@알레르기 반응의 원리 총정리, IgE와 히스타민은 어떤 역할을 할까

1. 알레르기 반응의 원리란 무엇인가알레르기 반응의 원리는 인체의 면역체계가 꽃가루나 집먼지진드기, 음식처럼 일반적으로 해롭지 않은 물질을 위험한 침입자로 잘못 판단하면서 시작됐다. 알레르기 반응의 원리를 이해할 때 핵심적으로 알아야 할 물질은 IgE와 히스타민이었다. IgE 역할은 특정 알레르겐을 기억하고 비만세포가 반응하도록 준비시키는 것이었으며, 히스타민 역할은 가려움과 콧물, 재채기, 부종 같은 실제 알레르기 증상을 일으키는 것이었다. 즉 알레르기 반응의 원리에서 IgE는 원인 물질을 인식하는 경보 장치와 비슷했고, 히스타민은 경보가 울린 뒤 염증 반응을 일으키는 신호 물질이었다. 다만 모든 알레르기 질환이 IgE만으로 발생하는 것은 아니며 면역세포가 직접 관여하는 지연형 과민반응도 존재했다.

2. 알레르겐과 면역체계의 관계알레르기를 유발하는 물질을 알레르겐이라고 했다. 대표적인 알레르겐에는 꽃가루, 집먼지진드기, 곰팡이, 동물의 비듬, 우유와 달걀, 땅콩, 견과류, 생선, 갑각류, 약물, 벌독 등이 있었다. 이러한 물질은 대부분의 사람에게 심각한 문제를 일으키지 않았지만 알레르기 소인이 있는 사람의 면역체계는 알레르겐의 특정 단백질을 위험 물질로 인식했다. 알레르겐이 코와 기관지, 피부, 소화기관 등을 통해 몸에 들어오면 항원제시세포가 이를 처리해 다른 면역세포에 정보를 전달했다. 이후 제2형 보조 T세포를 중심으로 한 면역반응이 활성화됐으며, B세포가 해당 알레르겐에 특이적으로 반응하는 IgE 항체를 만들도록 유도했다. 이 과정은 증상이 나타나기 전 몸이 알레르기 반응을 준비하는 단계였다.

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3. 첫 번째 노출에서 일어나는 감작 과정알레르겐에 처음 노출됐다고 해서 반드시 즉시 심한 알레르기 증상이 나타나는 것은 아니었다. 첫 노출에서는 면역체계가 해당 물질을 기억하고 다음 노출에 대비하는 감작 과정이 진행될 수 있었다. B세포가 생산한 알레르겐 특이 IgE는 혈액 속을 이동한 뒤 조직에 존재하는 비만세포와 혈액 속 호염기구 표면에 결합했다. 비만세포 표면에는 IgE와 강하게 결합하는 고친화성 수용체인 FcεRI가 존재했다. IgE가 이 수용체에 붙으면 비만세포는 특정 알레르겐을 알아볼 수 있는 준비 상태가 됐다. 이때 뚜렷한 증상이 없더라도 면역학적으로는 이미 감작된 상태일 수 있었다. 이후 같은 알레르겐이 다시 몸에 들어오면 준비돼 있던 IgE와 비만세포가 빠르게 반응했다.

4. IgE는 어떤 역할을 할까IgE는 면역글로불린 E라고 부르는 항체의 한 종류였다. 혈액에 존재하는 전체 항체 가운데 양은 많지 않지만 즉시형 알레르기 반응에서 중심적인 역할을 했다. 특정 알레르겐에 맞춰 만들어진 IgE는 비만세포와 호염기구 표면에 붙어 알레르겐을 감시했다. 같은 알레르겐이 다시 침입하면 하나의 알레르겐이 주변의 여러 IgE 항체를 동시에 연결하는 교차결합이 일어났다. 이 신호가 비만세포 내부로 전달되면 세포가 활성화돼 저장하고 있던 염증 매개물질을 밖으로 방출했다. IgE는 알레르기 증상을 직접 만드는 물질이라기보다 비만세포가 어떤 알레르겐에 반응할지를 결정하는 인식 장치에 가까웠다. 기생충 방어에도 관여했지만 알레르기 환자에게는 무해한 물질을 공격하게 만드는 원인이 됐다.

5. 비만세포와 탈과립 반응비만세포는 피부와 코, 눈, 폐, 소화관처럼 외부 물질이 들어오기 쉬운 조직에 주로 분포한 면역세포였다. 이름에 지방을 의미하는 표현이 들어갔지만 비만이나 지방세포와 직접적인 관련은 없었다. 비만세포 내부에는 히스타민과 트립타제 같은 여러 화학물질이 작은 과립 형태로 저장돼 있었다. 알레르겐이 비만세포 표면의 IgE를 교차결합하면 세포막과 과립이 융합하면서 내용물이 세포 밖으로 빠르게 방출됐다. 이를 비만세포 탈과립이라고 했다. 탈과립 과정은 수초에서 수분 사이에 일어날 수 있어 원인 음식을 먹거나 벌에 쏘인 뒤 비교적 짧은 시간 안에 증상이 나타나기도 했다. 비만세포는 히스타민뿐 아니라 류코트리엔, 프로스타글란딘, 사이토카인 등도 방출해 알레르기 반응을 확대했다.

