심부전 패러다임의 변화: 신경호르몬 모델의 중요성(1)

서론

심부전의 치료 패러다임은 시간이 흐름에 따라 변화를 거듭해왔t습니다. 초기에는 심장-신장 모델(cardiorenal model)을 기반으로 나트륨과 수분 저류가 주요 문제로 인식되었고, 이에 대한 해결책으로 이뇨제가 주로 사용되었습니다. 이후 심장순환 모델(cardiocirculatory model)에서는 심박출량 저하가 핵심 병태생리로 여겨졌으며, 이를 극복하기 위해 강심제와 혈관확장제가 도입되었습니다. 하지만 강심제의 장기 사용이 오히려 생존율을 낮추는 부작용을 초래하면서 기존 패러다임의 한계가 드러났습니다. 이후 등장한 신경호르몬 모델(neurohormonal model)은 심부전을 단순한 심혈관 질환이 아니라 전신질환으로 정의하였고, 신경호르몬 조절이 치료의 핵심임을 강조하였습니다. 이에 따라 안지오텐신 전환효소 억제제(ACEi), 안지오텐신 수용체 길항제(ARB), 베타차단제, 염류코르티코이드 길항제(MRA) 등의 약물이 심부전 치료에 필수적인 요소로 자리 잡았습니다. 본 글에서는 심부전의 병태생리에 중요한 역할을 하는 안지오텐신2, 노르에피네프린, 알도스테론의 작용 기전과 임상적 의의를 살펴보고, 이를 바탕으로 신경호르몬 조절 전략이 심부전 치료에 미치는 영향을 분석하고자 합니다.

 

신경세포(nerve cells)

 

1. 안지오텐신 2(angiotensin 2)

 심부전의 병태생리에 관여하는 생물표지자 중 안지오텐신 2가 가장 대표적입니다. 안지오텐신 전환효소의 활성에 의해 생성되는 안지오텐신 2가 가장 일반적인 경로이지만, 최근 연구에 따르면 심근에서 안지오텐신 전환효소 비의존 경로를 통해 직접 합성될 수도 있음이 밝혀졌습니다. 또한, 조직에서 생성되는 안지오텐신 2 역시 심부전의 병태생리에서 중요한 역할을 합니다. 안지오텐신 2는 심부전 악화에 영향을 미치는 다양한 작용을 합니다. 이는 안지오텐신 1 수용체에 직접 결합하여 전신 혈관 저항을 증가시키고, 간접적으로 AVP(arginine vasopressin)와 엔도텔린-1(endothelin-1)의 분비를 촉진하여 강력한 혈관 수축 작용을 유도합니다. 또한, 교감신경 말단에서 노르에피네프린 분비를 촉진하여 교감신경 흥분 작용을 일으키며, 알도스테론 분비를 촉진하여 신장 요세관에서 나트륨 저류를 유발합니다.

 수출사구체세동맥(efferent glomerular arteriole)의 수축은 중증 심부전이나 신기능 이상이 있는 환자에서 관류압을 유지하는 데 필수적입니다. 따라서, 관류압을 유지해야 하는 환자에게 안지오텐신 전환효소 억제제 또는 type 2 안지오텐신 수용체 길항제를 투여하면, 이들이 수출세동맥을 확장시켜 관류압을 낮추게 되어 사구체 여과율이 감소할 수 있습니다. 이러한 기전은 안지오텐신 전환효소 억제제 및 안지오텐신 수용체 길항제 치료와 관련된 신기능 변화의 원인을 설명해 줍니다.

 결론적으로, 안지오텐신 2와 이로 인해 분비되는 여러 신경호르몬은 혈관 비대, 개조, 근육세포 자멸사(myocyte apoptosis), 산화적 스트레스, 염증, 세포외 기질 변화에 중요한 역할을 합니다. 이에 따라, 임상 연구에서는 안지오텐신 전환효소 억제제 및 안지오텐신 수용체 길항제를 통해 안지오텐신 2의 매개 효과를 차단하면 생존율이 증가할 수 있다고 보고하고 있습니다. 이러한 약물이 심부전 환자의 혈역학적 상태, 증상, 삶의 질, 생존율에 미치는 영향은 심부전 병태생리에서 안지오텐신 2의 중요성을 강조하는 근거가 됩니다.

