알캅톤뇨증

1. 개요

2. 정의

알캅톤뇨증은 티로신(Tyrosine)을 분해하는 데 필요한 효소인 호모겐티신산 산화효소(homogentisate 1,2-dioxygenase)의 결핍으로 호모겐티신산(Homogentisic Acid or alkapton)이 체내에 축적되어 연골과 뼈를 파괴하고, 갈색증(Ochronosis)을 일으키는 열성 유전성 대사질환입니다. 10대와 20대에 걸쳐 점차적으로 증상이 나타나기 시작하며, 60세 이후에는 뼈와 관절 질환을 악화시킵니다. 특징적으로 조직이 갈색으로 변하고 짙은 색의 소변을 봅니다. 이러한 색의 소변은 소변에 축적된 호모겐티신산이 공기와 만나면서 일어나는 현상입니다.

알캅톤뇨증은 남녀에게서 같은 비율로 발생하며, 여자보다 남자에서 증상이 더 심하게 나타납니다. 또한 신장질환을 동반한 경우 증상이 가장 심하게 나타납니다. 전 세계적으로 약 25만 명의 환자들이 있으며 체코슬로바키아인들과 도미니카 공화국 사람들에게서 높은 비율로 발생하여, 약 2만 명당 1명의 비율로 발생합니다.

3. 원인

알캅톤뇨증은 상염색체 열성으로 유전됩니다. 알캅톤뇨증은 유전자 (homogentisate 1,2-dioxygenase gene: HGD gene)의 변이로 인해 호모겐티신산 산화효소(homogentisate 1,2-dioxygenase)가 생성되지 못하여 발병합니다. 호모겐티신산 산화효소는 아미노산의 한 종류인 티로신 분해 과정에서 호모겐티신산(homogentisic acid) 을 말레일아세토아세트산(maleylacetoacetic acid)으로 전환시키는 역할을 합니다. 따라서 이 효소가 생성되지 못하면 호모겐티신산이 체내에 축적되어 여러 증상을 일으키게 됩니다.

4. 증상

알캅톤뇨증 환자들은 코와 귓바퀴를 포함한 피부가 어둡게 변합니다. 이러한 피부 착색 현상은 주로 20~30세에 나타나기 시작합니다. 가장 눈에 띄는 증상으로 땀샘이 많이 분포한 곳 (예; 겨드랑이 부분) 과 햇빛에 많이 노출되는 부분이 심하게 착색됩니다. 땀의 색깔도 갈색으로 옷에 묻어납니다. 공막이 갈색으로 변하지만 시력이 손상을 입지는 않습니다. 환자들의 소변색은 갈색이며 소변을 공기 중에 방치하면 그 색깔이 더욱 짙어집니다.

근골격계에서는 고관절과 무릎, 어깨의 관절위축증, 강직, 통증으로 움직임에 제한을 받게 됩니다. 근골격계에 나타나는 알캅톤뇨증의 증상이 가장 심각한 장애를 일으킵니다. 호모겐티신산(Homogentisic Acid)이 계속 관절에 침착되면 관절은 조각조각 부서집니다. 질환이 계속 진행되면서 척추의 움직임이 줄어들어 전체적으로 움직임이 더욱 어려워집니다. 연골이 딱딱해져가면서 귓불도 두꺼워지며, 중이와 내이의 구조물들도 갈색이 됩니다.

심혈관계에서는 대동맥판과 삼첨판이 주로 영향을 받습니다. 호모겐티신산 입자가 판막을 석회화하여 딱딱하게 만들고, 혈관 내 죽상경화증을 일으키기도 합니다. 생식기계에서는 주로 남성의 전립선에 영향을 미치며, 전립선 안에 돌이 생성됩니다. 호흡기계에서는 성대, 기관과 기관지에 호모겐티신산이 쌓입니다. 그 외 뇌를 포함한 중추신경계, 췌장과 갑상선 등의 내분비기관, 치아에 영향을 미칩니다. 신장질환을 가진 알캅톤뇨증 환자들은 호모겐티신산의 배설에 장애가 있어 증상이 더 빨리 더 심하게 나타납니다.

5. 진단

이 질환은 티로신 대사 과정의 문제로 호모겐티신산(Homogentisic Acid)이 신체에 축적되는 질환이므로, 혈액 또는 소변에서 호모겐티신산을 측정함으로써 진단을 내릴 수 있습니다. 그리고 타액, 조직 또는 혈액에서 유전자검사를 시행하여 유전자의 이상에 대해서 살펴볼 수 있습니다. 척추뼈 방사선 사진에서는 특징적인 변화로 요추의 추체 융합과 추간판의 퇴행 및 석회화가 관찰됩니다.