염증 유발 인자인 인터류킨(IL-1)과 심혈관 질환

IL-1 유전자 변이가 염증이 발생하는 매개체이며 염증 농도에도 영향을 주고 심혈 관계 관련된 질병들이 어떻게 임상적으로 나타낼 수 있는지 알 수 있습니다.  

결국, IL-1 유전적 변이를 발생 과정을 이해하면 심혈 관계 질병들을 예방할 수 있는 치료제를 개발 할 수 있는 것으로 여겨지고 있습니다.

모든 사람은 노화, 흡연, 활동 수준, 콜레스테롤 및 당뇨와 같은 다른 질병으로 인하여 어느 정도의 심장 발작 위험을 가지고 있습니다. 또한 신체 내 과도한 염증을 유발시키는 유전적인 형태를 가지고 있는 사람들과 유전적인 형태를 가지고 있지 않은 사람들 간에도 심장 발작 위험의 차이가 발생합니다. 예를 들어, 염증을 일으키는 유전적 변이 형태가 없는 사람들의 위험도를 “1”이라고 가정했을 때, 염증을 일으키는 유전적인 변이를 가진 사람은 심장 발작 발생 위험도는 3배로 증가하게 됩니다. 

특히 염증과 관련이 있는 IL-1의 유전자 변이는 심혈관 질환에 영향을 미칩니다. 결국 염증이 발생하는 과정을 이해하는 것은 심혈관 질환이 임상적으로 어떻게 나타나는지 알 수 있는 중요한 지표입니다.

염증 수치의 증가는 허혈성 혈관 질환과 관련이 있으며 죽상동맥경화증 시작과 진행에 관련된 역할을 합니다. 또한, 응고 과정을 활성화함으로써 혈전증 발생에도 중요한 역할을 합니다.

일반적으로 동맥경화증이 심해지면 뇌졸중, 심근 경색증, 말초 혈관 질환이 생긴다고 알려져 있습니다. 즉 동맥경화증으로 인해 혈관이 좁아지거나 갑자기 막혀서 심각한 합병증이 발생한다는 것입니다. 하지만, 죽상경화증에 대해서는 생소하게 생각하며 정확한 의미를 모르는 분들이 많습니다.
엄밀히 말해 뇌졸중, 심근 경색증, 말초 혈관 질환 등의 발생 원인이 동맥경화증이 아니라 죽상경화증 때문이라는 사실을 잘 모르고 있습니다. 이러한 이유는 동맥경화증과 죽상경화증을 일반인들이나 언론에서 혼용해서 많이 사용하고 있기 때문입니다. 동맥경화증이나 죽상경화증이란 말은 구체적인 병명이 아니고 우리 몸 안의 혈관 특히 동맥의 병적인 변화를 말하는 의학 용어입니다.

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▣염증과 심혈관 질환 연관성.

혈관 내피 세포는 혈관 확장과 수축, 혈관 평활근의 증식과 이동, 혈전 생성과 용해 등 혈관 항상성을 유지하는데 중요한 역할을 합니다. 

하지만, 고혈압, 신부전증, 당뇨병, 자연적인 노화 과정, 흡연자 등으로 인해서 내피 세포의 기능 장애가 잘생하면은 동맥의 중막에 퇴행성 변화와 섬유화가 되고 혈관의 탄성이 감소하여 동맥 경화증이 발생합니다. 

또한, 내피 세포의 손상으로 인해서 대식 세포 및 내피 세포에서 인터류킨1(Interleukin-1)과 같은 사이토카인(cytokine)이 분비되는데 이중 종양괴사인자(TNF-α)와 IL-1은 혈관 내벽에 백혈구의 접착과 염증 세포의 침윤을 증가시켜 염증 반응을 촉진하고 섬유화가 증가됩니다. 

특히, 혈소판 및 대식 세포의 분비물이 혈관 내피 세포에 증식되면은 혈관 세포 사이에 지질(콜레스테롤)이 축적되어 혈관벽이 좁아지고 결국, 죽상동맥경화증이 발생합니다. 즉, 죽상동맥경화증은 심장에 혈액을 공급해주는 관상동맥이 좁아지면 심장 근육에 혈액 공급이 부족(허혈)하여 가슴 통증이 발생하는 질환으로 협심증과 심근 경색증의 원인이기도 합니다.

