정의
베르드니히-호프만병(Werdnig-Hoffmandisease)은 척수성 근육위축 타입(spinal muscular atrophy)이며척수와 뇌간의 운동신경세포 손상으로 근육이 점차적으로 위축되는 신경근육계 희귀 유전질환 입니다.
이 질환은 제1형 척수성 근육위축(Spinal muscular atrophy type I: SMA1)이라고도하며 주로 영아기에 발병하고 척수성근육위축의 약 80%은 심각한 형태(SMA 1)로 나타나게됩니다. 제1형 척수성 근육위축의 신생아들은 6개월이 되기 전에 근육이 심하게 약해지고, 독립적으로 앉지 못하게되며 이외에 운동발달장애, 근육 긴장성 약화가 특징적인 임상 소견으로 나타나게 됩니다.
베르드니히-호프만병은 상염색체 열성으로 유전되며 5번 염색체에 있는 생존운동신경원(SMN : Survival motorneuron)유전자의 돌연변이에 의해 생긴다고 밝혀져 있고 NAIP(neuronalapoptosis inhibitory protein)유전자의 결손도 연관이 있다고 알려져 있습니다.이 질환은 매우 희귀한 질환으로, 여성과 남성에게 동일한 비율로 나타나며, 매년 약 100,000명의 신생아 중 4명에게 나타난다고 추정되고 있습니다.
원인
척수성 근육위축(Spinal muscular atrophy: SMA)은 5번 염색체(5q11-q13)에 위치하고 있는 SMN(Survival motor neuron) 유전자에 돌연변이가 생겨 나타나며 SMN 유전자와 근접해 있는 NAIP(Neuronal apoptosisinhibitory protein) 유전자도 이 질환과 관련이 있습니다. 베르드니히-호프만병을 가진 더 많은 환자들이 다른 척수성 근육 위축 타입보다 NAIP 결손을가지고 있습니다.
일부 연구자들은 어느 한 쪽의 유전자의 변화가 질환이 될지도 모른다고 하지만 다른 이들은 두 유전자의 돌연변이가필요할 것이라고 합니다. 결국 NAIP 유전자의 손실과/또는 SMN 유전자의 다른 돌연변이가 질환의 심각성에 영향을 미치는중요한 역할을 할 수 있다고 제안합니다.
척수성 근육위축은 상염색체 열성 형질로 유전되나 유전자의 돌연변이가 질병의 증상으로 발현되는 기전은 아직완전히 밝혀지지 않았습니다. 그러나 여러 의학 문헌에 의하면, 정상적으로나타나는 운동신경세포 자멸사(apoptosis)가 정상보다 길게 지속되어 이 질환이 나타난다고 합니다.
증상
신생아의 경우 젖이나 우유를 빨고 삼키는 능력에 이상이 생겨, 음식물이폐로 들어가 흡인성 폐렴(Aspiration pneumonia)이 발생하거나 질식할 수 있습니다. 대부분의 유아들은 2세가 되기 전에 사망하지만, 생존율은 호흡기 계통의 기능 정도에 따라 달라질 수 있습니다.
영아는 젖이나 우유를 빨거나 삼키는 능력에 이상이 생기며, 태어나서첫 몇달 동안 복식 호흡을 하게 됩니다. 근육이 약해지는 증상은 신체의 양쪽에서 함께 나타나며, 혀 근육의 속상수축(Fasciculation)이 종종 일어나게 됩니다. 속상수축이란 근육이 수축하려다 말고 경련하듯이 움찔거리면서 떨리는 현상을 의미합니다.
이외에도 엉덩이 관절이 외전되어 개구리와 같은 자세를 취하고, 무릎이앞으로 구부러져 있습니다. 신생아들은 머리를 잘 가누지 못하고, 몸을잘 뒤집지 못하며, 자신의 몸무게를 지탱할 수 없어 앉거나 서지 못합니다. 따라서 잘 움직이지 못하여 누워있기만 하는 이완성 마비(flaccidparalysis)와 같은 증상을 보이게 됩니다. 그러나 지능 발달과 인지 능력도 정상이며얼굴 근육은 정상입니다.
출생 후 첫 달 동안 정상적으로 자라는 것처럼 보이지만 질환이 진행됨에 따라 근육 긴장성이 떨어지고, 근육이 약해지는데 이는 점차적으로 신체의 거의 모든 수의근(voluntarymuscles)에 영향을 미치기 때문입니다.
