인체에는 매일같이 몸 안으로 들어오는 외부물질(침입자)을 방어하는 일련의 방어과정이 있습니다.
▶물리적 방어벽 → 백혈구 → 항체 및 보체 단백질과 같은 분자 → 림프 기관
침입자에 대한 첫 번째 방어선은 물리적 방어벽입니다. 피부, 눈의 각막, 호흡관, 소화관, 배뇨관, 생식관을 둘러싼 점막 등 입니다. 이러한 장벽들이 제대로 유지되는 한 침입자들이 인체에 마음대로 들어올 수 없습니다. 하지만 예를 들어 심한 화상, 또는 가벼운 상처로도 피부가 손상되어 장벽이 파손되면 감염 위험이 높아집니다. 또한 땀, 눈물, 호흡관 및 소화관의 점액, 질 분비물 등 세균을 파괴할 수 있는 효소라고 하는 단백질이 포함된 분비물이 장벽을 방어하고 있습니다.
그다음 방어선으로서 백혈구가 있는데 이는 혈류를 따라 조직에 들어가 침입자들을 공격합니다. 이러한 방어체계는 선천면역과 후천면역 두 부분으로 이루어집니다.
선천(자연)면역: 선천(자연) 면역은 이전에 침입자를 학습하지 않았어도 효과적으로 침입자에 반응합니다. 여기에 관여하는 몇 가지 종류의 백혈구가 있습니다.
- 대식세포, 호중구, 단핵세포, 수지상 세포 등 식세포는 침입자를 삼켜버립니다.
- 자연 살해 세포가 형성되어 암세포와 특정 바이러스가 감염된 세포를 인식하여 죽입니다.
- 일부 백혈구(예: 호염기구 및 호산구)는 염증에 관여하는 물질(예: 사이토카인) 및 알레르기 반응에 관여하는 물질(예: 히스타민)을 분비합니다. 이 중 일부는 침입자를 직접 파괴할 수 있습니다.
후천(적응성 또는 특이)면역: 후천 면역의 경우, 림프구라는 백혈구(B 세포와 T 세포)가 침입자를 만나고, 공격 방법을 학습하며, 특정 침입자를 기억하여 다음에 만나면 보다 효과적으로 공격할 수 있습니다. 후천 면역은 새 침입자를 처음에 만난 후에 시간이 흘러야 생기는데 그 이유는 림프구가 이에 적응해야 하기 때문입니다. B 세포와 T 세포가 협력하여 침입자를 파괴합니다. 침입자를 인식할 수 있도록 T 세포는 항원 제시 세포(예: 수지상 세포)의 도움을 받습니다.
선천 면역과 후천 면역이 상호작용하여 직접적으로 또는 면역 체계의 다른 세포를 유인하거나 활성화하는 분자를 통해 영향을 주는데, 이는 방어를 위한 동원 단계의 일부로서 수행됩니다. 이러한 분자에는 사이토카인(면역 체계의 전달체), 항체, 보체 단백질 등이 있습니다. 이 물질들은 혈장(혈액의 액체 부분) 등 체액에 녹아 있습니다. 일부 사이토카인 등 분자의 일부는 염증을 촉진합니다.
염증은 분자가 면역 세포를 해당 조직으로 유인하기 때문에 발생합니다. 이들 세포를 조직으로 보내기 위해 인체는 많은 혈액을 해당 조직으로 보냅니다. 조직에 더 많은 혈액을 보내기 위해 혈관이 확장되고 구멍이 많아져서 더 많은 액체와 세포가 혈관을 떠나 조직으로 들어가게 됩니다. 그러므로 염증은 붉어짐, 열기, 부기를 야기합니다. 염증의 목적은 감염체가 확산되지 않도록 한정하는 것입니다. 이후 면역 체계가 생산한 다른 물질이 염증을 해소하고 손상된 조직을 치유합니다. 염증은 면역 체계가 자기 역할을 수행하고 있음을 나타냅니다. 하지만 과도한 또는 장기적(만성적) 염증은 해로울 수 있습니다.
면역 체계에는 인체에 퍼져있는 세포들 외에도 1차, 2차 림프 기관이 있습니다.
1차 림프 기관은 백혈구가 생산되어 증식하는 곳입니다. 골수는 호중구, 호산구, 호염기구, 단핵세포, B 세포 및 T 세포로 발전하는 세포(T 세포 전구체) 등 모든 다양한 백혈구를 생산합니다. 흉선에서는 T 세포가 증식하여 외부 항원을 인식하고 인체의 자체 항원은 무시하는 훈련을 합니다. T 세포는 후천 면역을 위해 매우 중요합니다. 인체 방어가 필요할 경우 주로 골수에서 백혈구를 동원합니다. 그 다음에 혈류로 들어가 필요한 곳으로 이동합니다.
