고암모니아혈증은 혈중 암모니아 수치가 비정상적으로 상승해 뇌 기능 저하, 혼수, 심하면 사망까지 초래할 수 있는 대사성 질환입니다. 조기 진단과 식이조절, 약물치료를 통해 뇌 손상을 예방하고 증상을 효과적으로 관리할 수 있습니다.
1. 고암모니아혈증의 개요 및 증상
아미노산의 대사는 암모니아를 생성합니다. 암모니아는 신경독성이 있으므로 체내에는 암모니아를 독성이 없는 요소 (Urea)로 전환하는 요소회로라는 연쇄효소반응이 존재합니다. 요소회로는 5개의 효소로 구성되어 있습니다.
고암모니아혈증은 개별 효소의 작동에 문제가 생겨 암모니아가 효과적으로 처리되지 않아 농도가 상승하게 되고, 이로 인한 신경독성이 나타나는 질환입니다. 요소회로의 이상이 대사질환으로 이한 고암모니아혈증의 가장 흔한 원인이며 전체적인 요소회로 대사 질환은 인구 35,000명당 1명 정도 발생합니다. 가장 흔한 요소회로 대사질환은 오르니틴 카르바모일기 이동효소 결핍증입니다. 자세한 내용은 별도 기술한 오르니틴트랜스카바미라제결핍을 참고하십시오. 요소회로 이상 외의 고암모니아혈증을 일으키는 선천성 대사 이상질환 또한 발견되고 있으나 요소회로 결핍증 보다 그 빈도는 낮습니다. 고암모니아혈증은 발현연령에 따라 다른 증상을 보입니다. 그러나 증상을 보고 고암모니아혈증으로 진단하기에는 모호한 경우가 많아 주의를 요합니다. 신생아시기에는 고암모니아혈증의 증상과 징후가 주로 뇌기능이상에 관련되어 나타나며 원인에 관계없이 비슷한 증상을 보입니다. 출생시 정상이던 환아는 단백질을 섭취하게 되면서 점차 증상을 나타냅니다. 섭취거부, 구토, 빈호흡, 기면을 보이며 혼수상태가 나타나는 경우도 있습니다. 경련도 발생할 수 있습니다. 심한 경우 죽음에 이르게 됩니다. 효소의 부분적 결핍이 있거나 신생아 기간 동안 고암모니아혈증이 없었던 환자라고 하더라도, 소아나 성인기에는 발현되며 구토와 실조, 혼돈, 안절부절못함, 짜증, 공격적인 모습 등의 신경학적 이상으로 특징됩니다. 이러한 증상은 기면, 혼수의 증상과도 함께 발생할 수 있습니다.
2. 고암모니아혈증의 원인
고암모니아혈증은 체내에서 암모니아 농도가 비정상적으로 상승하는 상태로, 다양한 원인에 의해 발생할 수 있습니다. 가장 주요한 원인 중 하나는 선천적인 요소회로 장애입니다. 요소회로는 간에서 암모니아를 처리하고, 이를 요소로 변환해 소변으로 배출하는 중요한 대사 경로입니다. 요소회로의 각 효소가 결핍되면 암모니아가 축적되어 고암모니아혈증을 초래합니다. 대표적인 선천적인 요소회로 장애에는 오르니틴 트랜스카바밀레이스 결핍증(OTC 결핍증), 아르기노숙시네이트 리아제 결핍증, 카바모일 인산 합성효소 결핍증 등이 있습니다. 이러한 질환은 주로 신생아나 유아기에 발병하며, 구토, 무기력, 의식 저하, 경련 등의 신경학적 증상을 동반합니다. 후천적인 원인도 고암모니아혈증을 유발할 수 있습니다. 가장 흔한 원인은 간 기능 저하입니다. 간은 암모니아를 요소로 변환하는 역할을 하기 때문에, 간경변, 간염, 간부전 등 간의 기능이 저하되면 이 과정이 원활히 이루어지지 않아 암모니아가 축적됩니다. 그 결과로 고암모니아혈증이 발생할 수 있으며, 이는 간성 뇌병증으로 이어질 수 있습니다. 이 외에도 약물이 원인으로 작용할 수 있습니다. 예를 들어, 발프로산과 같은 항경련제는 간에서 대사 과정을 방해하고 암모니아 농도를 높일 수 있습니다. 