^[30]

그 결과로 발생하는 철 과부하는 철이 신체 전반의 다양한 부위, 특히 간과 관절에 침착되도록 하며, 이는 산화 스트레스와 결합되어 장기 손상 또는 관절 손상 및 혈색소침착증에서 나타나는 병리학적 소견을 유발한다.^[31] 체내에서 철을 배출하는 생리학적 기전은 인간에게 존재하지 않으므로 잉여 철은 페리틴이나 헤모시데린에 저장되어 격리된다. 과도한 철은 이러한 단백질에 결합하지 않은 '''자유 철'''^[64]을 생성한다. 자유 철은 펜톤 반응을 통해 하이드록시 라디칼 (OH•) 등의 활성 산소를 발생시킨다. 발생한 활성 산소는 세포의 단백질과 DNA를 손상시킨다. 활성 산소가 각 장기를 공격하여 간에는 간염, 간경변, 간암을, 췌장에는 당뇨병, 췌장암을, 심장에는 심부전을 일으킨다.^[65]

생쥐에게 과량의 철을 투여하여 심장 장애 모델을 만들고, 타우린을 투여했을 때 심근의 세포 자멸사 억제, 세포 섬유화 억제가 확인되었으며, 생존율 증가, 혈압 등의 증상이 개선되었다.^[66][67]

5. 진단

철 과잉증을 진단하고 모니터링하는 데는 여러 가지 방법이 있다. 혈액 검사는 일반적으로 철 과부하가 임상적으로 의심되는 경우 초기 검사로 사용된다. 일반적인 유전성 혈색소증 선별 검사는 권장되지 않지만, 영향을 받은 사람들의 직계 가족은 선별 검사를 받아야 한다.^{[31][38][42][43]}

5. 1. 혈액 검사

5. 2. 유전자 검사

5. 3. 간 생검

5. 4. 영상 검사

6. 치료

철 과잉증 치료의 목표는 장기에 침착된 철을 제거하고, 철 침착으로 인한 장기 장애에 대한 대증 요법을 시행하는 것이다.

건강한 사람의 경우, 규칙적인 치료는 정기적인 피뽑기(적혈구성분채집)로 이루어진다. 처음 진단을 받을 때 철분 수치가 정상 수치로 될 때까지 정맥 절개술이 매우 자주 시행된다.

사혈, 사혈술 또는 정맥 절개술은 철 과잉증 치료의 주된 방법이며, 이외에도 식이 요법, 철 킬레이트 요법, 킬레이팅 중합체를 이용한 유지 요법 등이 있다. 사혈은 간경변증이나 당뇨병이 시작되기 전에 시작하면 생존율 향상과 관련이 있다.^[42]

인간의 몸에는 철을 배출하는 생리학적 기전이 존재하지 않으므로 잉여 철은 페리틴이나 헤모시데린에 저장되어 격리된다. 과도한 철은 이러한 단백질에 결합하지 않은 '''자유 철'''^[64]을 생성한다. 자유 철은 펜톤 반응을 통해 하이드록시 라디칼 (OH•) 등의 활성 산소를 발생시킨다. 발생한 활성 산소는 세포의 단백질과 DNA를 손상시킨다. 활성 산소가 각 장기를 공격하여 간에는 간염, 간경변, 간암을, 췌장에는 당뇨병, 췌장암을, 심장에는 심부전을 일으킨다.^[65]

생쥐에게 과량의 철을 투여하여 심장 장애 모델에서 타우린의 투여로 심근의 세포 자멸사 억제, 세포 섬유화 억제가 확인되었으며, 생존율 증가, 혈압 등의 증상이 개선되었다.^[66][67]

6. 1. 사혈 (정맥 절개술)

6. 2. 철 킬레이트 요법

6. 3. 식이 요법

6. 4. 킬레이팅 중합체

7. 역학

유전성 혈색소 침착증은 아일랜드 또는 스칸디나비아 등 특정 유럽 인구에서 가장 흔하며, 일부 특정되지 않은 인구의 0.6%에서 발생한다.^[38] 남성은 여성에 비해 철 과부하 질환 발생률이 24배 더 높다.^[38]

7. 1. 역사적 배경

8. 관련 질환

• 지중해 빈혈
• 세룰로플라스민 결핍증
• Iron metabolism in disease|철 대사 장애^영어
• Juvenile hemochromatosis|청소년 혈색소 침착증^영어
• 유전성 혈색소 침착증

9. 예후

일반적으로 간 손상이 없다면, 환자는 정맥 절개술을 통해 적절히 치료받을 경우 정상적인 기대 수명을 가질 수 있다. 진단 시 혈청 페리틴 수치가 1000µg/L보다 크면 간 손상 및 간경변의 위험이 있으며, 이는 결국 수명을 단축시킬 수 있다.^[52] 간경변이 있으면 간세포 암종의 위험이 증가한다.^[53] 혈색소 침착증에서 간 손상의 다른 위험 요인으로는 알코올 섭취, 당뇨병, 간 철분 수치가 2000µmol/g 이상인 경우, 아스파르테이트 아미노전달효소 수치 증가 등이 있다.^[31]

HFE 유형 혈색소 침착증을 앓는 남성은 사망 및 간 섬유화 위험이 증가하지만, 여성의 경우에는 그렇지 않다. 이는 여성에게서 나타나는 월경과 임신의 보호 효과와 철분 흡수에 대한 호르몬 관련 차이 때문인 것으로 생각된다.^[31]

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