용어정리
알레르기(allergy)
- 알레르기항원(allergen)과 면역체계 사이에서 일어나는 면역반응(immune response)으로서 과민반응(hypersensitivity reaction)이 일어난 것.
- 일반적으로 설명하자면 무해한 것으로 여겨지는 항원에 대하여 과도한 면역반응으로 말미암아 원하지 않는 임상적 증상이 나타나는 것이다. 이러한 반응들이 흔히 알려진 과민반응이며 여러가지 다른 종류의 과민반응이 존재한다.
과민반응(hypersensitivity reaction)
- 면역체계가 항원(antigen)에 노출되었을 때 일어나는 면역반응이 host, 즉 보호되어야 할 자기자신에게 피해를 줄 정도로 부적절하고 과도하게 일어나는 반응이다. 알레르기와 자가면역(autoimmunity)등을 포함하는 개념이다.
아토피성 알레르기 (atopic allergy)
- 천식, 비염, 두드러기 및 습진성 피부염(아토피 피부염)등이 단독으로 혹은 둘 이상 동시에 발생하는 성향을 의미하며 특정 항원에 반응하는 면역글로불린E (allergen-specific IgE)와 관련되어 있다.
- 아토피 성향이 없는 사람에게도 특정한 IgE와 연관된 두드러기나 아나필락시스 같은 과민반응은 일어날 수 있다.
알레르기 반응의 과정
- 전형적인 알레르기 반응은 IgE, mast cell 등과 같이 알레르기 반응에 관여하는 세포와 매개체가 표적 기관이나 조직에 작용하는 일련의 면역 반응이다.
- 비만세포(mast cell) : 알레르기비염, 두드러기, 아나필락시스 및 전신 비만세포증에서 작동하는 세포
- 감작(sensitization) : 비만세포나 호염기구에 IgE가 결합하는 것을 감작이라고 하며, 이는 특정항원에 의해서 세포활성화가 준비되는 과정이다.
- 알레르기 질환의 발생은 먼저 특이 항원에 대한 개개인의 감작이 선행된다.
※ 일반적인 알레르기 증상의 발생 과정 - 알레르겐과의 접촉(과감작, hypersensitization)
- 특이 항체의 형성
- 비만세포의 감작, 세포 표면에 특이 항체의 부착
- 표적 기관의 반응(과반응, hyperresponsiveness)
- 비만 세포 또는 호산구의 화학 매체의 분비 생산
- 표적기관의 과민반응
- 알레르기 염증 (allergic inflammation)
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알레르기 염증의 과정
- 알레르기 반응에서 wheezing, urticarial, rhinorrhea 등의 실제 증상을 일으키는 effector cell들은 mast cell, basophil, eosinophil 등이 있으며 이러한 세포들을 activation시키는 세포들은 TH2 cell, B cell, APC(antigen presenting cell) 등이 있다.
- 피부, 눈, 코, 호흡기 점막, 위장관 등의 체표면에 존재하는 APC에 의해 항원이 process되어 TH2에 의해 present 되는데, 이로 인해 특정 B cell이 activation 되고 IgE를 생산하게 되어 mast cell을 감작(sensitization)시켜 알레르기 반응이 진행된다.
- 국소적 알레르겐 유발에 의해 발생하는 알레르기 염증은 조기와 후기세포반응이 있다.
조기반응: 국소유발에 의해 발생 | - 코: 가려움, 맑은 콧물 ; 폐: 기관지수축 및 분비물 증가 ; 피부: 가려움이 동반된 팽진, 발적반응
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후기 반응: 6~8시간 후 발생 | - 코: 코내강이 좁아진다. ; 폐: 폐기능 감소 ; 피부: 홍반 부종
- 조직검사상 활성화된 TH2 형태의 T세포, 호산구, 호염기구와 일부 중성구의 침착소견이 보인다.
