뼈의 노화성 질환들, 골다공증

뼈의 노화성 질환들, 골다공증 

 

 여성과 남성의 평균 키는 50세 이후에 줄어든다. 키가 줄어드는 것은 뼈 질량 최대점에 도달한 이후에 뼈 염류의 양이 줄어들면서 발생하는 척추의 압착 때문이다. 폐경기 이후 (50세 이상)의 여성에서 뼈 소실이 증가하는 것은 에스트로겐 양이 줄어들기 때문인데, 이는 여성들에게 골다공증 ( osteoporosis ) 유발 위험도를 높인다. 골다공중은 뼈의 질량과 강도가 낮아지는 특징이 있어 골절의 위험도를 높인다. 실제적으로 골다공증의 80% 는 여성에서 발생한다. 비록 남성도 노화성 뼈 손실을 경험하지만, 일반적으로 남성은 100세 혹은 110세 정도가 될 때까지는 심각한 골다공증을 앓지 않는다. 그러나 젊은 남성은 투약, 암, 신장병 등에 의해 발생되는 2차성 골다공증(secondary osteoporosis)을 유발할 수 있다.

 

 폐경기 이후의 여성들에서 뼈 감소 속도의 증가는 인간의 노화성 감소와 생식 생애 주기와의 관계를 연구할 아주 드문 기회를 우리들에게 제공하여 준다. 이 절에서는, 기대 생식력의 노화에 따른 여성의 주요 골다공중 발생에 대해서 다루며, 정상적인 뼈 무기염류의 손실이 어떻게 폐경기 여성의 골다 공중으로 전환하는지를 알아본다.

 

 

1) 폐경기에 뼈 무기염류 손실 속도의 증가는 골다공증을 유발할 수 있다.

 

 폐경기 이후 여성에서 뼈 무기염류 손실의 속도 증가는 여성들의 골다공증 발병 위험도를 상당히 높인다. 세계보건기구는 엉덩이 혹은 척주의 뼈 무기 염류 밀도 [bone mineral density ; BMD ( 무기임류 양 ( g )/ cm ² 으로 측정함 ) ] 가 젊은 사람들의 정상 평균의 표준분산 보다 2.5 배 아래로 떨어졌을 때를 골다공증으로 진단하도록 제안하였다. 나이대 사이에 쉽게 비교하기 위 하여, 세계보건기구는 젊은 정상인의 통계적 분포 ( 평균 + 1 - 표준편차 ) 를 T - 값으로 제시하였다. T - 값이 - 1 이하이면 정상이고 골다공증 유발 위험도가 더 높지 않다는 의미이다. 그 값이 - 1 에서 - 2.5 사이이면 임상학적으로 골감 소증 ( ostcopenia ) 으로 알려진 낮은 뼈 질량을 의미하며, 골다공증 유발 위험성이 높다. 흥미롭게도 60세 이상 여성의 정상 뼈 무기염류 밀도가 낮은 뼈 질량 범위로 줄어드는데, 이는 노화가 골다공중의 중요한 위험인자라는 것을 나타낸다. 비록 WHO 의 분포도는 90 세 이상의 여성들이 일반적으로 골다공증을 가지고 있음을 보여주지만, 이 범위의 사람들로부터의 한정된 자료는 이 값을 믿을 수 없게 만든다.

2) 환경적 요인들이 골다공증 발병의 위험도에 영향을 준다.

 

 100여년 이전에 독일의 외과의사인 Julius Wolff 는 무거운 하중이 가해졌을 때 뼈들이 두꺼워진다 - 즉, 뼈 무기염류 밀도가 증가한다 - 는 것을 발견하였다. 그의 관찰은 Wolff 의 법칙으로 개발되도록 하였다. 뼈는 그것에 가해지는 힘에 직접 비례하여 성장한다. 예를 들면, 프로 테니스 선수가 주로 사용하는 팔에 있는 요골 ( 팔의 큰 뼈 ) 의 뼈 무기염류 밀도는 그 반대 팔의 요골의 밀도 보다 항상 높다. 지속적인 하중 - 부하 운동은 뼈 무기염류 밀도를 증가시키고, 뼈를 사용하지 않으면 삐 밀도를 줄이게 된다. 이 효과는 오랫동안 침대 생활을 한 환자들과 지구 중력이 없는 곳에서 시간을 보낸 우주인들에서 일반 적으로 관찰되었다. 따라서 신체적 활동 부족은 골다공증 유발 위험성을 높일 수 있다. 그러나 골밀도를 높이기 위한 중간 정도의 운동 프로그램에서의 효과는 아직 확실하지 않는 상태로 남아 있다. 가벼운 운동에서 중간 정도의 하중 부하 운동 프로그램을 시작한 폐경기 여성들 중 가장 높은 뼈 무기염류 밀도의 증가를 보인 것은 이전에 비활동적이었던 여성들이었다. 정기적으로 운동을 했던 여성들에서는 단지 적은 뼈 무기염류 밀도 증가가 관찰되었다.

