염증

염증은 병원균이나 상해와 같은 유해한 자극에 대한 생체의 방어 반응으로 면역세포, 혈관 및 다양한 분자 중개자(mediator)가 관여한다. 염증은 세포 손상의 원인을 제거하고 상해와 염증 반응에 의해 죽은 세포와 조직 등을 제거하는 단계를 거처 세포나 조직을 원상태로 되돌리는 초기 수복의 단계를 거친다. 발열(heat), 통증(pain), 발적(redness), 부종(swelling), 기능상실(loss of function)의 전형적인 5대 징후가 있다¹⁾.

목차

염증의 원인은 외부 요인과 내부 요인으로 나눌 수 있다. 외부 요인에는 세균, 바이러스, 진균, 기생충과 같은 병원체, 압력, 전기, 자외선, 방사선, 열, 한냉, 외상과 같은 물리적 요인, 독극물, 중금속, 강산, 강염기, 부식과 같은 화학적 요인이 있다. 내부 요인에는 신체에서 유래된 비정상적인 자가항원, 아밀로이드, 종양, 허혈, 조직 상해 등이 원인이 된다.

반응 기간에 따라 급성 염증과 만성 염증으로 나눈다. 급성 염증은 유해 자극에 대한 신체의 초기 반응으로 혈관의 확장과 혈류의 증가, 모세혈관 벽의 투과성 증가로 혈장과 같은 체액 성분과 호중구를 포함한 염증세포가 상해 부위로 이동하며, 혈관계, 면역계 및 다양한 세포들이 염증 반응을 매개한다²⁾. 만성염증은 초기 염증세포들이 대식세포나 림프구 같은 단핵구로 대체되면서 침윤세포의 증식성 변화가 나타나고, 조직의 파괴와 수복이 동시에 일어난다. 급성 염증은 몇 분 이내에 빠르게 시작되어 유해한 자극이 제거되면 염증반응도 끝이 난다. 염증의 징후와 증상은 몇 일 동안 지속된다. 감기, 독감, 폐렴, 편도선염, 피부의 열상이나 자상, 급성 충수돌기염, 피부염, 신우신염, 뇌수막염, 물리적 외상 등이 급성 염증에 속한다. 만성 염증은 급성 염증의 원인이 제거되지 않거나 정상 조직을 공격하는 자가면역질환, 장기간 저농도의 자극제에 노출될 때 발생하며, 몇 달 심지어 몇 년이 지속되기도 한다. 천식, 만성 위궤양, 결핵, 류마티스 관절염, 치주염, 크론병, 만성 간염 등이 만성 염증에 속한다.

발열(heat), 통증(pain), 발적(redness), 부종(swelling), 기능상실(loss of function)이 염증의 전형적인 5대 징후이며, 라틴어로는 calor, dolor, rubor, tumor, functio laesa라고 한다¹⁾. 화학매개물질에 의해 혈관이 확장되고 혈액량이 증가하면서 혈류 속도가 감소되어 발열과 발적이 초래된다. 이때 혈장과 같은 체액성분이 조직으로 누출되어 부종이 나타난다. 부종으로 인하여 국소적으로 압력이 증가하면서 감각신경을 압박하여 통증이 유발된다. 통증에 대한 신경학적 반응으로 기능상실이 초래된다.

급성 염증은 피브린, 보체, 면역글로불린과 같은 중요한 단백질이 함유되어 있는 혈장이 염증 부위로 이동하는 혈관 반응과 호중구와 같은 백혈구가 염증 부위로 이동하는 세포반응이 있다³⁾.

혈관확장과 투과성 증가

조직에 있는 대식세포가 활성화되어 국소 혈관구조의 리모델링을 유도하는 히스타민(histamine), 세로토닌(serotonin)과 같은 혈관작용성 아민과 프로스타그란딘(prostaglandin), 류코트리엔(leukotriene)을 분비하고, 대식세포와 내피세포는 산화질소(nitric oxide)를 분비한다. 이러한 물질들이 혈관의 확장과 투과성을 증가시키면, 혈관으로부터 염증 부위로의 혈장 이동이 촉진된다. 삼출액(exudate)에 포함되어 있는 보체, 라이소자임(lysozyme), 항체와 같은 항미생물질은 침입한 병원체를 죽이거나 옵소닌화(opsonization)하여 세포반응을 준비를 한다. 상처에 의한 급성염증에서는 삼출액의 혈소판, 혈액응고인자, 플라스민(plasmin), 키닌(kinin)이 상처 부위를 응고시킨다.