병이 진행되는 속도는 다양한데, 이 질환의 후반기에 이르면 횡격막근육이 영향을 받아 몇 달 내 호흡 곤란이 나타나고, 객담 등 분비물 배출이 어려워집니다. 증상이 나타나는 시기는 조금씩 다르지만 좀 더 성장한 후에 근육 약화가 나타난다면 질환의 진행이 비교적 느린경향을 보이고 있습니다.
진단
베르드니히-호프만 병은 임상 평가, 신체적으로 나타나는 증상, 환자의 과거력과 가족력, 혈액을 통해 근육의 손상 정도를 알려주는 크레아틴 키나아제(Creatinekinase:CK)의 농도, 분자생물학적 유전자검사와 근전도검사를 통해 진단할 수 있습니다.
크레아틴 키나아제는 일반적으로 신경손상이 시작되면서 근육위축이 오기 전에 상승하지만, 이 질환에서는 근육 위축이 있음에도 불구하고 혈액의 크레아틴 키나아제의 수치가 정상이나 다른 형태의 척수성근육위축증에서는 상승하게 됩니다.
근전도 검사 시 세동전위(Fibrillation potentials), 양성예파(Positive sharp wave), 복합연속방전(complexrepetitive discharges)이 특징적으로 나타나게 됩니다. 근육 생검을 통해근육 조직을 보면 신경과 근육에 퇴행성 위축이 나타나 있는 것을 확인할 수 있으며, 분자생물학적 유전자검사를통해 SMN 유전자의 이상을 확인할 수 있습니다.
만일 돌연변이가 SMN 유전자에서 존재한다면, 분자 유전학검사가 진단하는데 이용이 되고 척수성 근육위축은 SMN 유전자의일부 또는 완전한 손실로 인해 유발되기 때문에 약 95%는 유전자 특정 부위(엑손 7번 또는 엑손 8번)의 양쪽 카피(both copies) 결손을 보이게 됩니다. 질환에 영향 받은 이들의 약 5%는 SMN 유전자의 한 카피(one copy)내 엑손 7번의 결손과 SMN 유전자의 다른 카피 내(other copy)에 다른 돌연변이를 보이게 됩니다.
분자 유전학 검사를 이용하기에 앞서, 신경 생리학적 검사와 근육생검이 진단에 이용 되지만 이 검사들은 SMN 유전자 검사가 정상인 경우 외에는 더 이상 필요하지 않습니다. 척수성 근육위축의 보인자 검사는 분자 유전학적 검사이며, 엑손 7번과 8번에 있는 SMN 유전자의카피의 수로 결정하게 됩니다.
치료
근육위축에 의한 형태 변형과 기능 장애를 줄이기 위해 다양한 방법의 물리치료가 처방될 수 있으며, 보행이나 기립을 위한 보조 기구를 이용할 수 있습니다. 물리치료를통해 관절 가동범위(Range of motion)를 유지시키며, 근육의유연성을 증가시키고, 구축(Contracture)을 예방할수 있습니다. 이러한 운동은 통증을 유발하지 않는 범위에서 환자가 지치지 않을 정도로 시행할 수 있으며, 호흡과 관련된 근육이 매우 약해졌을 경우 인공호흡기를 사용하여 호흡을 도울 수 있습니다.
연하곤란(dysphagia)이 발생하므로 음식물이 기도로 넘어가지않도록 특별한 주의를 기울여야 하며, 필요하다면 위관을 통해 영양 공급을 할 수 있습니다. 상기도가 감염되면 폐렴으로 진행될 위험이 있으므로 호흡기계 감염의 징후가 있을 경우 즉시 병원을 방문하여 치료를받아야 합니다. 이 질환의 환자들은 운동 기능에만 장애가 생기고, 감각과지능은 정상이므로, 부모들은 어린이들과 정상적인 상호작용을 하고 용기를 북돋아주어야 합니다.
가족과 환자를 위해 유전상담을 하는 것이 도움이 될 것이며, 추가적인치료로는 증상의 완화를 목표로 하는 대증요법(Symptomatic treatment)과 각종 부작용과합병증을 조절하고 완화시키기 위해 지지요법(Supportive therapy)을 시도할 수 있습니다. 아직까지 베르드니히-호프만 병을 치료하기 위한 특별한 방법은 아직발견되지 않고 있으나 연구자들은 유전자 대체 치료법(Gene replacement therapy)의가능성을 연구하고 있습니다.
