본문내용
1. 파킨슨병의 이해
1.1. 파킨슨병의 정의
파킨슨병은 대표적인 신경퇴행성 질환 중의 하나로 진행성 장애를 초래한다. 1817년 영국인 의사 James Parkinson이 처음으로 진전(tremor), 근경직(muscular rigidity) 및 자세불안정(loss of postural reflex)이란 용어를 기술하면서 알려지게 되었다. 파킨슨병(Parkinson's disease, PD)은 알츠하이머형 치매 다음으로 발병률이 높은 퇴행성 뇌질환으로 우리나라의 경우 인구 10만 명당 150~250명이 파킨슨병 환자로 추정된다. 파킨슨병은 드물게 십대나 젊은 성인층에서도 발병하는 경우가 있으나 전체 환자의 5% 정도이고 대개는 40대 이후에서 발생하며, 또 나이가 많아짐에 따라 그 발병이 증가하는 경향을 보인다. 파킨슨병은 기저핵을 포함하는 신경계의 만성적이고 점진적인 질환으로 근 긴장(tone)의 장애, 비정상적 자세, 불수의 운동과 같은 증상을 나타낸다. 이러한 파킨슨병의 증상은 대뇌피질에서의 운동명령을 통합하고 근육의 움직임을 무의식적으로 조절하는 기저핵(basal ganglia)의 신경 변성 질환으로 인한 것으로 알려져 있다.
1.2. 파킨슨병의 병태생리
파킨슨병의 병태생리는 다음과 같다.
도파민은 뇌의 신경세포에서 만들어지는 물질로 세포 간 신호를 전달하는 데 이용되는 신경전달 물질 중 하나이다. 도파민이 저하되면 수의적인 섬세한 움직임, 자발적인 행동을 시작하거나 통제하는 것이 어려워진다. 또한 추체외로계(extrapyramidal tracts)의 손상으로 조화로운 움직임과 반자동적 운동을 조절하는 기능이 영향을 받는다.
파킨슨병은 중간뇌의 흑색질 부위에서 도파민 세포사멸로 인해 선조체(striatum)에 신경전달물질인 도파민 공급이 감소하며 상대적인 아세틸콜린계 증가가 관찰된다. 우리 몸의 움직임을 자연스럽게 만들어주는 기저핵, 그 중에서도 선조체에 도파민이 작용하여 부드러운 움직임이 가능해지는데, 도파민의 수치가 50~70%가 감소하면 증상이 나타난다.
파킨슨병의 병태생리학적 기전은 아직 완전히 밝혀지지 않았지만, 대표적인 가설은 다음과 같다. 생리학적 원인으로는 흑질(substantia nigra)의 도파민 신경세포가 점차적으로 사멸하여 도파민의 분비가 감소하는 것인데, 이 신경세포의 점진적인 사멸 원인은 아직 확실하게 밝혀지지 않고 있다. 흑질 신경원은 자유 유리기라고 알려진 세포독성물질에 의해 손상받는데, 자유 유리기는 기저핵 내에 국소적으로 만들어지는 것으로 사료되며 흑질 신경원을 점차 손상시켜 사멸을 일으킨다. 또한 MPTP라는 신경독소 그 자체이거나 그 유사체에 의한 노출로 흑질-선조체로의 도파민을 손상시키거나 또는 키토콘드리아를 손상시켜 ATP 생산에 해를 입혀 파킨슨병의 임상 증상을 발생시킨다.
유전적 원인으로는 α-synuclein, LRRK2, Parkin, DJ-1 등의 유전자 돌연변이가 파킨슨병을 유발하는 것으로 알려져 있다. α-synuclein 단백질의 축적과 응집이 파킨슨병의 주요 병리기전으로 여겨지며, LRRK2 돌연변이는 신경세포의 사멸을 촉진하고 신경축삭의 길이를 짧게 한다. Parkin은 미토콘드리아 내의 보호기능을 하는데, Parkin 유전자 돌연변이로 인한 기능 저하는 미토콘드리아 손상과 산화적 자극을 유발한다. DJ-1 돌연변이는 항산화 기능 저하로 인한 신경세포 손상을 초래한다.
종합하면, 파킨슨병은 중간뇌의 흑색질 부위에서 도파민 신경세포 사멸과 도파민 공급 감소, 그리고 유전적 요인에 의한 신경세포 손상 등이 주요한 병태생리학적 기전으로 이해되고 있다.
1.3. 파킨슨병의 원인
1.3.1. 생리학적 원인
파킨슨병의 생리학적 원인은 크게 두 가지로 볼 수 있다. 첫째는 자유 유리기라고 알려진 세포독성물질에 의해 흑질(substantia nigra)의 도파민 신경세포가 점차적으로 사멸하여 도파민의 분비가 감소하는 것이다. 자유 유리기는 기저핵 내에 국소적으로 만들어지며 흑질 신경원을 점차 손상시켜 사멸을 일으킨다.
