안녕하세요
이번 포스팅은 골다공증과 골감소증에 대해서 알아보겠습니다
우선 뼈는 피질골(cortical bone)과 소주골(trabecular bone)로 구성되어 있습니다
피질골이 80%를 구성하며 굴곡과 비틀림에 대한 저항을 가집니다
소주골은 20%를 차지하며 격자 구조를 하여 압박 부하를 지지하는 역할을 합니다.
골다공증, 골감소증이란?
건강인과 비교하여 단위용적 당 골량의 감소로 인해서 뼈가 약해진 상태를 말합니다
골감소증은 골다공증으로 진단을 내릴 정도로 약해진 것은 아니지만 그 전 단계로 뼈가 약해진 상태입니다.
간단히 말해 뼈에 구멍이 증가하면 뼈의 구조가 약해져 불안정해지게 되어 골정 위험성이 높아집니다
T-score는 같은 성별에서 35세 성인의 최대 골밀도를 기준으로 잡고 Z-score는 같은 성별, 연력, 인종, 체중, 신장을 고려하여 기준으로 잡은 수치입니다.
T-score에 따라 -1.0 ~ -2.5 인 경우를 골 감소증, -2.5 이하를 골다공증으로 진단합니다
피질골과 소주골에서 파골세포(osteoclast)의 활동에 의해 뼈가 흡수되면 골모세포(osteoblast)에 의해서 채워지는 과정을 골형성 과정이라고 합니다.
골흡수와 골형성이 같으면 소실이 일어나지 않고 유지됩니다
뼈의 최대 골량은 20대 중반에서 30대 초반에 이루어집니다.
이때까지는 골형성이 골 흡수보다 더 많이 일어나게 되어 골량이 증가할 수 있습니다
이후에는 서서히 골량 감소가 진행되며 특히 폐경 이후 여성에서는 여성호르몬 결핍으로 골 흡수가 항진되어 골량의 급격한 감소가 일어납니다
T-score가 1.0 감소할 때마다 골절 위험도가 2배씩 높아진다고 알려져 있습니다.
원인 및 위험인자
고령 및 폐경이 가장 흔한 형태로 나타납니다.
이외에도 유전적 질환이 있는 경우에도 위험성이 증가합니다
비타민 D와 칼슘 결핍, 알코올 남용 또한 위험이 높아지는 요인이며 갑상샘 항진증, 쿠싱증후군 등의 내분비 질환, 영양결핍, 위장병, 종양, 뇌졸중 등도 원인이 됩니다
위절제술과 영양결핍으로 인해서도 발생할 수 있으며 강직성 척추염, 류머티즘 관절염, 전신 홍반 루푸스 등의 결체조직질환이 있는 경우도 이차성 골다공증의 원인이 될 수 있습니다
골재형성의 조절 기전
활성화된 파골세포(osteoclast)는 골 표면에 밀착 접촉하여 강력한 골 용해물을 분비합니다
파골세포 특이적으로 생성되는 cathepsin K는 골단백을 용해하는 효소로 이에 대한 억제제가 신약으로 개발하려는 시도도 있었습니다
조골세포(osteoblast) 또는 활성화된 면역세포에서 분비되는 시토카인인 RANKL는 파골세포와 파골 전구세포에 위치한 수용체(RANK)와 결합하여 파골세포의 분화와 활성을 촉진하는 기능을 합니다.
RANKL에 대한 특이적인 생체 길항제인 OPG가 존재합니다.
이 OPG와 유사한 합성 길항제를 이용한 골흡수 억제제를 개발하여 RANKL에 대한 항체인 denosumab이 골다공증 치료제인 골흡수 억제제로 개발되었습니다
조골세포는 활성화된 파골세포에 의해 골흡수가 시작된 부위에 활성화 조골세포가 골기질을 형성합니다.
조골세포의 증식, 분화, 사멸에 대한 연구는 파골세포만큼 잘 알려져 있지 않습니다.
