희귀난치성질환 단풍시럽뇨병

희귀난치성질환의 종류를 알아보던 중 단풍시럽뇨병 이라는 질병명이 너무 특이하여, 매우 궁금해져서 알아본다. 단풍당밀뇨병 즉, 단풍시럽뇨병(Maple-syrup urine disease)은 아미노산인 류신(Leuicine), 이소류신(lsoleuicine), 그리고 발린(Valine)의 대사 장애로 나타나는 질병이다. 단풍당밀뇨병은 땀과 소변, 귀지 등에서 특유의 단 냄새가 나는 것이 특징이다. 빠른 시간 내에 치료하지 않은 경우 생명을 위협할 수 있는 심각한 질환중에 하나로 뽑힌다. 단풍당밀뇨병은 남성과 여성에게 동일한 비율로 발병한다. 전체 인구의 185,000명당 한명의 비율로 발생한다고 한다. 

단풍당밀뇨병의 원인과 증상

필수 아미노산은 신체의 단백질을 형성하는 역할을 한다. 신체 내에서 자체적으로 생성되지 않기 때문에 음식을 통해서 섭취해야 한다. 그 중 류신, 이소류신, 발린은 공통적인 화학구조를 가지고 있는 측쇄 아미노산들이다. 단풍당밀뇨병은 이러한 측쇄 아미노산들의 대사에 장애가 발생함으로 인하여 산성 대사 부산물이 혈액과 다른 조직에 비정상적으로 높게 농축되어서 나타나는 질환이다. 측쇄 아미노산인 류신, 이소류신, 발린은 측쇄 알파 케토산 탈수소효소(Branched-chain alpha-ketoacid dehydrogenase)라고 불리는 다효소 복합체(Multienzyme complex)에 의해서 분해된다. 따라서 이 효소가 부족하게 될 경우 이러한 아미노산이 제대로 분해되지 못하고 축적되어 결국 혈액과 신체의 조직이 산도가 낮아지게 되어 신경 조직들이 손상을 입는다. 증상은 이 효소가 얼마나 부족한가에 따라 다르가 나타난다. 

증상의 정도는 효소 활동의 수치에 따라 결정된다. 가장 흔하고 심한 형태로 정상 효소활동과 비교 하였을때, 정상의 2% 미만의 효소 활성도를 보이는 고전형 단풍당밀뇨병(Classical Maple Urine Syrup Disease)과 매우 드물게 발생하며 정상의 3~8%에 불과한 효소 활성도를 보이는 중간형 단풍밀당뇨병(Intermediate Maple Syrup Urine Disease), 정상의 8~15% 정도의 효소활성도를 보이는 간헐형 단풍당밀뇨병(Intermittent Maple Syurp Disease), 정상의 15% 이상 효소 활성도를 보이는 티아민 반응형 단풍당밀뇨병(Thiamine-Responsvie Maple Syrup Urine Disease) 이 네가지의 증상이 나타난다.  

고전형 단풍당밀뇨병은 모유 수유 시에는 증상발현이 일주일정도 늦어질 수 있으나, 태어난 지 며칠 이내에 신생아의 소변, 땀, 귀지에서 단 냄새가 나며, 우유나 젖을 빨기 힘들어하고, 체중저하, 불규칙한 호흡양상, 구토, 기면, 발작성 경련이 나타난다. 그 외 두뇌부종과 두뇌의 혈류량의 부족으로 인해 심할 경우 혼수상태에 빠질 수도 있다. 이 질환을 가진 환자들은 충동적, 불안 또는 우울, 주의력 결핍 과잉행동 장애 등 다양한 행동적인 문제가 발생 할 수 있다. 합병증으론 골다공증, 가성 뇌종양, 췌장염 등이 있다. 중간형 단풍당밀뇨병은 신생아기를 지난 유아기 때 증상이 나타나나 늦게까지 증상이 안 나타는 경우도 있다.

간헐형 단풍당밀뇨병은 정상적인 성장과 지적 발달이 특징이다. 증상 발현은 보통 12~24개월째 나타난다. 티아민 반응형 단풍당밀뇨병은 이 질환을 가진 어린아이의 경우 경증 또는 간헐적인 증상들을 보이지만 티아민을 많이 공급하게 되면 증상이 호전된다. 증상이 나타나는 시기는 드물게 신생아시기에 나타난다. 그 외에도 흔하지 않는 형태이나 디하이드로리포일 탈수소효소(dihydrolipoyl dehydrogenase (E3))의 부족과 효소 단백직의 하위단위의 구조적 이상으로 나타나는 질환이 있다. 증상은 중간형 단풍당밀뇨병과 비슷하다고 알려져 있다. 

단풍당밀뇨병의 치료방법

단풍당밀뇨병의 치료는 아이가 태어나자마자 최대한 빨리 시행되어야 한다. 주된 치료는 대사성 산증의 치료, 복막 투석, 식이요법, 티아민 보충 요법이 있다. 대사성 산증 치료법은 중탄산염(Bicarbonate)을 정맥 주사하여 산증을 교정하고, 한쪽으로는 환자의 혈액을 뽑아내며, 다른 한쪽은 류신, 이소류신, 발린이 없는 혈액을 같은 양으로 주입하는 교환수혈을 시행하는 치료이다. 복막투석은 특별한 용액을 복막으로 주입하여 혈액으로부터 독소를 제거한다. 이 용액은 독소를 흡수하여 제거시키는 효과를 가진다. 식이요법은 류신, 이소류신, 발린으로 분해 되지 않는 음식을 섭취해야 하므로 백질 제한식이가 필요하다. 단, 칼로리 보충이 권장되며 반합성 식이 보충이 반드시 필요하다. 반합성 식이란 자연에서 얻은 음식을 화학적 조작으로 변형시킨 음식이다. 티아민 보충 요법은 다량의 티아민을 환자에게 투입시키는 치료법으로 투여시 증상이 완화되며, 때때로 증상이 완전히 사라질 수도 있다.