 에스토로겐이 조골세포의 뼈 무기업류 침착을 촉진하고 파골세포의 뼈 재 흡수를 억제함으로써 PTH 에 의한 뼈 재흡수의 완전한 효과를 변화시킬 수 있음을 상기하라. 에스트로겐의 농도가 폐경기와 그 이후에 줄어들면, 뼈는 엄청난 양의 Ca 를 혈장으로 쏟아내고, 최종적으로 혈장 Ca 농도를 9~10mg/dl 범위를 유지하기 위하여 소변으로 칼슘의 배출량을 증가시킨다. 소변 것을 음의 Ca 균형이라고 한다. 음식으로 공급받는 칼슘의 양이 증가하면 칼슘의 증가는 때때로 음식으로 공급받는 칼슘 양보다 많아질 수 있으며, 이 젊은 폐경기 전의 여성들에서는 음의 Ca 균형을 상쇄할 수 있으며 뼈 질량을 유지하는 데 도움이 된다. 그러나 폐경기 여성을 비슷한 정도로 치료하는 것이 뼈 무기염류 밀도를 폐경기 이전의 수준으로 유지할 수 있을 만큼 효과적이지 않다.

 국립과학아카데미는 폐경기 이후의 여성은 1200mg/day 양을 매일 섭취해야 한다고 권고하고 있다. 이 정도의 양은 약물요법과 비활동적인 사람들이 신체적 활동 중가와 병행하였을 때 효과가 있다고 증명되었다. 음식 속 Ca 의 장 흡수는 비타민 D 를 요구한다. 노인들에게서 줄어든 음식을 통한 흡수와 한정된 자외선 노출 ( 자외선에 노출되었을 때 피부는 비타민 D 를 합성한다 ) 이 혈중 비타민 D의 농도를 Ca흡수를 위한 비타민 D의 농도보다 낮게 할 수 있다. 음식을 통한 비타민 D 의 섭취 증가가 폐경기 이 후 여성의 Ca 흡수를 증가시키는 것이 확인되었다. 그러나 비타민 D에 의 한 Ca 흡수 증가는 골다공증이 없는 폐경기 이후 여성들에서 뼈 무기염류 밀도를 중가시킨다는 것은 확인되지 않았다. 그럼에도, 자료들에서 모순이 있기 때문에, 의사들은 종종 예방하는 차원에서 Ca 와 비타민 D 의 섭취를 증가시키라고 추천한다.

 

 여성의 뼈 무기염류량은 25세 전후에 최댓값에 도달한다. 그 이후에는 뼈 무기염류량이 손실 속도가 급격하게 증가하는 폐경기까지 서서히 감소한다. 폐경기 이전과 이후 나이대의 양쪽 모두에서 무기염류 손실 속도는 최대 뼈 질량을 보일 때의 뼈 무기염류량과는 연관성이 없다. 최대 뼈 무기염류 밀도가 평균에 비해 + 1 분산 ( SD ) 이상을 가진 여성도 다른 그룹과 비슷한 뼈 손실 속도를 가진다. 그러나 이 여성들은 자신들의 생에 동안에 골다공증 역치값에는 도달하지 않는다. 사실, 상당히 높은 밀도의 뼈 ( 평균의 + 2 분산 이상 ) 를 가진 여성들은 낮은 뼈 질량 역치값에도 도달하지 않을 것이다. 다시 말하면, 최대 뼈 질량 시기에 더 많은 뼈 무기염류를 가지면, 생애의 마지막에도 더 많은 뼈 무기염류를 가질 수 있다. 최대 뼈 질량을 나타내는 시기에 뼈 무기염류량을 유전적 최댓값에 도달하도록 하는 것이 골다공증 발병의 위험도를 낮추는 일차적 예방 전략이라고 폭넓게 받아들여지고 있다. 젊은 여성들이 자신의 최대 뼈 질량값에 도달할 수 있도록 도움을 주는 권고는 대부분 식품을 통한 Ca 와 비타민 D 섭취를 늘리고, 이와 더불어 하중부하 운동을 증가시키는 것에 집중하라는 것이다. 젊은 여성들이 국립과학아카데미 ( che National Academy of Sciences ) 의 식품 영양 분과 ( Food and Nutrition Board ) 에서 제안하는 권고를 따른다면, 최대 뼈 질량에 가장 근접 하게 도달할 기회가 상당히 높아질 것이다. 즉, 18세 이하의 소녀들은 하루에 적어도 1,300mg의 Ca와 5mg의 비타민 D를 섭취해야 한다. 여기에 더하여, 매일 높은 특수한 비타민들과 무기염류들의 섭취가 하중부하 신체적활동 등의 증가와 더불어 필요하다.

 

3) 약물치료는 폐경기 이후 여성들의 뼈 손실을 늦출 수 있다.

