겸상 적혈구증은 무엇일까

◆ 겸상적혈구증이란?

 

적혈구가 낫모양의(겸상의) 비정상적인 모양을 띄면서 적혈구막의 유연성이 감소하여 쉽게 용혈되는 질환

 

◆ 질병의 원인은?

 

양쪽 부모에게 비정상 유전자를 물려받아 발생하는 상염색체 열성 유전을 보이는 유전병이다. 낫적혈구장애는 11번 유전자의 단완에 위치하는 헤모글로빈의 베타 글로빈 유전자의 점돌연변이(S 돌연변이)로 인해 발생한다. 산소가 부족한 환경에서 베타 글로빈 유전자의 돌연변이는 헤모글로빈의 응집을 유발하고 이로 인해 적혈구의 모양이 낫모양으로 변하여 본래의 유연성을 잃어버린다. 따라서 겸상 적혈구는 지속적으로 변형된 모양을 갖게 되어 혈관을 막거나 허혈 손상을 일으킨다. 빈혈은 겸상 적혈구는 수명이 10일에서 20일로 정상보다 훨씬 짧아 비장에서 용혈된 적혈구를 모두 보충하지 못하기 때문에 발생한다. 겸상적혈구병은 아프리카와 같은 말라리아 유행지역에서 잘 발견되는데 그것은 말라리아 원충이 생애 대부분을 적혈구내에 살면서 헤모글로빈에 손상을 주고 적혈구가 빨리 파괴하도록 만들기 때문이다.

 

 

◆ 질병의 결과와 증상은?

 

생후 6개월이 지나면 증상이 나타나기 시작하는데, 어렸을 때 나타나는 주요 증상으로는 간헐적인 통증이 동반된 손가락과 발가락에 종창이 있다. 성장발육 속도 또한 늦어진다. 다양한 급성 또는 만성 합병증이 발생하며 대개 42세에서 48세 젊은 나이에 사망한다. 혈관폐쇄가 발생하여 각 장기로 가는 혈류를 방해해 허혈성 손상과 장기 기능 부전을 유발하여 발열, 흉통, 호흡 곤란, 단순흉부촬영상 폐포 침윤 등의 증상을 나타난다. 갑작스럽게 혈색소가 심하게 감소하여 용혈성 빈혈이 나타난다. 비장의 확대로 복부 팽만과 경직을 보인다.

 

◆ 질병의 진화적 이점은?

 

1940년대 홀 데인은 겸상적혈구증 환자들이 거주하는 지역에는 말라리아 발병률이 현저히 낮다는 사실을 관찰했다. 1954년 A.C. 앨리슨은 겸상적혈구증의 특징이 인체를 말라리아로부터 보호한다는 사실을 발견했다. 그리고 그 이유는 2011년 미하엘 란처가 밝혀내어 사이언스지에 실렸다. P.falciparum(말라리아 원충)은 적혈구의 신축성을 유지시켜주는 액틴을 가로채어 자신의 단백질을 운반하는 가교로 사용한다. 그런데 겸상 적혈구의 헤모글로빈 S는 산소와 반응하여 페릴헤모글로빈을 만들고, 이는 P.falciparum이 액틴을 가로채지 못하도록 방해한다. 학자들은 이 같은 질병이 진화적 압력으로 인해 인간의 적혈구 안에 이 메커니즘을 억제하기 위한 돌연변이가 탄생했다고 주장한다. 유전적 변이가 일어나도 그것이 생존에 유리하다면 살아남는다.

 

◆ 출처 :

 

국민건강보험-건강자료실-건강백과사전-의학백과사전-혈액질환-겸상적혈구빈혈

국가건강정보포털-건강/질병정보-낫적혈구장애

네이처(nature.com)-뉴스-“Sickle-cell mystery solved”

네이처 에듀케이션(Scitable by nature education)

“Natural Selection: Uncovering Mechanisms of Evolutionary Adaptation to Infectious Disease”