1. 개요
過敏反應 / Hypersensitivity과한 면역반응이 일어나는 것. 면역 결핍(Immune deficiency), 자가면역(Autoimmunity), 이식거부반응(Transplantation rejection) 등과 함께 면역과 관련된 질병에 속한다.
2. 종류
Gell & Cooms의 분류법을 이용하면 과민반응을 총 4형으로 분류할 수 있다. 이 분류법은 각 질환의 면역학적 기전을 기준으로 한다. 우리가 흔히 말하는 알레르기의 대다수이자 아나필락시스를 유발하고 즉시과민반응으로 불리고 있는 1형 알레르기, 항체 매개 과민반응의 2형, 면역복합체에 의한 3형 그리고 후천 면역에 의한 4형이 있다. Gell&Cooms 분류법은 면역과민반응(hypersensitivity)를 분류한 것으로, 엄밀하게 말하면 I형만이 좁은 의미의 allergy에 해당한다. II. III, IV형은 엄밀한 생물학적 의미의 allergy에 포함되지 않는다.1~4형은 원인부터 전개 양상까지 서로 판이하게 다르다. 과민이란 단어에 대한 동음이의어 4가지라고 해도 될 정도.[1]
이 분류법을 외우기 어려운 경우, ABCD라고 기억하면 편하다. I형은 Allergy, II형은 antiBody, III형은 Complex (immune complex), 그리고 IV형은 Delayed (DTH).
2.1. 제1형
제1형, 즉 일반적인 의미의 알레르기에서는 항체 중 IgE와 비만세포(mast cell)가 증상을 유발한다. 비만세포는 전구세포가 아직 불확실하나 백혈구 중 호염구(basophils)가 유력하다. 비만세포와 결합한 IgE는, 화학물질처럼 단일항원이나, 여러 이유로 항원이지만 항원으로 인식하지 못하는 항원[2]에 대해서는 복합체[3]가 결합하더라도 면역 작용을 수행하지 못하나, 특정 서열의 다가항원인 경우[4]에는 비만세포를 자극하여 세포내 탈과립(degranulation)을 유발하게 된다. 이로 인해 히스타민(histamine), 류코트리엔(leukotriene), 프로스타글란딘(prostaglandin) 및 IL-4 등 여러 신호적 화학물질을 방출한다. 히스타민은 혈관의 투과성을 증대시켜[5] 혈관 내 체액이 혈관밖으로 방출됨에 따라 염증이 생기는 것이다. 체액이 방출됨에 따라 혈압은 감소하게 된다. 혈압의 3요소는 혈액의 양, 혈관의 크기 그리고 심장 수축력에 영향을 받는데 체액이 방출됨에 따라 혈압이 영향을 받는 것이다. 또 급성 과민 반응인 과민성 쇼크는 혈관 확장과 기도로 생긴다.[6] 이는 생명을 위협하는 증상으로 즉시 에피네프린 주사와 심폐소생술을 해야 한다. 또한 점액을 증가시켜 염증성 체외 체액배출이 증가하므로 기관지 염증이 증대돼서 호흡곤란을 유발할 수도 있다. 히스타민뿐 아니라 류코트리엔은 히스타민의 영향을 증대시켜주고 프로스타글란딘은 면역반응에 광범위하게 작용을 시작하며 인터루킨 4는 IgE 생성을 촉진하는 면역세포를 촉진시킨다. 또한 다른 백혈구의 유주를 촉진시켜 염증을 만성화한다. 1형 알러지는 IgE의 영향에 따라 아토피와 비아토피성으로 나뉘는데 비아토피성은 IgE의 수가 적음에도 알러지가 유발되는 특징을 보인다. 또한 위장에도 히스타민 수용체가 있기 때문에 위염 증상을 보이는 경우도 있다. 증상을 억제하기 위해 히스타민이 수용체와 결합해 증상을 보이는 것을 억제하는 항히스타민제, 통칭 COX회로로 불리는 프로스타글란딘 합성 기전을 억제하거나 방해해 염증을 억제하는 항염증제제(소염제) 등이 주로 사용된다.2.2. 제2형
제2형은 [7] 대표적으로 약물에 의한 결합을 항원으로 인식하는 유형과 자가면역질환 유형이 주를 이룬다. 세포 표면에 결합한 물질을 항원으로 인식하여 결합세포를 파괴해서 생기는 알러지이다. 항체 중 IgG와 IgM이 주 원인이며, 이들에 의해 유도되는 보체 활성과 포식세포에 의해 세포가 파괴된다. 약물성 반응은 그렇다쳐도 뜬금없이 호르몬 수용체나 다른 물질들을 항원으로 인식하니 문제인 것이다. 대표적으로 모체의 Rh-와 태아의 Rh+ 부적합 임신에 의한 적아세포증(신생아 용혈성 질환)이 바로 2형 알러지이다.2.3. 제3형
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| 제3형 과민반응의 기전 |
주로 관여하는 항체는 백혈구의 Fc 수용체에 결합하여 작용하는 일부 IgG 서브클래스 항체들과 IgM이다. 이들은 면역복합체 연관 질환에서 보체와 연관되어 병적인 손상을 일으킨다. 주된 소견은 혈관벽에 나타나는 섬유소성괴사(fibrinoid necrosis) / 보체와 면역복합체, 면역글로불린 침착 / 일부 급성 혈관염 등이 있다.
