프로피온산혈증은 프로피오닐 CoA 카르복실라아제(Propionyl CoA carboxylase)의 부족으로 인해 나타나는 대사질환입니다. 이 효소는 아미노산을 분해하는 과정에 작용합니다.
대부분 출생 후 몇 주 내에 증상이 뚜렷하게 나타납니다. 근육의 긴장성이 비정상적으로 저하되고, 먹기 힘들어하며, 구토, 무기력, 탈수증이 나타나고, 간질 발작이 일어납니다.
적절한 치료를 하지 않으면 혼수상태에 빠지게 되며 생명에 위협을 초래하는 합병증을 일으킬 수 있습니다. 이러한 증상들은 영아기 후반에 뚜렷이 나타나기도 하며, 경미한 형태로 나타날 수도 있습니다.
프로피온산혈증은 상염색체 열성 형질로 유전되며, 남녀 동일한 비율로 발병합니다. 미국에서 100,000명당 1명꼴로 발병하고, 어떤 연구에 의하면 이 질환은 사우디 아라비아에서 특히 많은데 2,000-5,000명당 1명꼴로 발생한다고 합니다. 우리나라에서는 1991년에서 2000년까지 13명의 예가 보고 되어 있습니다.
프로피온산혈증은 상염색체 열성 형질로 유전됩니다.
프로피온산혈증과 관련된 증상들은 효소인 프로피온 CoA 카르복실라아제(Propionyl CoA carboxylase)의 부족으로 발생합니다. 이 효소는 이소류신(Isoleucine), 발린(Valine), 트레오닌(Threonine), 그리고 메티오닌(Methionine)과 같은 아미노산을 분해하는데 필수적인 역할을 합니다. 이러한 아미노산들은 영아들의 적절한 성장과 발달에 필수적인 요소입니다. 프로피온 CoA 카르복실라아제(Propionyl CoA carboxylase)는 콜레스테롤, 지방산 그리고 다른 여러 가지 대사산물을 분해하는 대사과정에 필수적인 역할을 합니다.
프로피온 CoA 카르복실라아제(Propionyl CoA carboxylase-PCC)는 두 개의 하위단위로 구성되며 이들은 알파와 베타로 알려졌습니다. 알파 하위단위(alpha subunit)는 PCCA 유전자로 알려진 유전자에 의해 조절되며, 베타 하위단위(beta subunit)는 PCCB 유전자로 알려진 유전자에 의해서 조절됩니다.
PCCA 유전자는 13번 염색체의 장완에 위치(13q22)하고 있으며, PCCB유전자는 3번 염색체의 장완에 위치(3q21-q22)하고 있습니다.
프로피온산혈증을 가진 대부분의 영아들은 주로 출생 후 몇 주 이내에 구토, 무기력, 근육 긴장성 저하, 성장장애, 탈수증 등의 증상이 뚜렷하게 나타납니다.
프로피온산혈증 환아 중 약 30%에서 간질이 발생합니다. 감염, 변비 또는 많은 양의 단백질을 섭취할 경우에 이러한 증상들이 재발되거나 악화됩니다. 어떤 경우 정상적인 건강강태와 신체발달을 있어도 위와 같은 증상을 경험하기도 합니다. 늦게 까지 증상이 나타나지 않던 아이들이 단식, 발열, 감염 등에 의해 증상이 나타나기도 합니다.
적절한 치료가 없다면 잦은 구토, 무기력, 탈수, 케토산증(Ketoacidosis)으로 인해 혼수상태가 올 수 있고 결과적으로 생명에 위협이 되는 합병증을 초래할 수 있습니다.
드물게 프로피온산혈증은 영아기 후반기에 뚜렷하게 나타날 수 있습니다. 이러한 경우의 영아들은 급성 케토산증(Acute ketoacidosis)은 나타나지 않을 수 있지만 정신지체를 보여 이 질환을 의심하게 됩니다.
