카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스 결핍증

카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스(CarnitinePalmitoyltransferase: CPT) 결핍증은 근육이 지방에서 에너지를 얻는 과정에서 효소의 부족으로 나타나는 대사질환으로, 골격근에 영향을 주어 골격근 기능에 이상이 생깁니다.

증상으로는 근육통, 근육경직,허약을 보입니다. 근육 조직이 분해(횡문근 융해: Rhabdomyolysis)되어 혈중 미오글로불린(Myoglobulin: 근육단백질)이 상승하여 소변에서 미오글로불린이 검출됩니다(미오글로불린뇨증: Myoglobulinuria). 미오글로불린이 배출된 소변은 검붉은 갈색을 띠기도 합니다.

특히 환자가 많이 움직이고 상당 시간이 지난 후 검붉은 갈색 소변을 보는 것을 쉽게 관찰할 수 있습니다. 또한 혈액 내에 정상적으로 존재하는 지방 대사산물인 케톤의 농도가 떨어져 있으며, 지방을 에너지원으로 사용할 수 없어 쉽게 저혈당 증상이 나타납니다.

카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스 결핍증은 1형(Type1)과 2형(Type2) 두가지로 구분됩니다. 1형은 성인과 청소년에게 주로 발생하며, 2형은성인에게서 나타나지만 드물게 영아에게도 발생하며, 영아에게 발생 시 증상이 매우 심각합니다. 가족 중 한 사람이 이 질환을 가지고 있다면 다른 가족들도 카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스 결핍증 검사를 받아보아야합니다.

카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스 결핍증은 매우 희귀한 질환으로 남성과 여성에게 같은 비율로 발병합니다. 1형은 지금까지 50명도 안 되는 증례가 보고되었습니다. 북미 일부 지역의 사람들과 앨라스카, 캐나다, 그린란드 인디언인 이누이트에서 발생 빈도가 높습니다. 2형은 200명 이상의 환자가 보고되었으며, 30명의 영아 환자가 보고된바 있습니다.

· 카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스(팔미토일전환효소)의 작용

지방 대사에 필요한 중요한 효소 중 하나입니다. 이 효소는 카르니틴(Vitamin B7)과 함께 긴 사슬지방산(long-chain fattyacid)이 미토콘드리아 안으로 들어가서 세포 내 에너지를 생성하도록 돕습니다. 그러므로카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스에 장애가 생기면 근육 내 에너지가 부족하게 되어 여러 가지 증상이 나타나고, 높은농도로 체내를 순환하던 긴사슬지방산이 조직에 쌓이게 되어 간, 심장,근육에 손상을 입힙니다.

카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스 결핍증은 상염색체 열성 유전 질환으로 추측합니다. 1형은 ‘CPTase 1’의 생산을 조절하는 유전자의 손상 때문에발병한다고 생각됩니다. 이 유전자는 11번 염색체의 장완에위치(11q22-23)합니다. 2형은 ‘CPTase 2’의 생산을 조절하는 유전자의 손상으로 생긴다고 여겨지며, 이유전자는 1번 염색체의 단완에 위치(1p32)합니다.

인간의 세포 핵 안에는 개인의 유전 정보를 가지고 있는 46개의염색체가 있습니다. 이 46개의 염색체는 22쌍의 상염색체와 1쌍의 성염색체로 구성됩니다. 성염색체의 경우 남성은 X와 Y염색체, 여성은 2개의 X염색체로이루어져 있습니다. 각각의 염색체는 ‘p’라고 불리는 단완과 ‘q’라고 불리는 장완으로 구성되어 있습니다. 염색체는 여러 부분(띠 모양으로 되어 있어서 band라고 부른다)으로 되어 있으며 각각의 부분에는 번호가 매겨져 있습니다.

심한 신체 활동 후 일정 시간이 지나면 근육에 심한 피로가 옵니다. 그결과 일상생활에 장애를 초래하는 근육통과 근육 경직, 허약이 며칠간 계속될 수 있습니다. 이 질환은 근육 지질 분해 장애로 생긴 질병이긴 하나 검사 시 혈중 근육 지질 농도는 정상이거나 또는 상승한다하더라도 그 상승이 눈에 띄는 정도는 아닙니다. 골격근의 파괴가 있은 후에는 검붉은 갈색 소변을 봅니다.

저혈당증이 쉽게 나타나며, 지방산이 조직에 쌓여 간, 신장 등의 기능에 장애가 생기며, 저혈당으로 뇌기능이 손상되기도합니다. 이 모든 증상은 환자의 생명을 위험하게 만들 수 있습니다. 증상들은대부분 성인이 되면서 두드러지지만 청소년기에 나타나기도 하며, 당뇨병이 있거나 영양 상태가 좋지 못한사람들에게 증상이 더욱 뚜렷하게 나타날 수 있습니다.

이 질환을 앓는 사람들은 근육 조직이 융해되어 소변으로 미오글로빈이 배출됩니다. 이러한 미오글로빈의 배출은 특정한 상황에 노출되고 일정 기간이 지난 후에 나타나는 증상입니다. 특정한 상황이란 심한 신체 활동, 바이러스 감염, 수면 부족, 영양 결핍, 장기간의심한 추위 등을 말합니다. 이러한 증상의 발현은 당뇨병이나 고지방식이를 섭취한 사람들에게서 더 뚜렷하게나타납니다.

카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스 결핍증이 있는 형제나 자매가 있는 사람들은 증상을 일으킬 수 있는 상황을피하기 위해 미리 이 질환에 대한 진단 검사를 받아야 합니다. 이 질환이 있는 것으로 진단된 경우에는위에서 언급한 증상을 악화시키는 상황들을 반드시 피해야 합니다.