둘째는 MPTP(1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine)라는 신경독소 물질의 노출로 인한 것이다. MPTP는 신경독소 물질로서 사람이나 실험동물에서 흑질의 도파민 신경을 선택적으로 파괴시켜 파킨슨병과 유사한 증상을 일으킨다. MPTP 자체 또는 그 유사체에 의한 노출로 인해 흑질-선조체로의 도파민을 손상시키거나 미토콘드리아를 손상시켜 ATP 생산에 해를 입혀 파킨슨병의 임상 증상을 발생시킨다.
이외에도 다양한 생화학적 그리고 신경 병리학적 변화들, 즉 칼슘 항상성, 채널펌프, DNA반복 그리고 단백질 조절 등에 의해 파킨슨 환자의 흑질에 있는 세포 대사 작용을 직·간접적으로 손상시키게 된다.""
1.3.2. 유전적 원인
파킨슨병은 대부분의 경우 산발적으로 발병하지만 그 중 약 5~10%는 유전자의 돌연변이 원인인 유전병으로 나타난다.
유전적 요인으로 파킨슨병을 유발하는 대표적인 유전자는 α-synuclein, LRRK2(Leucine-rich repeal kinase 2), Parkin, DJ-1 등이 있다.
먼저, α-synuclein은 처음 확인된 파킨슨 유전자로서 접합 전 신경말단에서 발견되는 단백질이다. α-synuclein의 축적이 파킨슨 병리기전의 초기단계로 추정되며, 그 결과 Lewy body에서 관찰되는 α-synuclein의 aggregation과 fibrillzation이 일어난다고 여겨진다.
LRRK2(Leucine-rich repeal kinase 2), 또는 Dardarin이라고도 불리는 이 유전자는 산발적 형태에서도 높은 빈도로 돌연변이가 발견되는 매우 특이한 유전자이다. LRRK2의 변이는 신경세포의 사멸을 촉진하고 신경축삭의 길이를 짧게 한다고 보고되었다.
Parkin 유전자는 염색체 6번 장완에서 상염색체 열성 유전 가족성 파킨슨병을 유발시키는 유전자 돌연변이로 발견되었는데, Parkin 변이는 가족형 중에서 45세 이전에 발병하는 case의 50%를 차지할 정도로 높은 발병 빈도를 보이고 있다. Parkin의 기능은 미토콘드리아 내의 보호기능인데, Parkin은 미토콘드리아 기질층에 존재하여 parkin의 과다 발현은 자극으로 인한 미토콘드리아의 부종과 세포자멸사를 감소시켜주는 기능을 수행한다.
DJ-1은 189개 아미노산으로 구성되어 있는 20kDa 단백질이며 동종 이합체 형태로 여러 세포에서 세포질과 핵에 존재하는 것으로 보고되었다. DJ-1 돌연변이는 상염색체 열성 유전에서 초기에 파킨슨병을 유발하는데 특히 많이 존재하는 뇌에서는 신경원과 성상세포 모두에 존재하고, 일부는 미토콘드리아에 저장고를 형성하고 있다. DJ-1의 생리학적 기능은 항산화 단백질, 산화 자극의 감지자 또는 단백질 분해효소로 추정된다.
이처럼 유전적 요인이 파킨슨병 발병에 상당한 영향을 미치는 것으로 알려져 있으며, 향후 이런 유전자들에 대한 더 깊이 있는 연구를 통해 파킨슨병의 정확한 발병 기전 규명과 새로운 치료법 개발이 기대된다.
1.4. 파킨슨병의 증상
1.4.1. 운동 증상
파킨슨병은 대표적인 운동 장애 증상을 보이는 신경퇴행성 질환이다. 파킨슨병의 대표적인 운동 증상은 안정 시 떨림(resting tremor), 강직(rigidity), 운동완만(bradykinesia), 자세불안정(postural instability)이다.
안정 시 떨림은 파킨슨병 환자에서 가장 흔한 증상 중 하나로, 불수의적으로 알약을 굴리는 듯한 움직임(pill rolling movement)이 나타난다. 이 외에도 머리를 앞뒤로 흔들고 목소리의 떨림이 관찰된다.
강직은 후두근 경직으로 인해 씹고 삼키는 것이 어려워지고 침을 흘리게 되며, 안면근육 경직으로 인해 무표정해 보이는 증상이 나타난다. 또한 관절부위의 강직과 통증을 동반한다.
운동완만은 어떤 동작을 빨리 시작하거나 수행할 때 나타나는데, 이로 인해 일상생활활동...
