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헌팅턴병 병태생리 어느 날 갑자기 손끝이 떨리고 말이 느려지고, 감정이 제어되지 않는다면? 헌팅턴병(Huntington's Disease)은 단순한 신경질환이 아닙니다. 이 병은 유전자 돌연변이로 시작되어, 뇌세포를 서서히 파괴하며 삶 전체를 무너뜨리는 치명적인 퇴행성 질환입니다. 특히 헌팅턴병의 진짜 공포는 겉으로 드러나는 증상이 아니라, 그 증상을 만들어내는 ‘보이지 않는 내부 메커니즘’, 즉 병태생리(Pathophysiology)에 있습니다.
유전자의 고장
헌팅턴병은 4번 염색체의 HTT(Huntingtin) 유전자에 존재하는 CAG 반복 서열이 비정상적으로 늘어나는 것에서 시작됩니다.
이 CAG는 글루타민(glutamine)을 암호화하며, 반복이 많아지면 헌팅틴 단백질에 이상적으로 긴 polyglutamine(polyQ) 사슬이 생성되어 단백질 기능을 왜곡시킵니다.
| CAG 반복 수 | ≤35회 | ≥36회 이상 |
| 헌팅틴 단백질 구조 | 안정적 | 비정상적 polyQ 사슬 형성 |
| 단백질 기능 | 세포 생존, 신경 발달 촉진 | 독성 유발, 세포 사멸 촉진 |
이러한 비정상 단백질은 세포 내에서 제거되지 못하고 쌓이며, 단백질 응집체를 형성해 신경세포를 내부에서부터 파괴합니다.
세포 속 파괴 메커니즘
비정상 헌팅틴 단백질은 다양한 방식으로 세포를 공격합니다. 가장 먼저 단백질 접힘 오류(misfolding)가 발생하고, 이어서 유비퀴틴-프로테아좀 시스템이 이를 제거하지 못하면 응집체가 형성됩니다.
| 단백질 접힘 오류 | 비정상 헌팅틴 생성 | 기능 상실 |
| 응집체 형성 | 핵과 세포질 내 축적 | 유전자 발현 억제 |
| 미토콘드리아 기능 저하 | 에너지 생산 장애 | 세포 자멸 유도 |
| 자가포식체 기능 마비 | 노폐물 제거 실패 | 세포 독성 증가 |
| 세포사멸(apoptosis) | 뉴런 사멸 | 뇌 위축, 기능 상실 |
특히 헌팅틴 단백질 응집은 세포핵 속에까지 침투해 DNA 전사와 전사인자 작용을 방해, 뇌세포의 생존을 위한 기본적 활동 자체를 멈추게 만듭니다.
헌팅턴병 병태생리 뇌 구조 변화
헌팅턴병 병태생리 헌팅턴병에서 가장 먼저 영향을 받는 부위는 기저핵(Basal Ganglia), 그 중에서도 선조체(striatum)입니다. 이곳은 운동 조절과 감정 조율에 핵심적인 역할을 하는 뇌 영역입니다. 이후 병이 진행되면 대뇌 피질(cerebral cortex)까지 손상이 확대되며 인지, 감정, 언어 기능까지 전방위적으로 붕괴됩니다.
| 선조체(Striatum) | 운동 조절 | 위축, 뉴런 소실 |
| 피각(Putamen) | 운동 정보 통합 | 위축, 불수의 운동 유발 |
| 대뇌 피질(Cortex) | 고차 인지, 의사결정 | 점진적 위축, 치매 유사 증상 |
| 해마(Hippocampus) | 기억 형성 | 기억력 저하 유발 |
| 소뇌(Cerebellum) | 균형 유지, 운동 정밀화 | 후반기 일부 손상 |
이러한 변화는 MRI나 PET 스캔으로도 관찰 가능하며, 특히 선조체의 위축은 초기 진단의 중요한 바이오마커로 활용됩니다.
헌팅턴병 병태생리 신경전달물질 혼란
헌팅턴병 병태생리 헌팅턴병에서는 단순한 구조 파괴만이 아니라 신경전달물질의 불균형도 주요 병태생리 요소입니다. 가장 핵심적인 변화는 도파민, GABA, 글루탐산의 기능 이상입니다.
| 도파민 | 동기 유발, 운동 조절 | 과도 분비 → 무도병 증상 유발 |
| GABA | 억제성 전달 | 감소 → 과도한 운동 자극 유발 |
| 글루탐산 | 흥분성 전달 | 축적 → 흥분 독성(Excitotoxicity) 유발 |
이러한 화학적 변화는 운동의 과도성(무도병)과 충동성, 감정 조절 장애로 이어지며, 헌팅턴병의 복합적 증상군을 설명하는 데 중요한 단서가 됩니다.
