흔히 철분이 부족 (결핍)한 경우에 대해서는 더 잘 알려져있는데, 철분이 과다하게 많은 경우도 문제가 됩니다.
(철과잉, 철과잉혈증, 철분 과다, iron overload 등으로 부릅니다.)
철대사 과정에서 체내로 공급되는 철에 비해 체외로 소실되는 철의 양이 상대적으로 적어서 체내에 저장되어 있는 철의 양이 정상 범위를 넘은 불균형 상태입니다.
우리 몸은 체내 철분의 양을 일정한 수준으로 유지하기 위한 특별한 기전이 있지는 않습니다.
정상인의 경우 저장철 (ferritin)을 가지고 있는 장점막세포가 박리되는 과정에서 철이 배출됩니다.
가임기 여성의 경우 생리과정을 통해 철분이 배출됩니다.
철분 과다 (철과잉)는 대부분 철의 배설장애보다는 공급이 과다한 것이 원인입니다.
유전성 원인으로 인한 일차철과잉 (primary iron overload), 과다한 철 섭취나 잦은 수혈로 인한 이차철과잉 (secondary overload)으로 구분할 수 있습니다.
혈색소침착증 (hemochromatosis)은 철과잉으로 인해 체내 여러 조직이나 장기의 손상이 발생한 병적 상태를 뜻합니다.
일차철과잉, 선천혈색소침착증은 전세계적으로 매우 드뭅니다.
* 수혈로 인한 철분 과다 축적 (철과잉)
근본적인 원인이 교정되지 않은 만성 빈혈 환자에서, 증상 조절을 위해 적혈구 수혈이 반복적으로 필요할 수 있습니다.
일반적으로 적혈구제제를 20~30단위 이상 수혈받은 경우 임상적으로 유의한 철과잉 상태가 됩니다.
질환의 특성상 반복적인 수혈이 불가피한 경우로는 지중해빈혈, 골수형성이상증후군, 재생불량빈혈, 순적혈구무형성증, 만성신질환 등이 있습니다.
이러한 환자들은 빈번한 수혈로 인해 철공급이 과다할 뿐아니라 비효율적인 적혈구생성에 대한 보상작용으로 장내 철흡수도 증가하여 철과잉 상태가 심화될 수 있습니다.
* 기타 철과잉 (철분 과다) 원인
알코올중독 환자의 경우, 알코올과 관련된 철적모구빈혈 (sideroblastic anemia), 엽산결핍 (folate deficiency)이 발생하여 비효율적인 적혈구조혈상태 때문에 이차적으로 체내 철분이 과다하게 될 수 있다.
간부전 말기 환자에서, 용혈에 의한 철공급의 과잉으로 인해 철과잉이 나타날 수 있다.
* 철분 과잉이 해로운 이유
정상인에서는 transferrin의 30%정도만이 철과 결합된 상태라서 일시적으로 철분이 많아지더라도 transferrin과 결합하는 비율을 조절할 여지가 있습니다.
그러나 철과잉 상태에서는 transferrin과의 결합이 포화되고 혈청 내에 유리형태의 철 (free iron)이 증가합니다.
이 유리형태의 철이 조직 내에 축적되고 해로운 산소유리기의 생성을 촉진하여 세포 손상을 일으킵니다.
* 철분 과다 (철과잉) 초기 증상
초기에는 쇠약감, 피부색 변화, 복통, 성욕 감퇴, 고혈당 증상이 나타납니다.
진행된 상태가 되면 여러 장기에까지 영향을 미칩니다.
* 간 증상
간은 축적된 철로 인한 영향을 가장 먼저 받는 장기입니다.
철과잉의 초기 증상이 나타난 환자의 95% 이상에서 간비대 (hepatomegaly)가 나타납니다.
철에 인해 간손상이 일어나며 이차적으로 간의 섬유화를 유발합니다.
알코올성 간손상 혹은 간염으로 인한 간손상과 더해지면 간손상이 더욱 악화됩니다.
철에 의한 간손상 시에는 간조직내 염증반응이 심하지는 않아서 간수치의 증가가 뚜렷하게 나타나지 않을 수 있어서 발견이 어려울 수 있습니다.
간손상-간섬유화-간경변-간암으로 진행될 수 있으므로 조기에 발견하여 치료하는 것이 중요합니다.
* 심장 증상
울혈심장근육병증이 흔합니다.
심장막염, 부정맥, 제한심장근육병증, 관상동맥질환을 동반하지 않는 협심증이 나타날 수 있습니다.
주로 심실내 심근에 철이 축적되어 섬유증이 일어납니다.
초기 상태에서는 흉부방사선검사나 청진에서 특별한 소견이 발견되지 않으므로, 철과잉이 있는 경우 심초음파 등을 통해 심장기능을 정기적으로 평가해야 합니다.