또한, 고단백 식이도 위험 요소로 작용할 수 있으며, 단백질 분해 과정에서 암모니아가 생성되어 간이 이를 처리하지 못하면 혈중 농도가 상승합니다. 또한 장 출혈이나 심한 탈수 또한 고암모니아혈증을 일으킬 수 있습니다. 고암모니아혈증의 증상은 급성으로 나타날 수 있으며, 그 주요 증상은 혼수상태, 의식 저하, 경련 등이 있습니다. 신생아나 유아의 경우에는 성장 발달 지연, 식사 후 구토, 불안정한 호흡 등이 나타날 수 있으며, 증상이 심화되면 뇌손상으로 이어질 수 있습니다. 만약 치료가 지연되면 뇌부종이나 심각한 신경학적 손상, 심한 경우에는 사망에 이를 수 있습니다. 고암모니아혈증은 원인에 따라 치료 방법이 다릅니다. 선천적인 요소회로 장애로 인한 경우, 효소 대체 요법이나 유전자 치료가 고려될 수 있습니다. 후천적인 원인에 의한 고암모니아혈증은 혈중 암모니아 농도를 낮추기 위한 정맥 주사 치료나, 나트륨 및 글루타민을 포함한 약물을 사용하여 치료합니다. 또한, 단백질 제한 식이를 통해 암모니아 생성을 최소화하고, 신체의 대사를 안정시킬 수 있습니다. 이와 함께, 간 기능이 매우 저하된 경우에는 간 이식이 유일한 해결책이 될 수 있습니다. 고암모니아혈증은 조기에 신속하게 진단하고 적절한 치료를 하는 것이 중요합니다. 치료가 적시에 이루어지면 예후가 좋을 수 있지만, 치료가 지연되거나 부적절할 경우에는 심각한 신경학적 손상이나 사망으로 이어질 수 있습니다. 이 질환은 원인에 맞는 치료가 필요하며, 환자와 의료진이 함께 협력하여 암모니아 농도를 정상화시키는 것이 핵심적인 치료 방안입니다.
3. 고암모니아혈증의 진단에 따른 치료방법
요소회로 질환에서 암모니아 수치는 급격히 상승하므로, 경미한 상승일지라도 수시간 뒤에 혈장 암모니아 수치 측정을 반복합니다. 정상적인 혈중 암모니아 수치는 건강한 영아에서는 100μM/μL, 미숙아에서는 150μM/μL 정도입니다. 심각한 고암모니아혈증이 있는 경우 다음과 같은 검사를 실시합니다. 혈액가스 검사, 혈청 요소, 크레아티닌, 혈당, 전해질, 간기능검사, 혈액응고 검사, 혈장 아미노산, 소변 유기산, 아미노산, 오로트산, 혈장 카르니틴 모든 요소회로 질환에서 글루타민 , 알라닌이 축적되고, 또한 대사경로를 차단하기 위해 아미노산들의 농도가 증가하거나, 감소되기도 합니다. 고암모니아혈증 환자의 말기에는 혈액응고이상, 신부전, 저칼슘혈증을 동반한 현저한 간기능 저하가 나타나며, 고암모니아혈증성 뇌증의 경우 뇌부종이나 두 개네 출혈이 나타나기도 합니다. 치료의 목적은 대사혼란을 조절하는 데 있습니다. 혈중 암모니아 농도가 300μM 보다 높은 시간이 12시간 이상 지속되는 경우 응급상황입니다. 가장 중요한 치료는 암모니아의 즉각적인 제거이며 이를 위하여 벤조산, 페닐아세테이트 등의 유기산을 투여합니다. 효과가 없는 경우 투석을 통해 암모니아 제거를 고려해야 합니다. 또한 암모니아의 생성을 억제하기 위하여 단백질 섭취를 중단하고, 고탄수화물, 고지방 등으로 충분한 에너지 공급이 필요합니다. 이와 병행하여 신경계 이상의 발생에 대한 철저한 감시와 지지요법이 필수적입니다.급성기 치료로 혈중 암모니아 수치가 조절되면 단백질과 에너지를 포함한 경구 섭취가 다시 시작되어야 합니다. 장기 치료의 목적은 생화학적 상태를 교정하고, 적절한 영양학적 요구도를 충족시키는 데 있습니다. 동시에 고암모니아혈증을 악화시킬 수 있는 굶주림, 감염 등에 주의해야 합니다.