간기능이 부족하면 일어나는 일 (2)

간기능이 부족하면 일어나는 일 (2)

3) 합성

간은 여러 물질들을 합성한다. 간이 거대한 공장에 비유되는 이유도 우리 몸에서 필요로 하는 수많은 물질들이 간에서 합성되기 때문이다. 간은 각종 아미노산과 효소들을 합성한다. 그리고, 간에서는 이와 같이 합성된 기질과 효소들을 이용하여 수없이 많은 대사작용이 진행된다. 또한, 간은 요소, 각종 단백질과 지단백질(lipoprotein) 등을 생산하여 전신 순환계로 유리(release)시킴으로써 다른 장기의 기능을 유지하는데 도움을 주거나 그 곳에서 일어나는 각종 대사와 배설작용을 돕는다. 또한, 담즙산, 콜레스테롤 그리고 인지질(phospholipid)을 합성하여 담관을 통해 배설함으로써 또 다른 계통의 대사와 배설작용에 기여한다. 
          간은 각종 아미노산과 효소를 합성한다. 그리고, 요소, 담즙산, 콜레스테롤, 각종 단백질 및 인지질을 생산한다. 간세포의 기능이 부족해지면 혈액응고인자와 혈액조절인자들이 적게 합성되어 출혈 경향이 나타날 수 있다고 전술한 바 있다. 즉, 비타민K 결핍 여부와 관계없이 간세포에서 혈액응고인자들, 특히 혈액응고인자II, VII, IX 그리고 X과, 혈액응고 조절인자 단백질S와 단백질C의 합성에 장애를 일으켜 쉽게 출혈을 일으키고 지혈에 문제를 초래하는 상태가 되기 쉽다. (그림 5) 따라서, 간부전증 환자를 관리하는데 있어서, 심각한 출혈의 발생 가능성을 꼼꼼히 추적관찰하고 예기치 않은 출혈을 미연에 방지하며 문제가 발생했을 경우 이를 조기에 진단하여 적절하게 치료하려는 계획과 노력들은 필수적이다.

          간세포기능이 저하되면 인체에 필요한 단백질들의 합성이 부족해진다. 인체의 각종 장기에 필수적인 단백질이 공급되지 못하면, 매우 다양하고 심각한 합병증들이 나타날 수 있다.

          먼저, 우리 몸에 가장 많은 양이 존재하는 알부민부터 생각해 보자. 알부민은 우리 몸에서 매우 중요한 역할을 담당한다. 그런데, 알부민은 오로지 간세포에서만 생산된다. 성인의 경우, 하루에 6 내지12그램의 알부민이 생산된다. 혈중 알부민치의 정상 범위는 3.5~5.2 g/dl 이다. 혈액 100 ml에 3.5 내지 5.2그램의 알부민이 존재하는 것이 정상이라는 의미이다.  알부민은 혈액의 삼투압을 유지하는데 중심 역할을 한다. 혈장 단백질 중에서 분자량이 가장 작고 혈액 내에 가장 많은 양이 존재하기 때문에 삼투압이 가장 강하다. 따라서, 혈청 알부민은 혈액내 삼투압을 유지시킴으로써 순환하는 수분의 양을 유지하고, 그 결과, 인체에서 혈액이 정상적으로 순환할 수 있도록 한다. 다시 말해, 혈청 알부민치가 낮아지면 인체에 부종을 일으킬 수 있고, 알부민을 투여하면 부종을 치료할 수 있다. 

           알부민 이외에도 간에서 합성되는 단백질들의 역할은 매우 다양하고 중요하다. 간에서 이루어지고 있는 수많은 대사작용의 각 단계마다 각종 효소와 조효소들이 필요하다. 이들의 합성이 원활하지 못하다면, 인체를 유지하는데 필수적인 대사기능이 저하되어 치명적인 결과를 초래할 수 밖에 없다. 간에서 생산되는 단백질들 중에는 다른 장기의 기능을 유지하는데 반드시 필요한 것들도 많다. 예를 들어, 간에서 다양한 소화효소들을 합성하여 장관(intestine)으로 배출하지 못한다면 인체의 소화기능은 큰 장애를 겪을 수 밖에 없을 것이다.