자가포식과 염증 반응의 역할
신경세포는 손상되었을 때 자가포식(self-phagy)을 통해 손상된 단백질을 제거하고 회복을 시도합니다. 하지만 헌팅턴병에서는 이 자가포식 시스템마저 마비되어, 비정상 단백질이 축적되고 독성이 배가됩니다. 또한, 신경세포의 파괴는 뇌 내 면역계(미세아교세포, microglia)를 활성화시켜 만성 염증 반응을 유발합니다. 이 염증은 뇌의 추가 손상을 촉진하고, 악순환 구조를 형성합니다.
| 자가포식 결함 | 손상 단백질 제거 실패 → 세포 독성 증가 |
| 미세아교세포 과활성화 | 염증 유발 → 주변 세포 손상 유도 |
| 산화 스트레스 | DNA 손상, 세포막 파괴 촉진 |
| 에너지 대사 장애 | 미토콘드리아 기능 저하 → 세포 사멸 가속화 |
결국 헌팅턴병의 병태생리는 하나의 유전적 돌연변이가 분자, 세포, 대사, 면역까지 전방위적으로 붕괴를 초래하는 복합 질환임을 보여줍니다.
헌팅턴병 병태생리 변화
헌팅턴병 병태생리 헌팅턴병은 시간이 지날수록 병태생리가 더욱 복잡하고 넓은 영역으로 확대됩니다. 초기에는 선조체에 국한되었던 이상이 후기로 갈수록 대뇌 전체로 퍼집니다.
| 초기 (전구기) | 미세한 선조체 위축 | GABA 감소, 초기 운동 이상 |
| 중기 | 피질 위축 시작 | 자가포식 억제, 염증 반응 증가 |
| 후기 | 대뇌 전반적 위축 | 다중 신경전달 이상, 치매형 증상 |
| 말기 | 피질·소뇌까지 위축 | 의사소통 불가, 전신 쇠약, 사망 |
따라서 병태생리는 단일 고정적 형태가 아닌 ‘시간에 따라 확산·심화되는 역동적 과정’이며 이를 이해하는 것이 치료 전략 수립에 필수적입니다.
기반한 치료 전략
현재의 치료는 주로 증상 완화에 초점을 맞추고 있지만, 병태생리 연구를 바탕으로 다양한 질병 조절 및 원인 억제 치료법이 개발 중입니다.
| ASO(안티센스 올리고) | HTT mRNA 억제 | 임상 2~3상 |
| RNA 간섭 | 돌연변이 단백질 차단 | 임상 초중기 |
| 자가포식 유도제 | 손상 단백질 제거 촉진 | 전임상 |
| 항염증제 | 미세아교세포 억제 | 연구 중 |
| NMDA 수용체 차단제 | 글루탐산 독성 억제 | 일부 임상 적용 |
이러한 전략들은 모두 헌팅턴병의 병태생리를 분자 수준에서 이해한 결과물이며, 미래에는 병 진행을 늦추거나 멈출 가능성으로 주목받고 있습니다.
헌팅턴병 병태생리 헌팅턴병의 병태생리는 단순히 뇌세포가 파괴된다는 것을 넘어서, 하나의 유전 정보가 어떻게 뇌 전체의 시스템을 무너뜨리는지 보여주는 생물학적 서사입니다. 비정상 헌팅틴 단백질의 축적에서부터, 신경전달의 혼란, 자가포식의 실패, 염증의 확산, 뇌 구조의 붕괴까지—헌팅턴병은 정교하고 복잡한 병태기전을 가졌습니다. 이 병태생리에 대한 이해는 단순한 과학적 설명을 넘어서, 치료의 가능성과 환자 삶의 질을 높이는 열쇠입니다. 그리고 그 열쇠는 정확한 정보, 지속적인 연구, 공감 어린 인식 위에 놓여 있습니다. 헌팅턴병은 유전의 운명이 아니라, 우리가 극복할 수 있는 과학의 도전입니다. 그 시작은 뇌 속에서 벌어지고 있는 이 조용한 전쟁을 이해하는 데서 비롯됩니다.
