사이토카인 폭풍이라고 들어보셨나요? 코로나 초기 뉴스에서 가끔 건강한 사람이 갑자기 사망하는 경우를 설명하면서 사이토카인 폭풍에 의한 사망이라는 내용의 기사를 많이 냈던것 같습니다. 이 사이토카인 폭풍은 사람 인체가 자신의 몸을 공격하는 경우 그 현상을 예기합니다. 그럼 이런일은 왜 일어날까요? 이번 post에서는 이 사이토카인 폭풍에 대해 알아보겠습니다.
한마디로 이 사이토카인 폭풍은 우리몸의 면역물질인 사이토카인(Cytokine)이 과다하게 분비되어 정상세포를 공격하는 현상을 말합니다. 과다 분비되면 정상세포들의 DNA가 변형되어 2차 감염증상이 일어나게 되는 것이죠.
자세히 알아보겠습니다. 폐렴증상에 대한 post도 참고해주세요. 폐렴증상도 원인이 되는 경우가 많습니다.
폐렴의 증상과 원인, 종류까지 알아보자
2021년 기준 사망원인 통계에 따르면 10대 사망원인은 암, 심장질환에 이어 폐렴이 3위를 차지했다고 합니다. 폐렴은 80세 이상에서 3위, 70대에서 4위로 고연령층에게 매우 치명적인 질환이죠. 폐
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● 목차
1. 사이토카인 폭풍이란?
2. 증상
3. 원인
4. 치료와 예방
사이토카인 폭풍
1. 사이토카인 폭풍이란?
사이토카인이란 면역세포로부터 분비가 되는 단백질 면역 조절제입니다. 우리 몸안에는 다양한 사이토카인이 존재하는데요. 기능에 따라 다음과 같이 분류합니다.
면역세포가 분비하는 단백질인 사이토카인(Cytokine)이 일정 기간을 넘겨 과도하게 분비되는 현상입니다. 면역 부작용 현상으로 과잉 분비된 사이토카인이 병원체 뿐만 아니라 정상 세포까지 공격하여 마비시키며, 주로 감염 초기 병원체가 특정 조직에서 과도하게 증식할 경우 발생합니다. 사이토카인 스톰, 폭풍 또는 사이토카인 방출 증후군이라고도 불리우며 스스로에게 피해를 주는 급성 면역이상 반응/질환입니다. 대표적으로 42도를 넘나드는 심한 고열과 오한이 오며 구토 설사를 동반합니다.
사이토카인 자체느 면역계에 꼭 필요한 것으로 외부 항원이 유입되었을때 이를 죽이고 중화시키기 위하여 면역 세포로부터 염증성 사이토카인(Pro-inflammatory cytokines)이 분비됩니다. 이때 관여하는 염증성 사이토카인에는 대표적으로 종양괴사인자(Tumor necrosis factor; TNF)-α, 인터루킨(Interleukin; IL)-1, 인터루킨-8(IL-8) 등이 속합니다. 이들 사이토카인으로 인해 염증 반응이 유도되며, 경보가 켜진 인체는 체온을 올리고 고름을 형성하는 등의 방법으로 방어를 시작합니다. 폭풍의 경우에는 이러한 면역과정에 이상이 생겨 사이토카인이 과다하게 발현, 작용하면서 퇴치 대상인 항원을 넘어 인체의 정상적인 기능까지 해치게 됩니다.
사이토카인 폭풍의 위험도는 국제적으로 5개 등급으로 분류됩니다.
사이토카인은 대게 감염 초기에만 분비되지만, 면역계가 지나치게 활성화되면 계속 분비됩니다. 고 농도의 사이토카인이 일주일 이상 분비되면, 감염부위로 면역세포가 과도하게 몰려 염증이 심해지고 혈관이 느슨해집니다. 결국 이로 인해 혈액이 새어나오고 폐 조직에 피가 고이면서 장기나 조직이 정상적인 활동을 하지 못하고 마비 상태에 이르게 되는 것이죠, 이상태가 악화되면 감염자는 호흡곤란으로 사망에 이르게 됩니다.
2. 증상
면역 체계의 과반응으로 일어나는 현상인 만큼, 사이토카인 폭풍은 면역력이 강한 젊은 사람에게 발생할 확률이 높습니다. 주요 증상은 고열과 부종, 극도의 피로와 매스꺼움등이 있으며 사스,메르스,코로나바이러스 등의 바이러스로 인한 사이토카인 폭풍은 치명적일 수 있습니다. 과거 스페인 독감과 조류독감의 사망원인 중 하나로 사이토카인 폭풍이 지목되기도 했습니다. 2020년 7월 한국과기원에서 코로나 감염자 혈액의 유전자 발현분석을 통해 일반적으로는 항바이러스 작용을 하는 인터페론이라는 염증성 사이토카인 반응이 중증의 환자에게 과도한 염증 반응을 촉발하는 주된 원인임을 밝혔습니다.
