| 파킨슨병 병태생리

 

 

파킨슨병의 병태생리 (Pathophysiologic mechanisms of Parkinson's disease) 


* 이상운동과 연관된 신경전달물질은? 

이상운동과 연관된 신경전달물질에는 도파민, 아세틸콜린, glutamate, GABA 등이 있습니다. 이중 도파민과 아세틸콜린이 가장 중요한 역할을 담당합니다. 정상에서는 이 두 물질이 평형을 이루고 있는데, 비정상 상황이 되면 이상운동이 발생하게 됩니다. 즉 도파민의 농도가 상대적으로 떨어지게 되면 운동저하성 이상운동 즉 파킨슨병이 발생하고, 반대로 아세틸콜린이 상대적으로 감소하게 되면 운동과다성 이상운동 즉 코레아, 아테토시스 등이 나타나게 됩니다. 이 두 신경전달 물질간의 평형을 이루어주는 것이 치료에 있어서 매우 중요합니다.  


 도파민

 아세틸콜린

 글루타메이트 

 GABA

(이상운동과 관련된 신경전달물질)  



* 도파민이란 무엇인가? 

도파민은 신경전달물질의 한 유형으로서 우리 인체의 모든 부위에서 작용합니다. 그러나 특히 뇌에서 운동과 정서에 중요한 작용을 합니다. 도파민은 신경말단에 소포 형태로 저장되어 있는데 신경말단에 전기적 신호가 오게 되면 이에 따라 신경말단에서 도파민이 분비되게 됩니다. 도파민이 고유의 작용을 하기 위해서는 도파민 자체가 있어야 하며 이와 결합하는 도파민 수용체가 있어야 합니다. 파킨슨병은 도파민 수용체는 있는데 반해 도파민이 부족한 상태입니다. 도파민은 뇌 이외의 신체 기관에 작용하여 맥박, 혈압, 그리고 신기능을 조절합니다. 또 망막에도 분포하여 시력과도 관계가 있습니다. 


 운동과 정서에 관여

 맥박, 혈압, 신기능 조절 

 시력 

(도파민의 신체 작용)  



* 도파민의 생성 작용 과정은? 

도파민은 흑질의 도파민생성 신경세포에서 생성됩니다. 그 과정은 우선 L-tyrosine이 L-tyrosine hydroxylase에 의해 L-Dopa로 변합니다. 다시 L-dopa는 L-dopa decarboxylase에 의해 dopamine으로 변합니다. 이 도파민은 소포내에 전장이 되어 있다가 신경연접부에 유리됩니다. 유리된 도파민은 크게 세가지 과정중 하나를 거치게 되는데, 1) MAO나 COMT와 같은 연접부 효소에 의해 파괴되거나 2) 연접전 신경에 있는 자가 수용체(autoreceptors)에 의해 재흡수되거나, 3) 연접후 신경에 있는 D1, D2 수용체에 결합하게 됩니다. 


 L-tyrosine---> 

 L-tyrosine hyroxylase에 의해 L-dopa로 

 L-dopa decarboxylase에 의해 dopamine으로 

(도파민의 생성 작용 과정)  


* 도파민 수용체란? 

도파민 수용체에는 현재까지의 연구에서 6가지 다른 형태가 보고되어 있습니다. 이 수용체들은 그 기능에 따라 크게 두가지로 분류가 가능합니다. 자극성 수용체에는 D1, D5가 억제성 수용체에는 D2short, D2long, D3, D4가 속합니다. 이들 수용체간에는 약리적 특성과 지역적 분포에 있어서 서로 다른 양상을 보여줍니다. 


 6가지

 자극성 수용체: D1, D5 

 억제성 수용체: D2, D3, D4 

 ( 도파민 수용체의 종류)  


* 파킨슨병에서 도파민의 역할은? 

파킨슨병에서는 흑질 중 substantia nigra compacta(SNc)에 있는 도파민 생성 신경세포가 변성에 의해 소실됩니다. 그런데 이 세포들이 75 내지 80 % 이상 괴사되기 이전에는 임상적 증상이 발현되지 않습니다. 그래서 일단 임상적 증상이 발현되면 병이 상당히 진행된 상태에 있는 것입니다. 도파민이 감소하게 되면 운동저하성 이상운동의 대표적인 질환인 파킨슨병이 발생하게 됩니다. 


 Substantia Nigra Compacta에서 도파민 생성 신경세포 괴사 

 75-80% 신경세포 괴사시 증상 발현 

(파킨슨병에서 도파민의 역할)  


* 도파민이 부족하게 되어도 바로 증상이 나타나지 않는 이유는?  

아직 여기에 대해서는 확실히 알려진 바는 없습니다. 그러나 다음 몇가지 도파민 결핍에 대한 뇌내 보상 기전에 의해 어느 기간까지는 증상이 나타나지 않을 것으로 추정됩니다. 우선 남아있는 세포들에서 도파민 생성이 증가하고 도파민 유리가 증가하게 됩니다. 그리고 도파민의 불활성화 속도가 감소하게 됩니다. 또한 도파민 유리 신경의 수가 감소함에 따라 재흡수되는 기회도 감소하게 되어 도파민이 더 확산하여 멀리 있는 수용체와도 더 오래도록 작용을 할 수 있게 되는 것입니다. 그러나 이러한 보상 기전도 한계가 있기 때문에 결국은 도파민 감소로 인한 증상이 발현하게 되는 것입니다. 선조체로부터 나가는 신경계(striatal output pathways)에는 direct와 indirect pathway가 있습니다. 도파민이 결핍되면 이 두 신경계상의 평형이 무너지게되어 파킨슨병의 증상 특히 서동과 강직이 발생하게 됩니다. 


 남아 있는 세포들에서 도파민 생성 증가

 도파민 유리 증가 

 도파민 불활성화 속도 감소 

 도파민 재흡수 감소 

( 파킨슨병에서의 도파민 감소에 따른 보상작용)