2차 림프 기관에는 비장, 림프절, 편도, 충수, 소장 내 파이어판 같은 것들이 있습니다. 이들 기관은 미생물과 기타 외부 물질을 끌어 모으고, 면역 체계의 성숙 세포가 외부 물질을 수집하여 상호작용하는 장소를 제공하며 특정 면역 반응을 야기합니다.
백혈구는 감염성 유기체와 이물질에 대응하는 면역계에 중요한 부분입니다. 신체를 적절히 방어하려면 충분한 수의 백혈구가 침입자들이 몸에 침입했다는 메시지를 받아, 필요한 곳으로 이동해 침입자들을 죽여야 합니다.
모든 혈액 세포와 마찬가지로 백혈구는 주로 골수에서 생성됩니다. 백혈구는 줄기(전구체) 세포에서 발달하여 호염기구, 호산구, 림프구, 단핵구, 호중구의 5가지 주요 유형의 백혈구 중 하나로서 성숙합니다.
일반적으로 사람은 하루에 약 천억 개의 백혈구를 생성합니다. 주어진 혈액량에서 백혈구의 수는 혈액 마이크로리터당 세포로 나타냅니다. 총 백혈구수는 일반적으로 마이크로리터당 4,000~11,000개 세포(리터당 4~11 × 109개) 사이로 존재합니다. 실험실 검사를 통해 확인된 혈액량에서의 5가지 주요 백혈구 유형 각각의 비율과 각 유형의 총 수를 결정할 수 있습니다.
너무 적거나 너무 많은 백혈구는 장애가 있음을 나타냅니다.
백혈구 수가 혈액 마이크로리터당 4,000개 세포(리터당 4 × 109개) 이하로 감소하는 백혈구 감소증은 빈번하게 감염이 일어나기 쉽습니다.
백혈구 수가 혈액 마이크로리터당 11,000개(리터당 11 × 109개) 이상으로 증가하는 백혈구 증가증은 종종 감염에 대처하거나 일부 약물(예: 코르티코스테로이드)에 대한 신체의 정상 반응으로 인해 유발됩니다.
일부 백혈구 장애는 5가지 유형의 백혈구 중 한 가지만 관여합니다.
- 림프구성 백혈구 증가증은 림프구 수가 비정상적으로 많은 경우를 말합니다.
- 림프구 감소증은 림프구 수가 비정상적으로 적은 경우입니다.
- 호중구 감소증은 호중구 수가 비정상적으로 적은 경우를 말합니다.
- 호중구성 백혈구 증가증은 호중구의 수가 비정상적으로 많은 경우입니다.
다른 장애는 몇 가지 유형이 함께 또는 다섯 가지 유형의 백혈구 모두가 관여할 수 있습니다. 호중구 장애 및 림프구 장애가 가장 일반적입니다.
호중구 감소증
호중구는 급성 세균 및 특정 진균 감염에 대응하여 신체의 주요 방어 역할을 하는 백혈구의 한 유형입니다. 호중구는 보통 혈류 내 모든 백혈구 중 약 45~75%를 차지합니다. 호중구가 제공하는 중요한 방어가 없으면 환자는 감염을 조절하는 데 문제가 생기고 감염으로 인한 사망의 위험에 처하게 됩니다. 감염이 해결되거나 노출이 멈춘 경우 호중구 감소증이 해결될 수 있습니다. 만성 호중구 감소증은 몇 달이나 몇 년 동안 지속될 수 있습니다.
호중구 수의 일반적인 하한치는 혈액 1마이크로리터당 약 1500개(리터당 1.5 × 109개 세포)입니다. 호중구 수가 이 수치보다 낮으면 감염 위험이 증가합니다. 호중구 감소증의 중증도는 다음과 같이 분류됩니다.
- 경증: 1000~1500/mcL(1~1.5 × 109/L)
- 중등도: 500~1000/mcL(0.5~1 × 109/L)
- 중증: 500/mcL(0.5 × 109/L) 미만
1마이크로리터당 500개 세포 이하로 호중구 수가 떨어진 경우(중증 호중구 감소증) 감염의 위험이 크게 증가합니다.
호중구 감소증에는 많은 원인이 있지만 다음의 두 가지 주요 범주로 나뉩니다.