          간세포의 합성기능이 저하되면 다양한 경로를 통해 면역기능이 저하되고 그 결과 각종 감염증이 발생하기 쉽다. 간은 면역력을 유지하는데 필수적인 항체나 보체(compliment) 등을 생산한다. 또한, 간에 존재하는 쿠퍼세포(*Kupffer cell은 간에 존재하는 특화된 대식세포[macrophage]이다. 동양구조[sinusoid]의 벽을 따라 존재한다. 1876년에 칼 빌헬름 쿠퍼[Karl Wilhelm von Kupffer]에 의해 처음 발견되었다)는 인체로 들어오는 이물질을 포식함으로써 이들을 체내에서 제거할 수 있다. 그러므로, 간기능이 저하되면, 면역 기능이 약해져서 바이러스, 박테리아 혹은 아메바 같은 외부 병원체들에 감염되기 쉽다.

           간기능이 저하되면, 콜레스테롤 등 인체의 균형을 유지하는데 중요한 역할을 하는 물질들의 합성이 부족하여 다양한 합병증이 나타날 수 있다. 예컨대, 간에서 콜레스테롤과 인지질을 합성하지 못하면 우리 몸 속 세포들이 건강한 세포막을 유지하지 못할 것이다. 콜레스테롤의 합성이 저하되면 인체에 필수적인 스테로이드 호르몬을 합성하는데 장애가 발생할 수도 있다. 그리고, 담즙산과 같이 소화 작용에 중요한 역할을 담당하고 있는 물질들의 합성이 부족해지는 결과를 초래할 수도 있다. 그러나, 간에서 합성되는 개별 물질들의 결핍으로 인하여 구체적으로 어떤 합병증이 나타날 수 있는지 그리고 그 기전은 무엇인지 등에 관해서는 추가적인 연구가 좀 더 필요한 실정이다.

           간은 과잉의 암모니아로부터 요소를 합성하여 혈액을 통해 신장으로 배설하는 역할을 담당한다. 이 과정은 생명을 유지하는데 매우 중요한 대사과정 중의 하나이다. 그러므로, 간세포의 기능이 저하되어 이러한 대사과정이 원활치 못하면 인체의 다양한 장기에 수많은 독성을 끼치는 암모니아가 체내에 축적됨으로써 간성 혼수와 같은 치명적인 합병증을 유발할 수 있을 것이다. 이와 같은 대사과정은, 요소를 합성하여 혈액으로 배출하는 것에 초점을 맞춘다면 간의 합성기능일 것이고, 체내에 쌓인 노폐물 중의 하나인 암모니아를 체외로 배출하는 것에 초점을 맞춘다면 간의 해독 및 배설 기능일 것이다.

          간의 요소 합성과정에 대해 좀더 자세히 살펴보자.

          아미노산이 에너지원으로 쓰이기 위해서는 물과 이산화탄소로 완전히 분해는 대사과정을 거쳐야 한다. 이 과정에서 아미노산 속의 질소 원자가 암모니아
형태로 남게 된다. 이와 같이 생성된 암모니아는 체내에 축적되고, 인체에 많이 쌓이면 여러 장기에 독성을 끼치게 된다. 이때 나타나는 증상들 중 대표적인 것이 간성 혼수이다. 따라서, 생산된 암모니아는 독성이 약한 물질인 요소로 전환된 후 혈액을 거쳐 신장으로 배설되어야 한다.

          간에는 암모니아를 요소로 전환하는 화학반응 경로인 요소회로가 있다. 요소회로는 오르니틴, 시트룰린, 아르기닌 세 가지 아미노산이 암모니아와 이산화탄소를 결합시켜 요소를 만들면서 순환하는 과정이다.  간에서 만들어진 요소는 혈액을 따라 신장에 도달하고, 신장에서 걸러져 방광에 저장되었다가 소변과 함께 배설된다.