조골세포로 분화를 유도하는 BMP, Wnt, RUNX-2, osterix 등과 같은 국소 신호전달체계와 성호르몬, 칼슘 친화성 호르몬(calciotropic hormone), 교감신경계, 성장호르몬, IGF-1과 같은 전신 조절인자 인자에 대해서 밝혀지고 있습니다
성호르몬의 역할
폐경이나 난소 절제 후에 골소실이 급격하게 진행되며 에스트로겐 투여로 예방이 되는 연구는 많이 입증되어 왔습니다.
에스트로겐은 여성뿐만 아니라 남성에서도 중요한 골대사를 조절하는 호르몬입니다.
에스트로겐 결핍은 파골세포의 수와 생존기간을 늘려서 골재형성을 증가시키고 조골세포는 수는 증가하지만 조기에 사멸되어 결국 골흡수가 골형성보다 항진되어 골소실이 일어납니다
에스트로겐 수용체를 파골세포 특이적으로 제거하면 세포사멸이 감소하고 골소실이 증가하는 실험을 통해서 파골세포에 대한 에스트로겐의 직접적인 영향이 입증되었습니다
골형성과 조골세포에 미치는 에스트로겐의 작용기전은 아직은 불확실합니다.
노화
노화가 진행되면서 소주골과 피질골의 구조가 변형이 일어납니다
소주골의 두께와 숫자가 감소하여 사이 공간이 넓어지고 골량이 감소합니다.
피질골은 골 내막 흡수가 증가하며 이에 대한 보상 반응으로 골 피질 형성이 증가하여 내경은 커지지만 피질골의 두께는 감소합니다
노화에 의해 골세포의 세포자멸사가 항진되고 골세포의 수가 감소하면서 골세포가 있던 부위에 무기질 침착에 위치하던 부위에 무기질이 침착하면서 미세골 경화 현상이 일어납니다
이로 인해 뼈에 가해지는 스트레스나 손상이 가해질 때 내압 감지 능이 감소하여 골재형성 능력이 떨어지게 됩니다
호르몬인 글루코코르티코이드는 연령이 증가함에 따라 음성 되먹이기(negative feedback) 기능이 떨어지고 생성과 활성화의 항진으로 인해 혈중 농도가 증가하며 혈관내막의 산화스트레스가 증가 및 혈관 수축이 증가하고 뼈의 수분량을 감소시키고 골형성을 감소시킵니다
유전적 요인
골다공증 발생에 영향을 미치는 위험인자 중요한 것은 성장기에 낮은 최대 골량 형성이 된 것과 빠른 골소실로 인한 것입니다.
최대 골량 유전적 요인과 환경적 요인에 의해 이루어지며 유전적 영향이 50% 이상으로 크다고 보고되고 있습니다
어떤 유전자의 차이가 골다공증 발생에 기여하는지는 명확히 밝혀지지 않았으며 여러 유전적 변이의 상호작용에 의해 생기는 다유전자 질환으로 보고 있습니다.
환경적 요인
칼슘, 비타민D 등의 영양성분, 신체활동량, 약물 등등 여러 수많은 요소들이 영향을 미칩니다.
흡연은 골다공증에 의한 골절에 위험인자이며 에스트로겐 대사를 촉진시켜 조기 폐경과 에스트로겐 작용 효과를 감소시킵니다.
하루 30g 이상의 알코올 섭취 또한 파골세포의 생성을 촉진시킵니다.
또한 조골세포의 증식과 분화를 억제시키며 장기간 만성적으로 술을 마시는 것은 테스토스테론, 에스트로겐과 같은 성호르몬을 감소시키고 근육량 감소를 유발하게 됩니다.
이렇듯 술과 담배는 다양한 기전으로 골량 감소를 유발할 수 있습니다.
지금까지 골다공증, 골감소증에 대해서 알아보았습니다
위에 말씀드린 요인들에 대한 치료를 하는 것이 골다공증의 치료입니다.
골다공증 치료에 대해서 자세한 기전과 최근 치료 지침에 대해서 다음 포스팅 때 계획해 보겠습니다
읽어주셔서 감사합니다
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