2형 카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스 결핍증이 영아에게 발병되면그 증상은 더욱 심각합니다. 증상으로는 극심한 저혈당, 심근병증으로인한 부정맥이 나타납니다. 지방산의 대사가 현저하게 떨어진 상태이므로 지방대사의 부산물인 케톤이 거의형성되지 않아 저케톤혈증이 저혈당증과 함께 동반(Hypoketotic hypoglycemia)되며, 이로 인해 뇌손상이 초래될 확률이 높습니다.

근육 파괴에 의해 미오글로불린이 신장의 세뇨관을 거치면서 사구체를 그대로 통과하여 소변으로 배출됩니다. 이 과정에서 사구체가 손상되며 신장 기능이 떨어지고 신장 기능의 악화로 여러 가지 생명을 위협하는 합병증이생길 수 있습니다.

이러한 증상은 수두나 독감과 같은 특정 바이러스 질환에 아스피린을 투여했을 때 나타나는 증상인 레이 증후군(Reye`s Syndrome)과 구분하기가 어렵습니다. 그러나 아스피린을사용하지 않았다면 레이 증후군이 아닐 가능성이 높습니다.

ㆍ근육경직 ㆍ검붉은 갈색 소변

ㆍ근육통 ㆍ신장기능 손상

ㆍ골격근의 파괴 ㆍ간 비대

ㆍ허약 ㆍ뇌 손상

ㆍ저 케톤 혈증을 동반한 저혈당 ㆍ심근병증

ㆍ 상염색체

상염색체 열성 유전질환은 각각의 부모로부터 질병 유전자를 하나씩 물려받았을 때 생깁니다. 만일 개인이 하나의 정상 유전자와 하나의 질환 유전자를 받았다면 그 사람은 그 질환의 보인자(Carrier)가 되나 질병의 증상은 대개 나타나지 않습니다.

부모가 모두 보인자일 경우 아이에게 질병이 유전될 확률은 25%이며그 아이가 부모처럼 보인자가 될 확률은 50%, 아이가 정상 유전자만 물려받아 유전적으로 정상일 확률은 25%입니다. 이 확률은 남녀 모두 동일합니다.

1)제1형 카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스 결핍증

ㆍ섬유모세포(Fibroblast), 백혈구(Leukocytes), 근육 조직에서 카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스(CPT) 효소의활성도를 측정하여 진단을 내릴 수 있습니다.

ㆍ몇몇 혈액검사에서 이상이 나타나지만 그중 가장 중요한 것은 저 케톤 혈증이 저혈당증과 함께 동반되어 나타나는것(Hypoketotic hypoglycemia)입니다.

ㆍ유전자 분석이 가능하며 진단에 도움이 될 수도 있습니다.

2)제2형 카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스 결핍증

ㆍ근육에 나타나는 증상들이 경미하고, 다른 질환들과 비슷하여섬유근육통(Fibromyalgia) 또는 만성피로증후군(Chronicfatigue syndrome)으로 잘못 진단되는 경우가 많습니다.

ㆍ카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스(CPT-II) 효소의 수치를측정하여 진단을 확정할 수 있습니다. 그러나 근육 조직이 아닌 다른 조직에서 이 효소를 검사할 경우주의해야 합니다.

ㆍ유전자 검사를 통해 이 질환의 원인이 되는 유전자의 변이를 확인할 수 있습니다. 그러나 아직 질환을 일으키는 모든 돌연변이 유전자가 발견되지 않았으므로 오직 하나의 유전자 돌연변이만 나타났거나완전히 음성으로 결과가 나왔다 할지라도 이 질환이 아니라고 단언할 수 없습니다.

1형(Type1)과 2형(Type2)의 증상은 시작되는 나이, 심각한 정도는 다르지만 치료는 비슷하게 진행됩니다. 진단을 통해환자에게서 나타나는 장애 정도를 평가하고 더 이상 악화되지 않도록 예방하는 것이 중요합니다. 특히 당뇨병이있으면 매우 중요합니다.

질병이 악화되는 것을 예방하기 위해 심한 운동과 스트레스, 고지방식품은 피하고 적절한 영양분을 섭취하고, 몸을 따뜻하게 유지해야 합니다. 식사를 건너뛰는 것도 피해야 합니다. 카르니틴 팔미토일트란스퍼레이스결핍증을 앓고 있는 대부분의 환자들은 자신의 질병 상태를 알려줄 수 있는 의료정보가 새겨진 팔찌(Medic-Alertbracelet)와 같은 것을 착용하는 것이 좋습니다.

음식 섭취는 저단백, 저지방,고탄수화물 식이가 바람직하며 수분을 충분히 섭취해야합니다. 중간 사슬 지방산(Medium-chain fatty acids)은 긴 사슬 지방산(Long-chainfatty acid)과는 달리 미토콘드리아로 들어가지 않아도 되므로 카르니틴 제1형 팔미토일트란스퍼레이스결핍증 환자에게 투여했을 때 좋은 효과를 보입니다.

또 제2형(Type2) 환자들에게도예방적으로 도움이 됩니다. 카르니틴(비타민 B7) 보충제(Carnitine supplements)도 도움이 될수 있습니다. 추가적으로 증상의 완화를 목표로 하는 대증요법(Symptomatictreatment)과 각종 부작용과 합병증을 조절하고 완화시키기 위해 지지요법(Supportivetherapy)을 시도할 수 있습니다.