항히스타민, 다른 수용체와도 상호작용 나타나
교감신경 에피네프린, 코티솔 기능 이상 살펴봐야
히스타민은 주로 염증반응에 의해서 분비되는 국소호르몬으로 짧은 지속 시간을 가지며, 합성부위 근처에서 작용을 한다. 많은 양이 생산이 되면 순환을 통해서 전신효과를 나타낼 수 있다. 히스타민은 혈관확장, 내피투과성증가, 점액분비, 위산분비, 평활근 수축, 신경전달물질로 작용하면서 인체에 여러 가지 반응을 일으킨다.
1. 아나필락시스(anaphylaxis)
아나필락시스는 원인물질(allergen)에 노출된 후 몇 초 내지 몇 분 안에 발생하는 심한 전신적 알레르기 반응으로 피부, 호흡기, 심혈관, 소화기 및 신경계 등에 영향을 미치면서 ‘그림 1’과 같은 증상이 나타난다.
아나필락시스의 초기 전신 증상은 열감, 사지 및 배부의 저린 감각, 불안, 초조감, 어지러움이 나타나고 피부반응으로 두드러기, 가려움증, 발적 등이 나타난다. 또 구강(입술, 목, 혀)의 부종과 기관지 수축으로 인해 호흡곤란과 더불어 저산소증이 나타나고, 순환기계의 문제로 심계항진, 저혈압 등으로 인한 쇼크 및 의식 상실 등의 심각한 증상을 포함하며 드물게는 사망에 이를 수 있는 급성 알레르기 질환이다.
1) 아나필락시스 기전(anaphylaxis mechanism)
아나필락시스는 급성 알레르기 반응으로서 비만세포(mast cell, 또는 호염기구basophil)의 탈과립으로 분비되는 화학매개체(히스타민, 류코트리엔, 사이토카인 등)의 과잉분비에 의해서 발생한다. 비만세포에 의한 화학매개체의 과잉분비는 IgE 매개 반응, 보체 매개 반응, 직접 비만세포 자극에 의해서 나타난다.
① Ig E 매개 반응(Ig E mediated response)
비만세포 표면에 항원 특이 IgE 항체가 결합되어 있는 상태에서 원인항원에 노출되어 탈과립이 일어나는 반응이다.
IgE 매개 반응이 관여하는 경우로는 음식물로 견과류(땅콩 등), 갑각류(새우, 게 등), 생선, 우유, 계란, 복숭아, 번데기, 메밀 등이 있고, 벌독, 개미독 등 곤충독에 의한 경우가 있다. 약물로는 진통소염제(아스피린), beta-lactam 항생제(페니실린계, 세팔로스포린계), 생물학적 제제(인슐린), 라텍스 등이 있다.
② 보체 매개 반응(Ig E 비의존성 반응)
보체계(complement system)는 병원체를 제거하기 위해 면역 작용과 식작용의 기능을 보완하는 물질이다. 보체계의 활성화로 비만세포나 호염기구의 탈과립이 일어나는 것으로 아나필라톡신(anaphylatoxin)이라고 한다. 보체 매개 반응이 나타나는 것으로는 수혈 반응, 혈액투석 중 혈액투석막에 의한 반응, 혈관 조영제, 덱스트란(dextran) 등이 있다.
③ 직접 비만세포 자극
비만 세포를 직접 자극시켜 탈과립을 유도 하는 경우로 여기에는 운동, 추위, 열, 일광 등 물리적 요인과 알코올과 마약성 진통제 등이 있다.
2) 아나필락시스 처치 약물
아나필락시스가 나타나면 즉시 응급실로 이송되어 응급처치를 받게 된다. 아나필락시스의 응급처치에는 에피네프린(epinephrine)의 투여가 중요하다. 또 증상에 따라서 산소공급, 항히스타민제, 스테로이드제를 사용한다.
에피네프린은 혈관 수축, 기관지 확장(기도 폐쇄를 경감)을 통해서 저혈압과 쇼크를 방지한다. 또 심박출력과 박동 수를 증가시키고, 염증을 일으키는 화학매개체의 분비를 줄여주어서 아나필락시스의 초기 치료에 중요한 약물이다. 산소공급은 저산소증을 막아주며, 산소자체가 β2-agonist(효능제)로 작용한다. 항히스타민제는 에피네프린보다 효과가 천천히 일어나고 혈압에 영향이 적기 때문에 2차 약제로 고려되고, 두드러기, 혈관부종 및 가려움증에 사용된다. 스테로이드제는 급성 치료에 효과가 떨어지나 이상성 아나필락시스(biphasic anaphylaxis, 아나필락시스 반응이 호전된 후 유발인자에 대한 재노출 없이 증상이 재발하는 경우)를 예방할 수 있다.
2. 히스타민과 에피네프린
에피네프린이 아나필락시스에서 1차 약제로 사용되는 이유는 에피네프린이 히스타민의 생리적 길항제(physiologic antagonist)로 사용되기 때문이다. 히스타민과 에피네프린은 각각 다른 수용체에 결합을 하지만, 생리적으로는 길항작용을 나타낸다.
비만세포의 탈과립(degranulation)은 ‘그림3’과 같이 항체(antigen)가 IgE에 결합하고 많은 과정을 거쳐서 세포질에서 Ca2+의 농도가 높아지면서 탈과립이 이루어진다. 이때 세포외부에서 세포내부로 칼슘통로(calcium channel)를 통해 칼슘이 이동하는 것을 막아주는 것이 비만세포 안정화제(mast cell stabilizer)이다.
에피네프린(또는 β2-adrenergic agonist)도 비만세포의 칼슘통로(calcium channel)를 차단함으로써 히스타민 및 다른 화학매개체의 분비를 억제하는 비만세포 안정화제(mast cell stabilizer)로서의 역할도 한다.
히스타민도 오타코이드로서 면역반응(염증반응)에 의해서 생성되고 소비가 된다. 하지만 히스타민이 과잉생산이 되면 순환계를 통해 전신으로 이동하게 되고, 호르몬과 같이 전신에 영향을 미치게 된다. 생리적으로 히스타민의 작용을 억제하는 역할을 하는 것이 교감신경이고 히스타민의 생리적 길항제는 에피네프린이 된다.
이것을 다른 말로 풀어서 생각해보자.
인체는 많은 항원(또는 알레르기원)에 노출되어 있다. 항원이 인체에 들어올 때마다 반드시 면역반응은 일어나야 하며, 면역반응이 원치 않는 형태로 나타날 때 우리는 이것을 알레르기 반응이라 한다. 그리고 알레르기 반응이 일어날 때마다 우리는 이 반응의 원인을 항원의 문제로만 보고, 인체의 문제로 살피려 하지 않는다. 히스타민 및 화학매개체로 인해서 나타나는 반응은 인체의 이상을 치료하려는 것이고, 인체는 교감신경의 에피네프린, 코티솔 등을 통해서 히스타민의 과잉반응을 억제하게 되어있다. 그런데 무엇이 인체의 이러한 기능을 막는지, 왜 제대로 작동을 하지 못하는지 살펴보아야 할 것이다.
참고문헌
대한의사협회지 2013. 4월, 항히스타민제의 올바른 사용법, 최용성, 박용민, 나영호, 최선희
Medical Pharmacology and Disease-Based Integrated Instruction, Chapter 21: Histamine
아나필락시스의 진단, 치료 및 관리, 인제대학교 의과대학 내과학교실, 정재원
frontiers in Immunology, Roles for Ca2+ mobilization and its regulation in mast cell functions