IL-1은 단핵구(monocyte)와 내피 세포로부터 혈관 속에서 피가 굳어진 덩어리인 혈전이 형성 되도록 혈액 응고시키는 조직 인자(tissue factor=TF) 합성 자극에 의한 전 단계 사이토카인(cytokine)입니다.

참고로, 조직인자(tissue factor)는 관외 조직의 평활근 세포나 섬유아세포, 종양 조직의 세포막 단백질에서 외인계 혈액 응고를 야기하고 출혈을 저지합니다. 또 엔도톡신 등에서 활성화한 단구나 대식 세포, 상해 내피 세포 등의 표면에 발현하여 혈관 상해 부위에서의 지혈을 촉진합니다.

단핵 세포는 사람의 백혈구 중 4~8%를 차지하며 단핵 세포로 골수나 비장의 조혈 간세포로부터 발생하는 무과립 백혈구의 일종으로 골수의 전구 세포로부터 분화 및 성숙되어집니다.

단핵 세포는 식균 작용을 통해서 선천 면역에서는 세포 매개성 면역반응과 적응 면역에서는 항원을 잡아서 T 세포에 제시하는 항원 제시의 역할을 합니다. 단핵 세포는 세포가 혈액에 있는 경우에 단구(monocyte)라고 하고 감염 부위나 염증 부위로 유인 되기고 합니다.  또한, 조직에 존재하는 경우에는 대식 세포(macrophage)라고 하는데 대식 세포는 세포 내 이동이 활발하여 세포 안에 많은 주머니를 가지고 있고, 여기에는 여러 가지 효소, 효소 억제 물질, 혈장 단백질, 염증 반응 매개 물질을 포함합니다.

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▣IL-1 유전자 다형성이 젊은 나이의 심근경색과 허혈성 뇌졸중 위험에 미치는 영향과 실험실에서 단

핵구 자극에 대한 반응.

2005년 미국심장학회(American Heart Association)가 발간하는 학술지인 동맥경화와 혈관 생물학 분야 권위지인 ATVB에서 남자 45세 이하, 여성 50세 이하의 젊은 나이에 심근 경색 경험이 있는 환자 406명과 대조군 419명을 분석했습니다. 환자 406명 중 106(26%)명은 관상 동맥 우회술 시술(좁아진 관상동맥을 대체할 수 있는 혈관을 연결하여 심장에 혈류를 공급하는 우회로를 만들어주는 수술)을 받았고, 65(16%)명은 경피적 심장 동맥 성형술(협심증 및 심근 경색증 환자의 좁아지거나 막힌 심장 혈관을 대퇴 동맥을 통해 삽입된 풍선 카테터 및 스텐트를 통해 넓혀주는 시술)을 받았습니다.

그 결과, 관상 동맥 조영술 받은 328명(81%)에게서 중요한 관상 동맥 경화 상승 유병율을 보였습니다. 또한, 환자의 45%는 혈관 가지가 많이 분포하고 있었으며, 48%에서만 단일 혈관 질환을 가지고 있었습니다. 단지, 7%만 정상적인 관상 동맥 혈관을 가지고 있었습니다. 모든 관상 동맥 위험 요인을 대조군을 비교했을 때 환자가 유의하게 높게 나타났습니다.

염증은 심장 질환과 이후 심장 마비에 이르게 하는 과정에서 중요한 요소입니다.

IL-1 유전자에 변이가 발생 시 동맥에 염증이 증가되고 이로 인해 60세 전이라도 심장 마비가 올 확률이 2배 이상 높아집니다. 모든 심장 마비의 절반이 예측할 수 없습니다. 

왜냐하면은 흡연을 하지 않거나 비만도 아니고 콜레스테롤 수치도 높지 않고 심장 마비 가족력도 가지고 있지 않지만 심장 마비로 사망 하기 때문입니다.

하지만, IL-1 유전적인 변이 상태를 통해서 위험 요인을 먼저 알고 있다면 궁극적으로 심장 혈관 건강을 관리하는데 도움을 얻을 수 있습니다.

결론적으로, 죽상 경화증 위험 연구 협회에서는 인터류킨(IL-1)이 변이 시 관상 심장 질환과 관련이 있음을 알았으며, IL-1B 유전자의 다형성은 젊은 나이에도 심근 경색증과 허혈성 뇌졸중 위험에 영향을 끼친다는 점입니다. 또한, CRP는 IL-1 유전자 변이에 영향을 받습니다. 

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