24.7: 알레르기 반응

개요

면역체계(immune system)가 음식, 꽃가루, 애완동물과 같은 양성(benign) 외래 물질에 대해 반응을 일으킬 때 이를 알레르기(allergy; 알러지)라 부르고, 이런 면역반응을 일으킨 물질을 알러젠(allergen; 알레르겐)이라고 부릅니다. 면역체계가 특정한 알러젠에 대항할 준비가 되어있다면, 면역체계는 알러젠을 만날 때마다 매번 알레르기 증상을 일으킵니다. 증상은 알레르기 비염(hay fever)과 같은 가벼운 증상일 수 있고, 또 잠재적으로 치명적인 아나필락시스 쇼크(anaphylactic shock)와 같은 심각한 증상일 수 있습니다.

감작은 알레르기의 첫 번째 단계입니다

면역체계는 박테리아, 바이러스, 곰팡이, 독소, 기생충으로부터 유기체를 보호하는 데 중요합니다. 하지만, 무해한 물질이 과민반응을 유발할 수 있고, 이는 알레르기라고 불리는 불쾌하거나 잠재적으로 생명을 위협하는 과잉반응을 일으킬 수 있습니다. 알레르기를 일으키는 첫 번째 단계는 감작(sensitization)입니다. 예를 들어, 난생처음 돼지풀 꽃가루를 흡입한 경우, 호흡기 통로의 면역 세포가 난생처음 돼지풀 꽃가루를 맞이해 이를 알러젠을 조각으로 분해하는데, 이때 돼지풀 꽃가루에 대한 알레르기가 생깁니다. 여기서 면역 세포는 표면에 분해된 알러젠 조각을 제시하기 때문에 항원제시세포(antigen presenting cell, 줄여서 APC)라고 불립니다. APC의 예로는 수지상세포(dendritic cell), 대식세포(macrophage), B 세포(B cell)가 있습니다.

그 후 APC는 2형 도움 T 세포(Type 2 helper T cell, 줄여서 T_h2)를 활성화합니다. 활성화한 T_h2는 B 세포가 항체를 생성하는 형질세포(plasma cell)로 분화하도록 만드는 화학적 신호(예: 사이토카인(cytokine; 시토카인))를 방출합니다. 형질세포는 차례로 항체의 일종인 면역글로불린 E(immunoglobulin E, 줄여서 IgE)를 생산합니다.

일단 생성되면 IgE는 비만세포(mast cell) 표면에 결합합니다. 비만세포는 특히 피부, 허파의 점막, 소화관, 입, 코와 같은 유기체의 외부와 내부를 분리하는 조직에 널리 퍼져 있습니다. IgE를 비만세포에 결합하면 감작이 완료됩니다.

반복된 알러젠 노출은 부적절한 면역 반응을 유발합니다

다음에 몸이 돼지풀 꽃가루를 만났을 때, IgE는 비만세포를 자극하여 히스타민(histamine), 류코트리엔(leukotriene), 그리고 사이토카인과 같은 염증 화학 물질을 생산합니다. 이 화학물질은 재채기, 콧물, 그리고 코안 염증 같은 알레르기 비염의 전형적인 알레르기 증상을 일으킵니다. 알러젠 노출은 또한 비만세포와 T_h2가 호산구(eosinophil)나 호염기구(basophil)와 같은 염증을 유발하는 면역 세포를 모집하고 활성화하는 화학 신호를 방출하여 증상을 더욱 증폭시킵니다.

감작 중에 돼지풀 꽃가루에 반응하여 생성된 IgE는 돼지풀에 특이(specific)합니다. 이는 IgE가 돼지풀 꽃가루를 만날 때마다 면역 반응(즉, 알레르기 반응)을 유발한다는 것을 의미합니다. 어떤 경우에는 돼지풀 꽃가루에 특이한 IgE가 다른 알러젠에 반응하여 알레르기 반응을 일으킬 수도 있습니다. 이 과정을 교차반응(cross-reactivity)이라고 합니다.

아나필락시스 쇼크는 잠재적으로 치명적인 전신 알레르기 반응입니다.

일부 알레르기 증상은 성가신 일만 일으킬 수 있지만, 다른 것들은 신속히 치료하지 않으면 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다. 아나필락시스 쇼크의 유병률은 지역별로 다르지만, 0.05-2%의 사람들이 아나필락시스 쇼크(전신 알레르기 반응의 급속한 발병)로 고통받습니다. 원인은 음식, 약물, 라텍스, 곤충의 독일 수 있습니다. 알러젠에 노출된 지 몇 분 안에, 비만세포는 많은 수의 매개체(mediator)를 혈류로 방출합니다. 히스타민, 류코트리엔, 트립신분해효소(tryptase)와 같은 매개체는 기도의 제한(기관지 수축; bronchoconstriction), 혈관 확장(vasodilation), 점액 생성 증가, 심박수의 변화, 혈관 투과성(vascular permeability)으로 이어집니다.

따라서 아나필락시스 쇼크를 진단하기 위해서는 알러젠 노출 후 몇 분에서 몇 시간까지의 시간에 걸쳐 생기는 발진, 급격한 점액 증가, 호흡곤란, 혈압 저하, 위장 증상 등을 찾아야 합니다. 에피네프린(epinephrine)은 아나필락시스 쇼크 중 생기는 복잡한 생리학적 변화에 대응하기 위해 알려진 유일한 약물이며, 혈관을 수축시키고, 심박수를 높이고, 심장 수축을 안정시키고, 기도를 통한 공기 흐름을 증가시킵니다. 아나필락시스 쇼크 발병 후 신속한 대처가 중요하기 때문에 에피네프린은 일반적으로 에피펜(EpiPen)을 사용하여 자동주입합니다.

알레르기는보통 무해한 물질에 대한과민성 면역 반응입니다알레르기가 형성되는첫 번째 과정은 감작화입니다예를 들어 목초 꽃가루에 알레르기가 있는 사람은감작화를 겪습니다호흡기 내벽의 면역 세포는알레르기 유발 물질을 조각조각 분해합니다이 면역 세포의 명칭은 항원전달세포, APC이며분해된 알레르기 유발 항원 조각을세포 표면에 나타냅니다APC세포는 2형 보조 T 세포즉, Th2를 활성화합니다활성회된 Th2는 화학신호를 방출하여또 다른 종류의 면역 세포인 B세포를 활성화하고항체생성 혈장세포로 발전하기 위해항체의 일종인 면역글로불린 e, 즉 IgE를 생성합니다이 경우에목초 꽃가루에 노출됨으로이 꽃가루에 특정하는 IgE가 생성되어알레르기 반응을 일으키며다른 종류에는 반응하지 않습니다생성된 IgE는 점막과 피부같은 조직에서 발견되는비만세포라는특수 세포 표면에 결합합니다감작화 다음에는알레르기 유발 물질을 마주할 때 마다알레르기 반응이 일어나는데,알레르기 유발 항원이 비만세포에서 특정 IgE와 결합했기 때문입니다예를 들어 목초 꽃가루 알레르기 유발 항원이IgE와 결합할 때알레르기 증상을 유발하는 화학 물질을 방출합니다이 화학 물질은 류코트리엔과 히스타민 등으로재채기, 콧물, 비염을 유발합니다알레르기 유발 물질에 노출되면비만세포와 Th2도 화학신호를 방출하여염증을 유발하는 다른 면역 세포인호산구와 호염구를 활성화하여염증 및 증상을 더욱 악화시킵니다