정의
바르트증후군(Barth syndrome)은 X염색체를 통해서 어머니로부터 아들에게 질병유전자가 전달되기 때문에 남성에게만 발생하는 매우 드문 대사 및 신경근육유전병입니다. 전형적으로 발병 시기는 영아기나 초기 유아기임에도 불구하고 증상에 관련된 병의 진행이매우 다양하며, 같은 가계 내의 환자들 사이에서도 차이가 큽니다.
이 병의 일차적 특징은 △심장과 골격근의 이상(심장골격 근육병) △세균감염 시 신체의 저항을 돕는 백혈구 수치의감소(호중성백혈구감소증) △잠재적으로 저신장을 일으키는 발달지연을 포함합니다. 또한 3-메틸글루타코닉 산혈증(3-methylglutaconic aciduria)과 같이 소변과 혈액안의 유기산이 증가합니다.
1983년에 네덜란드의 소아신경학자인 바르트(Barth)가 특징적으로 이완성 심장근육병증, 골격계 근육병, 발달지체와 호중성백혈구감소증을 일차적 소견으로 가지는 매우 드문 소아성 신경근육병이 있는 광범위한 가계를 처음소개하면서 알려졌습니다. 이것은 X-연관열성 유전병이며 울혈성심근병증이나 심각한 세균감염으로 영아기나 초기 유아기 동안에 높은 사망률을 보입니다.
이 병은 모든 인종에서 발생합니다. 미국 존슨 홉킨스 대학병원의조사에 의하면 발생률은 신생아 20만~40만 명당 1명입니다. 그러나 많은 경우 이 병으로 진단되지 못하기 때문에 실제로는발병률이 더 높을 것으로 생각됩니다.
원인
이 병은 X-연관열성 유전병입니다. 원인 유전자는 X염색체의 Xq28위치에서 유래합니다. 인간세포의 핵 안에 존재하는 염색체는 개개인의 유전정보를 지니고 있습니다. 인체 세포들은 정상적으로 46개의 염색체를 가지는데, 1번부터 22번으로 명기된 상염색체 쌍과 X와 Y로 명기된 성염색체 쌍으로 구성됩니다. 남성은 X와 Y염색체를 가지고 여성은 두 개의 X염색체를 가집니다.
각각의 염색체는 “p"라고 명기하는 짧은팔(단완)과 ”q"라고명기하는 긴팔(장완)을 가지고 있으며 숫자로 매겨진 많은염색대(band)로 좀 더 세분화합니다. 예를 들어 "염색체 Xq28"은 X염색체의 긴팔의 28번 염색대를 의미하는 것입니다. 숫자화된 염색대들은 각 염색체에 존재하는 수천 개의 유전자의 위치를 구체적으로 명시하는 것입니다.
X-연관열성 유전병은 X염색체에존재하는 비정상 유전자에 의해 발생합니다. 여성은 두 개의 X염색체를지니는데, 둘 중 하나의 X염색체는 “활동 중지(turned-off)"되며 그 안에 존재하는모든 유전자들 역시 불활성화됩니다. X염색체 중 하나에 질병 유전자를 가진 여성들은 질병의 보인자가되며, 보인자 여성은 일반적으로 이상 유전자를 보유한 X염색체가불활성화되기 때문에 증상을 나타내지 않습니다.
남성은 한 개의 X염색체를 가지며, 그가 지닌 X염색체에 질병 유전자가 존재한다면 질병의 증상이 나타나게됩니다. 남성은 그의 아들에게 X염색체 대신 항상 Y염색체만을 물려주기 때문에 환자의 병이 아들에게 유전되지 않습니다.
X염색체연관유전병의 여성 보인자가 그들과 같은 보인자 딸을 낳을확률과 보인자가 아닌 정상유전자의 딸을 낳을 확률 및 질병이 있는 아들을 낳을 확률과 정상유전자의 아들을 낳을 확률은 모두 각각 25%이며, 이것은 임신 때마다 동일합니다.
어떤 때는 질병이 있는 남자의 어머니가 바르트증후군의 보인자가 아닐 수도 있으며, 질병에 대한 가족력이 없을 수도 있습니다. 이것은 X염색체 내 유전자의 새로운 돌연변이가 생긴 결과이며 특별한 원인 없이 임의적으로(sporadically) 발생합니다.
염색체 Xq28에 위치한 원인 유전자는 TAZ 유전자로 알려져 있습니다. TAZ 유전자는 타파진(taffazins)이라고 불리는 단백질 그룹을 만듭니다. 이 단백질은두 가지 중요한 역할을 담당합니다.