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비만세포(mast cell) : 알레르기의 주요인이 되는 면역 세포
- 비만세포는 피부표면, 점막표면 및 심부조직에 분포
- 빠른 반응능력 때문에 이물질의 출입을 조절
비만세포(mast cell) 의 활성화 : 면역학적 활성화 vs 비면역학적 활성화
1. 면역학적 활성화(allergen에 의한 것) : allergen(Ag)이 mast cell membrane의 IgE receptor에 결합된 IgE들 사이에 cross-linking이 형성되면 degranulation이 일어나 chemical mediator들이 분비된다.
| ※ IgE에 붙는 물질(즉, 알레르겐 allergen)이 인체 내로 들어와서 IgE와 결합 → IgE와 결합하고 있는 비만세포를 활성화 → 활성화된 비만세포가 히스타민을 분비 → 알레르기 반응 유발 |
2. 비면역학적 활성화 : 물리적/기계적 자극(heat, pressure, UV 등), 방사선 조영제, 아스피린, NSAIDs, 아편계 약물(morphine, codeine 등), C3a, C5a, MBP, substance P와 같은 것들에 의해 mast cell 이 직접 활성화 되는 기전으로 IgE매개반응이 아니다.
Mast cell에서 분비되는 chemical mediators
- 비만세포가 분비하는 물질로는 이미 만들어진 물질과 새로 만들어 분비하는 물질들이 있다
Preformed mediators | Newly-synthesized mediators |
- Histamine
- Proteoglycan : Heparin
- Tryptase, Chymase, Carboxypeptidase,
- Serotinin
- ECF (eosinophil chemotactic factor)
- NCF (neutrophil chemotactic factor)
| - LT(leukotriene) : LTB4, LTC4, LTD4, LTE4
- PG(prostaglandin) : PGD2, PGE2, PGF2α
- Thromboxane A2(TXA2)
- Bradykinin, Adenosine
- PAF(platelet activating factor)
- Cytokines (TNF-α, IL-1, IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, GM-CSF)
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비만세포의 기능
- 혈관 투과성 증가(histamine, PGD2, LTC4/D4/E4, PAF)
- 기도 평활근 수축
- cytokine들을 분비하여 염증세포들의 chemotaxis를 유도 (LTB4, ECF, NCF)
- eosinophil activation
호산구와 T cell
호산구(eosinophil)
- MBP(major basic protein), ECP(eosinophil cationic protein), IL-3, IL-5, LTC4, LTD4, PAF 등을 분비
- IL-5가 eosinophil activation에 가장 중요한 cytokine
T cell
- CD4+ helper T cell : MHCclass II uptake allergen
- TH1 cell : IL-2, IFN-γ 분비
- TH2 cell : IL-4, IL-5, IL-13분비
- IL-4, IL-13: IgE 분비를 촉진시키고 T cell phenotype을 TH2 subtype으로 전화시키는 주요 cytokine
- IFN-γ: IgE분비를 억제시킴
알레르기 증상 발현의 형태
- 특정 환경에서 증상이 유발된다.
- 유전적 소인을 가진다.
- 비슷한 증상이 반복된다.
- 알레르겐(Allergen)의 종류는 달라도 증상은 비슷할 수 있다.
- 비특이적 자극에 의해서 증상이 유발될 수 있다.
- 만성화의 경향
알레르기 반응의 종류
조기 반응(Early phase response : EPR)
- 알레르겐에 노출된 뒤 10분 이내에 증상이 나타나서 1~3시간 뒤에 사라진다.
- 비만 세포의 탈과립으로 기존 화학 매체가 분비되어 나타나는 반응이다.
- 혈관 투과성의 증가에 의한 부종, 평활근의 수축과 분비샘의 항진에 의한 증상들이 나타난다.
지연 반응(Late phase response : LPR)
- 알레르겐에 노출된 뒤 6~12시간 뒤에 증상이 나타나서 24시간 이내에 사라진다.
- 주로 호산구가 조직 내로 유입되면서 생기는 현상이다.
만성 알레르기 반응
- 조직 염증이 수일~수년간 지속된다.
- 알레르겐 또는 감염에 반복 노출, 세포자멸사의 지연과 조직의 개형에 의한다.
참고자료
- C. B. Fanzese and N.W. Burkhalter, The Patient with Allergies, Med Clin N Am, 94, 2010, 891–902
- 해리슨 20/e(2018). 345장
- 홍창의, 소아과학 10판, 23장