* 내분비 이상
철과잉은 췌장내 내분비세포를 손상시켜 인슐린의존성당뇨를 발생시킬 수 있습니다.
뇌하수체, 갑상선, 부갑상선, 생식기능 등에도 악영향을 줄 수 있습니다.
* 감염 증상
철은 대부분의 미생물의 성장에 필요한 성분입니다.
정상적인 상태에서는 체내 철이 transferrin과 결합되어 있어 미생물이 이용할 수 있는 유리 형태의 철분은 적고, 미생물의 성장을 어렵게 합니다.
그러나 철과잉 상태에서는 transferrin이 포화되어 유리 형태의 철분이 증가하므로 미생물 감염에 취약하게 됩니다.
* 관절 증상
철과잉 환자의 25~50%에서 관절 증상이 있습니다.
가장 먼저 손 관절이 침범됩니다.
진행되면 손목, 고관절, 발목, 무릎관절 등 큰 관절까지 침범됩니다.
* 일반적으로 혈청 페리틴 (ferritin)이 1000 ng/mL 이상이면 철과잉상태라고 할 수 있습니다.
하지만 ferritin은 염증반응 등 다른 상황에서도 증가하므로 임상적인 판단이 필요합니다.
(참고: 2017/12/22 - [의학/진단검사의학] - 단백질 (진단검사의학, 임상화학. albumin, CRP, transferrin, haptoglobin 등))
철과잉을 진단하는 정확한 방법은 간조직 생검을 하여 간철량 (liver iron concentrate, LIC)을 측정하는 것이지만 침습적인 검사입니다.
* 철과잉 치료
1) 정맥절개술 (phlebotomy. 사혈, 채혈)
일차철과잉, 선천혈색소침착증 환자에서 철을 제거하는 가장 간단하고 효과적인 방법입니다.
혈액 500 mL에는 대략 200~250 mg의 철이 포함되어 있습니다.
단, 빈혈교정을 위해 수혈을 빈번히 하여 이차철과잉이 발생한 환자를 대상으로는 정맥절개술을 시행해서는 안 됩니다.
2) 철 킬레이트화 치료 (iron chelation therapy)
수혈에 의한 이차철과잉에 효과적인 치료입니다.
철 킬레이트제가 갖춰야 하는 조건은 다음과 같습니다.
- 철에만 높은 특이성을 갖고 철만을 제거해야 하며 다른 전해질을 제거해서는 안 됩니다.
- 부작용이 적어야 합니다.
- 철이 과다하게 저장되어 있는 세포 내로 침투할 수 있어야 합니다.
이러한 조건을 만족하는 철 킬레이트화 약제는 deferasirox (데페라시록스), deferoxamine mesylate (데페록사민 메실레이트), deferiprone (데페리프론)이 있습니다.
(1) Deferasirox (데페라시록스)
반감기가 8~16시간으로 비교적 길어서 하루 1회 경구 복용이 가능합니다.
주로 대변으로 배설됩니다.
가장 흔한 부작용은 위장관장애와 발진입니다.
Creatinine 상승, 단백뇨가 있을 수 있어 정기적인 검사가 필요합니다.
(2) Deferoxamine mesylate (데페록사민 메실레이트)
수용성 상태의 철이온과 결합합니다.
이는 위장관흡수가 거의 안되고 반감기가 5~10분 정도로 매우 짧습니다.
체중 1kg당 20~40 mg을 8~24시간에 걸쳐서 피하 (subcutaneous) 혹은 정맥점적주사해야 합니다.
적어도 일주일에 5일간 투여해야 합니다.
부작용으로 청력손실, 망막손상, (소아) 성장지연이 있습니다.
이렇게 불편하기 때문에 철분제거 효과는 있지만 제한사항이 있습니다.
(3) Deferiprone (데페리프론)
경구약제로, 체내로 신속하게 흡수되어 45~60분 안에 최고혈중농도에 도달합니다.
반감기가 47~134분으로 짧아 하루에 체중 1kg당 75 mg을 3번에 나누어 복용해야 합니다.
부작용으로는 무과립구증, 호중구감소증, 관절통, 간수치의 일시적인 상성, 아연결핍이 있습니다.
이러한 조혈계 부작용때문에 매주 일반혈액검사를 시행하여 확인해야 합니다.
* 철킬레이트화 치료 권고안
기대 여명이 1년 이상인 수혈의존성 환자의 경우, 농축적혈구 8단위 초과 수혈받는 경우나 혈청 페리틴이 1000 ng/mL를 2번 연속 초과하는 경우 철킬레이트화 치료가 필요합니다.
Reference
Hematology, 3rd ed.