 

 젊은 여성들을 위한 예방적 방법에 집중하는 것이 노년기 여성들이 운동 혹은 식이 개선에 의한 혜택을 받을 수 없다는 것을 암시하는 것은 아니다. 그러나 하중부하 운동과 식품을 통한 Ca 와 비타민 D 양 증가 등은 폐경기 전후의 여성들에서 뼈 소실을 단지 늦추어 줄 뿐이지 예방할 수 있는 것은 아니다. 최대 뼈 질량 이후 혹은 폐경기 이후에 뼈 손실을 멈추거나 뼈 무기 염류량을 증가시키는 것은 약물치료에 의한 방법 밖에 없다. 그러나 약물요법과 병행하여 Ca 와 비타민 D 섭취 증가와 더불어 신체활동을 증가시키는 것은 약물요법에만 의존하는 것과 비교하여 뼈 질량을 상당히 증가시키고 골절률을 낮출 수 있다.

 여기서 우리는 폐경기 이후 여성들의 뼈 질량을 증가시키기 위하여 사용하는 약물들 중에서 세 가지를 살펴보기로 한다. 에스트로겐, 에스트로겐 수용체 특이적 조절자 ( SERM ), 그리고 비스포스포네이트 등, 에스트로겐이 조골세포 ( 뼈 형성 ) 의 활성을 촉진하고 파골세포 ( 뼈 재흡 수 ) 의 활성을 억제하여 주기 때문에, 에스트로겐 대체요법 [ 호르몬 대체요법 ( HRT ) 으로 알려짐 ] 이 폐경기 이후의 뼈 손실을 막을 수 있는 치료제로 상당히 많이 승인되고 있음을 확인하는 것은 놀랍지 않다.

 

 사실상 골다공증 치료법으로 호르몬 대체요법의 사용에 대한 모든 연구들은 뼈 질량이 증가되거나 골절률이 감소되는 것으로 확인하였다. 불행하게도, 최근의 증거들은 뼈 질량을 증가 시킬 수 있는 용량으로 호르몬 대체요법을 사용하면 유방암 위험도를 또한 높일 수 있다는 것을 발견하였다. 증가된 유방암 발생 위험도는 과도한 뼈 손실과 골다공증에 대응하여 막을 수 있는 최소량으로 에스트로겐을 사용함으로써 상당히 낮출 수 있다. 지금은 골다공증의 예방과 치료를 위한 에스트로겐 대체법은 다른 치료법이 실패하거나 골절에 의한 건강의 위험도가 암 발생 위험도보다 높을 때에 사용하도록 하고 있다. 에스트로겐 수용체 특이 조절자 ( SERM ) 들은 에스트로겐이 결합하는 에스트로겐 수용체 a 혹은 B 에 의존해서 특이적으로 작용하는 종류의 화합물들 이다. 예를 들면, 타목시원 ( Nolvada. 8 ) 은 조골세포의 활성을 촉진함으로써 뼈 밀도를 증가시키지만, 내인성 에스트로겐이 에스트로겐 수용체에 결합하는 것을 방해하여 유방암 조직의 성장을 억제한다. 타목시펜의 심각한 부작용들과 뼈에 대한 상당히 미약한 효과로 인해 암 치료에 주로 사용하도록 유도되어 왔다.

 비록 랄록시펜 ( Evisa 2 ) 이 최근에 유방암 위험도가 높은 여성들을 치료하기 위하여 허가되었지만, 랄록시펜은 원래 골다공증 치료에 아주 적합하도록 개발된 것이다. 임상시험들은 랄록시펜이 엉덩이 뼈와 척추 뼈의 골절을 치료하는 데에 있어 타목시펜 보다는 훨씬 더 효과적이었지만, 에스트로겐 보다는 덜 효과적이라는 것을 확인하였다. 랄록시멘은 타목시펜에서 관찰된 심각한 부작용 - 말하자면, 자궁염과 자궁암의 위험도 증가 - 을 유발하지 않는다.

 비스포스포네이트는 파골세포의 세포자살을 유도하여 뼈 재흡수를 억제하는 화합물 군이다. 비스포스포네이트들은 정상적으로 산소 인산 결합을 대체하는 탄소 인산 결합을 만들어 정상적인 ATP 합성을 파괴한다. ATPase 는 단지 산소 - 인산 결합 만을 깰 수 있기 때문에, 탄소 인산 결합을 가진 ATP 는 파골세포 내에 독성을 낼 수 있을 정도로 축적되고 세포자살 을 유도한다. FDA 에서 허가된 세 가지 비스포스포네이트는 알렌드로네이 트 ( alendronate ; Fosamax ( 8 ), 이반드로네이트 ( inbandronate ; Boniva 28 ), 그리고 라이세드로네이트 ( risedronate ; Actonel ) 등이 있다. 세 가지 모두 폐경기 후 여성들의 뼈 무기염류 손실 속도를 낮추고 엉덩이 뼈와 척추 뼈의 골절 위험도를 낮추는 데 동일한 효능을 가지고 있다. 비스포스포네이트가 뼈 질량 을 높이는지 혹은 뼈 무기염류량의 손실을 단순하게 막는지에 대해서 몇 가지 논란거리가 남아 있다.