세포반응

정상 상태에서는 혈관에 존재하는 백혈구가 염증부위로 이동한다. 세균, 바이러스, 세포 파편을 탐식하는 포식세포와 미생물의 상해를 초래하는 과립을 분비하는 과립구(granulocyte)가 초기 염증반응에서 중요한 역할을 한다. 백혈구는 염증반응을 매개하는 염증매개물질을 분비하기도 한다. 급성염증은 과립구에 의해 매개되고, 만성염증은 단핵구와 림프구에 의해 매개된다. 다양한 종류의 백혈구 중 호중구가 염증의 시작과 유지에 중요한 세포이며, 화학주성을 통해 백혈구가 조직으로 이동한다. 사이토카인 등 다양한 염증매개물질에 의해 염증부위로 이동한 백혈구는 염증부위에 있는 미생물을 포식하여 죽인다.

고름 염증

전형적인 급성 염증의 형태로 포도상구균과 같은 화농성 세균 감염시 호중구, 죽은 세포, 체액 등으로 구성된 농이 만들어 진다.

장액성 염증

염증부위에 혈장성분이 주 성분이며, 수분함량이 많고 세포성분은 적다. 화상에 의한 물집, 비염에 의한 콧물, 복막염에 의한 복수 등이 있다.

섬유소 염증

혈관의 투과성 증가로 인하여 피브린이 삼출되어 피브린 덩어리가 세포 외에 유착되어 있다. 대장에서의 거짓막대장염(pseudomembranous coitis)이 하나의 예다.

육아종성 염증

육아종(granuloma)을 형성하는 것이 특징이다. 결핵, 매독, 한센병 등의 병변에서 육아종이 관찰된다.

궤양성 염증

상피 부근의 염증으로 인해 표면 조직의 괴사가 발생하여 조직의 하층부가 드러나는 궤양이 발생한다. 위궤양이 하나의 예이다.

상해가 일어난 조직과 상해를 초래한 종류에 따라 염증의 결과가 결정된다⁴⁾.

복구

염증반응에서 나타나는 혈관의 확장이나 백혈구의 이동 등이 끝이 나고, 손상된 조직이 재생되어 정상 상태로 수복된다. 경미하거나 아주 짧은 기간의 염증반응에서는 조직이 완전히 복구된다.

섬유화

광범위한 조직의 파괴나 손상으로 재생이 불가능하게 되면 손상 부위에 섬유화된 흉터가 만들어진다.

농양형성

세균 감염이 발생한 후 농, 죽은 백혈구, 세포 파편, 세균, 체액 등으로 이루어진 공동(cavity)의 고름집(abscess)이 형성된다.

만성 염증

급성 염증에서 상해 물질이나 자극이 제거되지 않고 지속하면 만성 염증이 된다. 만성 염증 부위에는 대식세포가 주를 이루며, 이들 세포들이 분비한 물질들이 병원체뿐만 아니라 자신의 조직에도 상해를 주게 되므로, 만성 염증에서는 조직 파괴가 동반된다.

라이소자임 사이토카인, 바이러스, 뇌수막염, 대식세포, 병원균, 한센병, 호중구, 진균, 세균, 대장, 증상, 감기, 항원, 항체, 기생충, 결핵, 림프구, 포도상구균, 고름집(abscess)

이제철/경북대학교

이정신/강원대학교

1. Rather, L.J. 1971. Disturbance of function (functio laesa): the legendary fifth cardinal sign of inflammation, added by Galen to the four cardinal signs of Celsus. Bull. N. Y. Acad. Med. 47, 303–322
2. Kumar, R., Clermont, G., Vodovotz, Y., and Chow, C.C. 2004. The dynamics of acute inflammation. J. Theor. Biol. 230, 145–155.
3. Hall, J. 2011. Guyton and Hall textbook of medical physiology (12th ed). Saunders/Elsevier, Philadelphia, Pa., USA.
4. Herrington, S. 2014. Muir's Textbook of Pathology (15th ed). CRC Press