모유는 분유에 비해 단백질이 적기 때문에 모유수유를 하는 경우 증상이 늦게 나타날 수 있으며 증상의 정도도 경미할 수 있다는 주장도 있습니다.
프로피온산혈증은 산전 검사를 통해 확인할 수 있는데, 양수에 있는 특정 대사물질의 농도를 측정하거나, 양수검사나 융모막검사를 통해 프로피온 CoA 카르복실라아제(Propionyl CoA carboxylase)효소의 부족을 측정할 수 있습니다.
질환을 가진 대부분의 유아의 경우 태어난 지 첫 몇 주 안에 진단이 확정됩니다. 이러한 진단은 철저한 임상 검사, 자세한 환자와 가족의 과거력 그리고 다양한 정밀 검사들을 근거로 이루어집니다.
특정 백혈구에 대한 검사 또는 피부세포(섬유아세포, Fibroblasts) 배양을 통하여 프로피온 CoA 카르복실라아제(Propionyl CoA carboxylase)효소의 활성 감소를 확인할 수 있습니다.
혈액과 소변검사를 통해 다음과 같은 사항을 확인할 수 있습니다.
산정특례 진단기준 :
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급성으로 나타난 경우 수분과 전해질을 공급하고, 적절한 영양분과 칼로리의 섭취를 조절하며, 특정한 약물을 처방하여 박테리아 감염을 예방하거나 치료할 수 있습니다. 그리고 이 밖에 환자의 증상에 따르는 다양한 치료법을 사용합니다.
심각한 산증(酸症), 고(高)암모니아혈증을 나타내는 환아의 경우 혈액으로부터 과도한 양의 대사산물을 제거할 수 있는 혈액투석 이나 복막투석이 필요합니다.
장기간의 지속적 치료로는 우선 고탄수화물 식이와 저단백식이를 꾸준하게 유지해야 합니다. 프로피온산염의 전구물질인 이소류신(Isoleucine), 발린(Valine), 트레오닌 (Threonine), 메티오닌(Methionine)과 같은 아미노산을 적게 가지고 있는 합성 단백질식이와 함께 저(低)단백식이가 권장됩니다. 이들 아미노산이 없는 특수 분유제제와 일반 식이를 혼합하여 식이요법을 합니다.
장내 세균에 의하여 프로피오닌산이 생성되므로 네오마이신등 항생제의 경구 투여가 필요하고, 변비의 치료가 필요합니다.
이 질환을 앓고 있는 신생아나 어린이의 경우 이차적으로 카르니틴(Carnitine) 부족증이 나타날 수 있습니다. 이러한 경우 아미노산 유도체(Amino acid derivative) L-카르니틴(L-carnitine)과 바이오틴을 사용하여 치료합니다. 카르니틴(Carnitine)은 지방산을 미토콘드리아로 수송하여 지방을 에너지로 전환시키는 데 중요한 역할을 하는 효소로서 비타민 B1, 비타민 B6, 리신(Lysin), 메티오닌(Methionine)을 원료로 하여 만들어지며, 동물성 식품(근육)에 많이 함유되어 있습니다.
프로피온산혈증을 앓고 있는 어린이의 경우 그들의 잠재능력을 정상적으로 발휘할 수 있도록 하기 위해서 조기 치료가 매우 중요합니다. 특수교육, 다른 의학적, 사회적, 직업적 교육이 도움이 될 수 있습니다.
가족과 환자를 위해 유전 상담이 도움이 됩니다. 유전상담이란 유전질환을 앓고 있는 환자와 가족에게 해당 유전질환이 무엇인지, 질환의 증상과 경과 과정, 어떻게 유전되는지 등에 대한 정보를 제공하는 과정입니다. 이 과정을 통해 유전학 전문가로부터 질환과 관련된 충분한 정보를 얻을 수 있고, 이것을 바탕으로 환자 자신과 가족에 대해 결정을 내릴 수 있습니다.
그 밖의 치료로는 지지요법과 대증요법이 있습니다.
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