4) 제거, 해독 및 배설

수없이 많은 물질들이 간에서 제거되고 불활성화된다. 즉, 각종 약물, 호르몬, 알코올, 빌리루빈, 등은 혈액을 통해 간세포로 이동하고, 이곳에서 제거, 해독된 후 담즙을 통해 배설되거나, 간세포에서 대사되어 혈액을 거쳐 신장으로 배설된다. 유해한 것은 무해한 것으로 바꾸고, 지나치게 많이 존재하는 물질은 산화, 환원, 메틸화, 아세틸화, 등 여러 화학반응을 통해 형태를 바꾸어 인체에서 제거한다. 간이 이러한 대사작용들을 원활히 할 수 없다면 섭취한 알코올이나 약물에 의한 독성이 축적되고 지속되어 생명에 지대한 위협을 줄 것이다.

          알코올의 대사 및 배설 과정을 좀 더 자세히 살펴보자.

          섭취한 알코올의 약 90% 정도는 소장에서, 10% 정도는 위에서 흡수된다. 체내로 흡수된 알코올의 약 10% 정도는 폐, 소변 및 땀으로 배설되지만 대부분인 나머지 90% 가량은 간에서 대사되고 산화된다. 혈액을 통해 간으로 이동한 알코올은 간에서 생산되는 여러 효소(Dehydrogenase, Catalase, 등)에 의해 아세트알데히드로 변환되며, 이렇게 생성된 아세트알데히드는 다시 다양한 효소의 작용에 의해 신체에 무해한 초산으로 변환된다. 이후 초산은 혈액에서 이산화탄소와 물로 분해된다. 이런 대사과정에서 생산되는 물질들 중 아세트알데히드가 인체에 가장 치명적인 영향을 일으킬 수 있으므로 특히 이 물질의 대사과정이 간의 해독 작용에 가장 중요하다.

          과잉의 콜레스테롤, 인지질, 담즙산 등도 수분, 전해질 등과 함께 담관을 통해 배설된다. 또한, 주로 혈구가 파괴되면서 생성되고 축적된 빌리루빈 등의 물질도 간의 대사과정을 거쳐 담관을 통해 배설된다. 더불어, 외부로부터 들어왔거나 섭취한 약물과 독성 물질들 역시 간의 다양한 대사과정을 거쳐 담관을 통해 배설된다. 만약 간기능이 저하되어 이런 독성 물질들이 변환되지 못한다면, 적절하게 체외로 배설되지 못한다면 우리는 매우 치명적인 상황을 맞을 수도 있다.

          간은 호르몬대사에도 중요한 역할을 한다.

          인체는 여러 가지 자극에 적절하게 대처하기 위해 혹은 균형을 유지하기 위해 다양한 호르몬을 지속적으로 분비한다. 그러나, 이렇게 분비된 호르몬들이 끝없이 지속적으로 작용한다면 어느 순간에는 오히려 인체에 불리한 효과를 나타내어 인체에 해독을 끼칠 수도 있을 것이다. 예를 들어, 식후에 과량으로 분비된 인슐린은 일시적으로 높아진 혈당을 낮추는데 매우 중요한 역할을 한다. 그러나, 혈당이 안정된 후에도 인슐린이 인체에서 제거되지 못하여 상승한 혈중 인슐린 농도가 계속 유지된다면 어떻게 되겠는가? 저혈당이 발생하여 치명적인 결과를 초래할 수도 있을 것이다. 따라서, 적절한 단계에서 과잉 호르몬의 작용을 중화하거나 그 자체를 제거할 필요가 있다. 간은 과잉의 호르몬들을 변환하거나 제거하는데 중심적인 역할을 담당한다. 그러므로, 간이 자신의 임무를 완수하지 못하면 인체에 호르몬 과다로 인한 해독을 입힐 수밖에 없다. 예컨대, 간기능이 저하된 남성의 경우, 드물지 않게 혈액내 여성호르몬이 증가하여 가슴이 커지거나 모발이 적어지는 등 여성화 징후를 보이기도 한다. 이는 간세포에서 과잉의 여성호르몬을 적절히 제거하기 못하기 때문이다.