사이토카인 폭풍 증후군(CSS)는 다양한 염증 원인을 나타내는 그룹입니다. 주요 증상은 고열, 부기 및 발작, 극심한 피로 및 메스꺼움입니다. 원래 염증 반응은 몸을 지키기위한 면역 반응인데 체내에서 조절이 되지 않아 사이토카인 폭풍이 일어난다면 분비된 다량의 염증성 사이토카인은 시상하부를 자극해 42도의 고열을 일으킵니다. 이때 심부의 온도가 증가하면서 체내의 중요 효소들을 이루는 단백질이 변성되고 심각한 상황에 일습니다. 42도 가량이 되면 과장없이 뇌가 수비드처럼 익어버릴 수 있습니다.
체온이 42도까지 올라가면 병원체도 제기능을 못하지만 신체 세포들도 변형되어 제 기능을 못하기 시작해 니가 죽든 내가 죽든하는 총력전이 일어나게 되며 여기서 면역계가 승리하면 정상으로 돌아오게 됩니다. 그러나 돌아오더라도 이미 폭풍의 여파로 몸은 만신창이가 되어버리죠. 반대로 패배하면 면역계는 더욱 강하게 사이토카인 폭풍을 일으키고 이로인해 뇌와 다른 세포들도 죽여버립니다.
또한 과도하게 분비된 염증성 사이토카인은 혈전 생성을 유도합니다. 피딱지가 혈관안에 생긴다는 소리지요, 혈관 내부에 생긴 혈전은 혈액순환을 방해해 조직이 검게 썩어가고 조직괴사가 일어납니다. 이를 다발성 장기 부전이라 합니다. 이러한 염증은 상피에서 수포로 나타나는데 이 수포는 사지 말단에서 머리로 몰려오고 눈에 도달하면 각막이 망가져 실명하게 됩니다.
3. 원인
사이토카이 폭풍은 B세포, T세포, 자연살해 세포, 대식세포,수지상세포 단핵구등 백혈구가 대거 활성화되어 염증성 사이토카인을 분비할 때 발생하는데 이는 결국 백혈구를 활성화시키면서도 더 많은 백혈구를 활성화시킵니다. 이 세포들은 세포 자살이나 괴사로 죽는 감염된 세포들에 의해 활성화 됩니다. 이것은 면역 체계가 병원체와 싸울 때 발생할 수 있는데, 사이토카인은 T세포나 대식세포와 같은 면역세포를 감염 현장으로 이동시키기 위해 신호를 보내기 때문입니다. 게다가 사이토카인은 그러한 세포들을 활성화시켜 더 많은 사이토카인을 생산하도록 자극합니다.
심각한 사이토카인 방출 증후군은 이식편대숙주병 (GVHD), 급성호흡곤란증후군 (ARDS), 패혈증, 에볼라 출혈열, 조류 인플루엔자, 천연두, 코로나19 및 전신 염증 반응 증후군을 포함한 다수의 감염성 및 비 감염성 질환에서 발생할 수 있습니다. 또한 사이토카인 반응 증후군은 CD20 항체 키툭시맙 및 CD19 CAR-T 세포 Tisagenlecleucel과 같은 특정 약물에 의해 유도 될 수 있습니다.
4. 치료와 예방
심각하지 않은 사이토카인 폭풍 치료는 발열, 근육통, 피로등의 증상을 줄일 수 있는 치료를 동원해야 합니다. 심각한 사이토카인 폭풍증은 산소흡입이 필요하며 혈압을 높이기 위해 수액과 항고혈압제를 투여해야 합니다. 또한 코르티코스테로이드와 같은 면역억제제를 사용해야 할 수도 있지만, 면역계를 활성화시키키 위한 약물의 효과를 부정하지 않도록 판단해야 합니다.
항 IL6 단클론항체인 토실리주맙은 일부 병원에서 심각한 사이토카인 방출 증후군을 치료하기 위해 사용되고 있습니다. 급성호흡곤란 증후군 환자에서 심한 사이토카인 방출 증후군을 치료하는데 사주 사용되지만, 코르티코스테로이드 및 비스테로이드 항염증제는 임상시험에서 효가가 평가되었으며, 폐 역학, 가스교환 또는 초기에 확립된 급성 호흡곤란 증후군에서 유리한 결과에 영향이 없다고 합니다.
기저 질환이나 해당 질환에 필요한 치료와 관련이 있는 경우가 많기 때문에 예방이 상당히 어렵습니다. 하지만 위험을 줄이는데 도움이 되는 행동들은 있지요.
-> 균형잡힌 식사와 규칙적인 운동등의 생활습관
-> 기저질환자는 적절한 치료를 통해 자가면역질환 관리
-> 사이토카인 폭풍을 유발할 수 있는 감염병에 대한 예방접종
여기까지 사이토카인 폭풍에 대해 알아봤습니다.
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