2.4. 제4형
제4형은 (지연성 과민반응, DTH) 면역계를 조절하는 면역 사령탑들이 문제를 일으킨다. 후천 면역계는 사령관인 헬퍼 T 세포(Th)와 세포독성 T 세포(Tc [8]) 및 그로 인해 활성화되는 항체 및 선천면역계 세포에 의해 이루어진다. 하지만 Th와 Tc가 과잉으로 활동하면 문제가 생기는데 대표적으로 이식에 의한 거부성 면역질환이 이 알러지이고 접촉 피부염, 만성 천식 등을 유발한다. 기억세포에 의해 활성화되는데 1일에서 3일이 발생하므로 보통 항원과 접촉 후 알러지가 유발되는데 지연이 되므로 지연과민반응으로 불리기도. 결핵이 이 유형의 과민반응과 큰 관련이 있다. 자세한 기전은 결핵 문서 참조.2.5. 제5형
과민반응을 4가지 유형으로 분류할 때는 제2형에 포함된다. 수용체에 대한 항체가 만들어져서 세포 기능의 과도한 활성 또는 억제가 나타나는 경우를 제5형 과민반응으로 구분하기도 한다. 예를 들어, 갑상선자극호르몬(TSH)의 수용체에 대한 항체가 만들어져서 수용체와 결합하는 경우, 갑상선 자극 호르몬이 결합한 것으로 인식되어 갑상샘호르몬이 과다하게 분비될 수 있다. 이러한 원리로 발생하는 질병에는 그레이브스병(Graves’ disease)이 있다.3. 관련 질병
[1] 1형은 거시적으로 보았을 때 정상적인 면역반응이 과하게(severe) 일어나는 거고, 2형은 유해하지 않은 것들까지 항원으로 간주하는 과한 오판(range over)이고, 3형은 면역복합체가 2형과 비슷한 양상으로 진행하면서 겸사겸사 터지며 나온 세포부산물이 1형과 비슷한 효과를 보이는 것이고 4형은 1형의 사령탑(혹은 T cell 버전, 일부 버전)인 셈이니.. 사실상 광범위한 개념인 알러지를 억지로 임상적 틀에 끼워넣어 분류한 것에 가깝다. 면역 전공자라면 좀 더 통합적인 개념 접근이 필요하다.[2] 단일 항원이라든가, 신체의 구성 성분과 비슷하다든가, 기존 세균의 공통항원을 갖고 있다든가.. 심지어 세균이 위장작용을 하기도 하는 등 무수한 이유가 있다.[3] 하단의 면역 복합체와는 다른 단어다. 그냥 결합체.[4] 예로 세균은 종류를 불문하고 몇 개 정도의 공통 항원 구조를 가지고 있다. 어떤 구조인지, 어떤 인식을 거치는 지는 여백이 부족해 적지 않는다.[5] 히스타민은 기본적으로 문제가 생긴 부위를 알려주는 표식의 역할을 담당한다. 면역반응의 시작이며 이끈다는 의미에서 유주자로 부르기도 한다.[6] H1 receptor가 주로 관여.[7] 항체 및 보체, 세포독성 과민작용이라 불리는데 사실 이게 면역의 전부니까 핵심은 과민이란 단어다. 즉 본래 작용할 필요가 없는 경우에 작용하는 오작용. 특정 특발성 빈혈, 수혈에서의 공격 작용도 여기에 속한다.[8] 혹은 Tk