호중구의 신속한 소모 또는 파괴
다양한 질병으로 인해 호중구가 소모되거나 파괴됩니다. 이러한 장애에는 특정 박테리아 감염, 일부 알레르기 질환 및 일부 약물 치료(예: 갑상선 기능항진증 치료에 사용되는 약물)가 포함됩니다. 자가면역 질환자는 호중구를 파괴시키고 호중구 감소증을 유발하는 항체를 만들 수 있습니다.
호중구 생성 감소
암, 인플루엔자와 같은 바이러스성 감염, 결핵과 같은 박테리아 감염, 골수 섬유증 또는 비타민 B12나 엽산 결핍으로 인해 골수에서 호중구 생성이 감소할 수 있습니다. 골수를 포함하는 방사선 요법을 받은 환자 또한 호중구 감소증이 발생할 수 있습니다. 특정 독소(벤젠 및 살충제)뿐만 아니라 페노티아진, 설파제 및 암 치료(화학요법)에 사용되는 여러 약물을 포함하는많은 약물이 호중구를 생성하는 골수의 능력을 손상시킬 수 있습니다. 골수에서 호중구 생성 또한 재생 불량성 빈혈이라는 장애(골수가 모든 혈액 세포의 생성을 정지할 수 있음)에 의해 영향을 받습니다. 특정 희귀 유전 질환도 호중구 수 감소의 원인이 됩니다.
주기적 호중구 감소증에서 호중구의 수는 몇 주 동안 규칙적으로 증가하고 감소합니다. 만성 양성 호중구 감소증에서는 호중구 수치가 낮지만 감염은 드문데, 이는 환자들이 감염에 대한 반응으로 적절한 수의 호중구를 생성하기 때문인 것으로 생각됩니다.
호중구 감소증의 치료 자체는 그 원인과 중증도에 따라 다릅니다. 의사가 특정 감염을 진단할 수 없는 경우에도 호중구 감소증과 열이 있는 환자는 감염이 있는 것으로 간주됩니다. 이러한 환자들에게는 흔한 감염성 미생물에 효과적인 항생제가 투여됩니다. 호중구 감소증을 일으킬 수 있는 약물은 가능하면 중단하고 의심이 되는 독성에의 노출을 피합니다.
경우에 따라 골수가 치료 없이 스스로 회복되기도 합니다. 바이러스성 감염(예: 인플루엔자)을 수반하는 호중구 감소증은 일시적인 것으로 감염이 없어진 후 해결될 수 있습니다. 경증 호중구 감소증 환자는 보통 증상이 없고 치료가 필요하지 않을 수 있습니다.
중증 호중구 감소증 환자는 신체에 침범하는 유기체에 대처할 수 있는 수단이 부족하기 때문에 감염으로 인해 빠르게 사망할 수 있습니다. 이러한 환자에게 감염이 발생한 경우에는 일반적으로 입원을 하고 감염의 원인과 정확한 위치를 확인하기 전에도 강력한 항생제를 즉시 투여합니다. 일반적으로 호중구 감소증 환자에게 감염을 나타내는 증상인 열은 중요한 징후로 즉각적인 치료가 필요합니다.
호중구성 백혈구 증가증
호중구는 신체가 감염에 대처하고 손상을 치료하는 데 도움이 되는 백혈구의 한 유형입니다. 호중구는 감염, 부상, 염증성 장애, 특정 약물, 특정 백혈병 등에 반응하여 증가할 수 있습니다.
호중구 수 증가는 감염에 대한 신체의 정상적인 반응입니다. 많은 경우, 신체가 침입자들을 막기 위해 노력하는 동안 호중구 수의 증가는 정상적인 반응입니다. 박테리아, 바이러스, 진균 및 기생충에 의한 감염은 모두 혈액의 호중구 수를 증가시킬 수 있습니다. 고관절 골절 또는 화상과 같이 부상 환자에서 호중구 수가 증가할 수 있습니다. 류마티스 관절염과 같은 자가면역 질환을 포함한 염증성 장애는 호중구의 수와 활동 증가를 일으킬 수 있습니다. 코르티코스테로이드와 같은 일부 약물도 혈액 내 호중구 수를 증가시킵니다. 골수성 백혈병은 혈액 내 미성숙 또는 성숙 호중구 수의 증가를 초래할 수 있습니다.
호중구 수가 많은 경우에는 증상을 유발하지 않을 수 있습니다. 그러나 종종 환자에서 호중구 수의 증가를 일으키는 장애의 증상이 있습니다. 일반적으로 혈액 내 성숙 호중구 수의 증가 그 자체로는 문제가 되지 않습니다. 따라서 의사는 호중구 수가 증가한 원인이 되는 상태나 장애(기저 질환)를 치료하는 데 집중합니다.
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