6. 히스타민은 어떤 역할을 할까히스타민은 세포 사이에 정보를 전달하는 신호 물질이었으며 알레르기 증상을 일으키는 대표적인 염증 매개물질이었다. 비만세포에서 방출된 히스타민이 혈관과 신경, 분비샘, 기관지 등에 존재하는 수용체와 결합하면 여러 변화가 나타났다. 피부의 감각신경이 자극되면 가려움이 발생했고, 혈관이 확장되면 피부가 붉어졌다. 혈관의 투과성이 증가하면 혈액 속 수분이 주변 조직으로 빠져나가 두드러기와 눈꺼풀 부종, 입술 부종 등이 생겼다. 코 점막에서는 혈관 확장과 분비 증가로 코막힘과 맑은 콧물이 나타났으며 감각신경 자극으로 재채기가 발생했다. 눈에서는 가려움과 충혈, 눈물이 나타날 수 있었다. 히스타민은 알레르기 외에도 위산 분비와 수면·각성 조절 등 정상적인 생리 기능에 관여했다.

7. 즉시형 반응과 후기 염증반응IgE가 관여하는 알레르기 반응은 즉시형 과민반응으로 분류됐다. 초기 반응은 알레르겐에 노출된 뒤 수분에서 수 시간 안에 발생할 수 있었으며, 비만세포에서 빠르게 방출된 히스타민 등의 영향을 받았다. 이 단계에서는 재채기와 콧물, 두드러기, 가려움, 부종, 기침 등이 나타났다. 그러나 초기 증상이 줄어든 뒤에도 염증이 완전히 끝난 것은 아니었다. 비만세포가 방출한 사이토카인과 여러 매개물질이 호산구와 제2형 보조 T세포 등 다른 면역세포를 불러들이면서 후기 반응이 이어질 수 있었다. 후기 반응은 코막힘과 기관지 과민성, 피부 염증을 오랫동안 지속시키는 데 영향을 줬다. 알레르기비염과 천식, 아토피피부염이 만성화되는 과정에서는 이러한 반복적인 염증반응이 중요하게 작용했다.

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8. 알레르기 증상이 사람마다 다른 이유같은 알레르겐에 노출되더라도 나타나는 증상과 심한 정도는 사람마다 달랐다. 알레르겐이 들어온 경로와 양, 특이 IgE의 종류, 비만세포가 분포한 기관, 천식과 같은 기저질환 여부 등이 반응에 영향을 줬다. 꽃가루를 흡입하면 주로 코와 눈에서 알레르기비염과 결막염 증상이 나타났고, 음식 알레르겐을 섭취하면 입안 가려움과 두드러기, 구토, 복통 등이 발생할 수 있었다. 피부에 접촉하면 국소적인 발진이나 부종이 나타날 수 있었으며, 알레르겐이 전신에 영향을 주면 여러 기관에서 증상이 동시에 발생했다. 운동과 음주, 감염, 수면 부족, 일부 약물 등은 특정 상황에서 알레르기 반응의 문턱을 낮추는 보조 요인으로 작용할 수 있었다. 따라서 이전 반응이 가벼웠다는 이유만으로 다음 반응도 반드시 가벼울 것이라고 예측할 수는 없었다.

9. 항히스타민제는 알레르기를 어떻게 줄일까항히스타민제는 몸속 히스타민을 완전히 제거하거나 IgE 생성을 직접 중단시키는 약은 아니었다. 주로 히스타민이 H1 수용체에 결합해 작용하는 것을 차단함으로써 재채기와 맑은 콧물, 눈과 피부의 가려움, 두드러기 증상을 줄였다. 알레르기비염과 알레르기결막염, 두드러기 등에 흔히 사용됐지만 코막힘이나 천식성 기도 염증을 단독으로 충분히 치료하지 못할 수도 있었다. 1세대 항히스타민제는 뇌로 이동해 졸림과 집중력 저하를 일으킬 가능성이 상대적으로 컸으며, 2세대 약물은 대체로 이러한 진정 작용이 적었다. 항히스타민제는 증상을 조절하는 약이므로 원인 알레르겐을 확인하고 노출을 줄이는 관리도 필요했다. 나이와 임신 여부, 다른 약물 복용 상태에 따라 적합한 약이 달라질 수 있어 의료진이나 약사와 상담해야 했다.

10. 아나필락시스와 IgE·히스타민의 관계알레르기 반응이 전신에서 급격히 진행하면 아나필락시스가 발생할 수 있었다. 알레르겐이 많은 비만세포와 호염기구를 동시에 활성화하면 히스타민과 류코트리엔 등 여러 매개물질이 대량 방출됐다. 이로 인해 전신 혈관이 확장되고 혈관 밖으로 체액이 빠져나가 혈압이 떨어질 수 있었으며, 기관지 수축과 목·혀의 부종으로 호흡이 어려워질 수 있었다. 반복되는 구토와 복통, 전신 두드러기, 어지럼증, 의식 저하 등이 함께 나타나기도 했다. 아나필락시스의 우선 치료제는 에피네프린이었으며 항히스타민제만 복용하며 기다려서는 안 됐다. 호흡곤란이나 목소리 변화, 혀와 목의 부종, 갑작스러운 실신 증상이 나타나면 즉시 에피네프린 자가주사제를 사용하고 119에 도움을 요청해야 했다.

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