 

2. 노르에피네프린(norepinephrine)

 심부전에서 노르에피네프린이 유발하는 다양한 유해 반응에 대해서는 앞서 언급한 바 있습니다. 노르에피네프린은 빈맥, 혈관 수축, 심장 수축력 증가에 중요한 역할을 하며, 이는 심부전에서 혈중 레닌 활성 증가에도 기여합니다. 혈중 노르에피네프린 농도는 심부전의 정도에 비례하여 증가하며, 특히 농도가 매우 높은 환자의 경우 예후가 좋지 않습니다.

 또한, 과도한 교감신경 흥분은 β1 수용체의 하향 조절(downregulation)을 유도하여 수용체의 감수성을 저하시킵니다. 연구에 따르면, 노르에피네프린 작용의 주요 표적인 β1 및 α2 수용체의 유전적 다형성이 수용체 하향 조절에 영향을 미쳐 심부전 위험을 증가시킬 수 있다고 합니다. 결과적으로, 노르에피네프린은 심실 비대 및 구조 개조에 기여합니다.

 교감신경 흥분 작용의 유해 효과는 β-작용제(β-agonists), 인산분해효소(phosphodiesterase) 억제제, 기타 모든 교감신경 흥분제의 장기 사용이 심부전 환자의 사망률을 증가시킨다는 임상 연구 결과를 통해 입증되었습니다. 반면, 베타차단제, 안지오텐신 전환효소 억제제, digoxin 등은 교감신경 흥분 작용을 억제하여 심부전 개선에 기여하는 것으로 알려져 있습니다.

 

3. 알도스테론(aldosterone)

 알도스테론 매개 나트륨 저류는 심부전에서 용적 과부하(volume overload)와 부종(edema)의 주요 원인으로 작용하는 것으로 알려져 있습니다. 순환 알도스테론은 심부전에서 안지오텐신 2에 의해 부신피질(adrenal cortex)에서 합성 및 분비되며, 간 관류(hepatic perfusion)의 감소로 인해 간 청소율(clearance)이 저하되면서 증가하게 됩니다.

 나트륨 저류는 심부전 증상의 중요한 요인 중 하나이지만, 최근 연구에 따르면 알도스테론이 심장에 직접 미치는 영향이 심부전 병태생리에서 더욱 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌습니다. 그중에서도 알도스테론이 심장 세포외 기질에서 콜라겐 침착을 증가시켜 간질성 심장섬유증(interstitial cardiac fibrosis)을 유발하는 것이 주요 기전으로 보고되었습니다.

 알도스테론은 심장뿐만 아니라 신장 및 혈관 평활근에도 영향을 미쳐 섬유화 및 혈관 개조를 유도하며, 이는 심부전을 더욱 악화시키는 요인으로 작용합니다. 최근 연구에서는 spironolactone과 eplerenone이 이뇨 작용이나 혈류 역학적인 효과 없이도 심부전 환자의 사망률을 유의미하게 감소시키는 것으로 보고되었습니다. 이는 알도스테론이 심부전 병태생리에서 심장에 직접 작용한다는 점을 뒷받침하는 근거가 됩니다.

 

결론

심부전의 병태생리는 단순히 심박출량 감소나 체액 저류에 국한되지 않으며, 신경호르몬의 활성화가 중요한 역할을 합니다. 안지오텐신2는 혈관수축과 나트륨 저류를 유발하며, 노르에피네프린은 교감신경 흥분작용을 통해 심부전을 악화시킵니다. 또한, 알도스테론은 나트륨 저류뿐만 아니라 심근 섬유화 및 혈관 개조를 촉진하여 심부전 진행을 가속화합니다. 이러한 기전을 기반으로 한 신경호르몬 조절 치료는 단순한 증상 완화를 넘어 질병의 진행을 늦추고 생존율을 향상시키는 데 기여합니다. 특히, ACEi, ARB, 베타차단제, MRA 등의 약물이 신경호르몬 과활성을 억제함으로써 심부전 환자의 예후를 개선하는 것이 다수의 연구를 통해 입증되었습니다. 따라서, 심부전 치료는 단순히 혈역학적 개선에 초점을 맞추는 것이 아니라, 신경호르몬 조절을 기반으로 하는 다각적인 접근이 필요합니다. 향후 연구를 통해 보다 정밀한 기전 이해와 새로운 치료법 개발이 이루어진다면, 심부전 환자의 삶의 질과 생존율을 더욱 향상시킬 수 있을 것입니다.