첫째, 에너지를 생성해 내는 세포 내 미토콘드리아의 안쪽 수많은주름을 유지시키고 미토콘드리아 내에서 에너지 생성에 필요한 카디오리핀(cardio-lipin)이라는특별한 지방의 농도를 유지시킵니다. 둘째, 타파진은 뼈세포(골세포)의 앞 단계 물질(골아세포, osteoblasts)이 골세포로 성장하도록 촉진합니다.
증상
이 병의 증상은 출생시 선천적으로 나타나거나 영아기, 초기 유아기에나타납니다. 그러나 드물게는 어른이 될 때까지 진단되지 않을 수도 있습니다. 아래의 증상 및 징후가 특징이지만 증상의 정도는 환자마다 매우 다릅니다.
1)심근병증: 엘라스틴과 콜라겐 섬유가 비정상적으로 높게 밀집돼 있어(심장내막 탄력섬유증, endocardial fibroelastosis) 결과적으로심장의 왼심실(좌심실)이 두꺼워집니다. 이것은 왼심실이 폐로 혈액을 펌프질해 주는 능력을 감소시키며, 심부전증을일으키는 가장 주요한 원인이 됩니다.
2)호중성백혈구감소증: 백혈구의 한 형태인 호중성백혈구는 세균감염에 인체가 저항하는데 매우 중요한 역할을 합니다. 호중성백혈구감소증이 있는 사람은 자주 열이 나고. 입안이 헐며(구강궤양), 세균성폐렴 및 피부농양과 같은 세균감염이 걸리기 쉽습니다.
3)근무력: 심장을 포함한 모든 근육에서 세포결핍이 생기며 이것은 에너지를 만드는 능력을저하시켜, 근육긴장저하 및 골격계 근무력증을 일으킵니다. 또한이것은 종종 기기, 걷기, 뛰기, 그리고 균형을 유지하기 등 대근육 운동의 습득 지연을 초래하기도 하며, 얼굴근육 무력증에 의해 이상한 표정이 나타날 수도 있습니다.
4)성장 지연: 유아기 환자의 대부분은 평균 이하의 키와 몸무게를 보입니다. 지능은 보통 정상이지만 때로는 약간의 학습장애를 가질 수 있습니다.
5)2형 3-메틸그루타코닉 산혈증(MGA typeⅡ,3-Methylglutaconic Aciduria): 세포 안에서 일차적인 에너지원을만드는 미토콘드리아의 기능장애로 발생합니다. 그러나 드물게 바르트증후군으로 확진된 환자가 정상 수준의 3MGA를 보이기도 합니다.
진단
특징적인 신체적 소견, 환자와 가족력에 대한 철저한 문진, 그리고 여러 가지 특별한 검사에 의한 임상 평가를 기초로 보통 영아기나 초기 유아기에 진단합니다. 어린 남자 아이가 원인을 알 수 없는 확장성 심근병증과 함께 호중성백혈구감소증 및 소변에서 증가된 3-메틸글루타코닉산을 보이고, 심장 근육내의 비정상적인 미토콘드리아, 그리고 발달지체와 함께 원인을 알 수 없는 근무력증이 있다면 바르트증후군을 의심해 보아야 합니다.
심근병증을 보이는 영아와 유아는 소변과 혈중의 3-메틸글루타코닉산과다른 유기산 수준에 대한 대사검사를 수행해야 합니다. 위에 언급한 것처럼 증가된 소변의 3-메틸그루타코닉산 수준은 바르트증후군의 생화학적 진단 지표가 됩니다. 또한혈중 호중성백혈구 농도를 측정하는 것이 중요한데 지속적으로 낮은 수준의 호중성백혈구는 다른 징후와 함께 질병의 확진을 돕습니다. TAZ 유전자분석은 산전 및 출산 후 진단을 위해 진행할 수도 있습니다.
치료
환자에게서 나타나는 특별한 증상에 맞추어 치료를 진행합니다. 바르트증후군을가진 많은 영아와 유아들은 심부전증을 치료하기 위해 이뇨제와 강심제의 처방이 필요합니다. 많은 환자들은유아기 이후 심장기능이 향상되기 때문에 이와 같은 심장치료제를 점차적으로 줄여나갈 수 있습니다. 호중성백혈구감소증확진을 받은 환자들은 세균감염으로 인한 합병증을 예방하기 위해 의심되는 감염에 대한 항생제를 조기에 처방합니다.
예를 들면, 호중성백혈구감소증이 있는 동안에는 감염의 발생을막기 위해 예방적 항생제를 제공할 수도 있습니다. 세균감염이 반복되고 호중성백혈구 수준이 계속적으로 500 이하인 환자들에게는 골수의 백혈구 생성을 자극하는 제제를 사용하도록 권장합니다. 유전상담이 환자와 가족들에게 도움을 주며 다른 치료들은 증상에 따라 보조적으로 이루어집니다.
