Cardiomyopathy (심근증, 심장병)

Cardiomyopathy (심근증, 심장병) Start.BioinformaticsAndMe

 

 

1. Cardiomyopathy, 심근증 이란?

심근증은 심근에 주된 병변이 보이는 질환의 총칭이다. 심근경색, 협심증, 고혈압 심장 질환이 없이 심장 근육에 이상이 발생하는 여러 질환군을 포함한다.

심근증은 크게 1차성과 2차성 두 가지로 나눌 수 있다.

1차: 주로 심장 근육에 특이적으로 병이 발생. 대부분 원인을 알 수 없음.

2차: 아밀로이드증(amyloidosis, 아밀로이드 단백질이 축적되어 조직 기능을 저하시킴)과 같이 심근 질환 원인의 전신 질환이 뚜렷하게 보임. 

때때로 알코올성 심근증이 전체 질환자의 30%가 넘게 발생하기도 하며, 질환 초기에 금주하게 되면 진행이 중지되거나 좌심실 수축능력이 회복되기도 한다. 그러나 지속적으로 술을 마시면 환자의 40~50%는 3~6년 안에 사망하게 된다.

 

 

2. 심근증의 원인과 증상

심근증의 원인과 증상은 환자가 놓인 환경에 따라 매우 다양하다.

- 원인:

Viral infection(바이러스감염), Autoimmune disease(자가면역질환), Excessive alcohol consumption(음주과다), Exposure to toxic compounds(독성물질노출), Pregnancy(임신), Familial disease(가족력)

- 증상:

Shortness of breath(호흡곤란), Swelling of the ankles(발목부종), Tiredness(피로감), Palpitations and Syncope(심장부위에 비정상적 심장박동을 느낌), Chest pain(흉통), Syncope(실신)

20∼40대에 증상이 나타나고, 급사의 원인이 됨.

 

 

3. 심근증의 종류

- 확장성 심근증 (DCM, dilated cardiomyopathy)

>수축장애, 심실내강이 커지고, 심근이 얇아짐. 따라서 심장이 비대해지고 고유의 능력을 상실함. 중년에 많고 남성에게 더 많다. 

- 비후성 심근증 (HCM, hypertrophic cardiomyopathy)

>심근이커짐. 가족력 의심. 별다른 증상이 없으며 젊은 연령층이 갑자기 사망하는 원인이 되기도 한다.

- 우심실 형성이상 심근증 (ACM, arrhythmogenic cardiomyopathy)

>우심실의 기능 및 구조 이상. 남성에서 여성에 비해 2~3배 더 많이 발생한다.

- 제한성 심근증 (RCM, restrictive cardiomyopathy)

>심근이 딱딱해짐. 서망률이 높다.

 

 

4. NYHA 에 의한 심장기능 중증도 판단

뉴욕심장학회 기준에 의해 심장기능상실의 중증도를 4개의 NYHA(New York Heart Association) 클래스로 나눈다.

- NYHA class 1: 심장질환이 있으나 증상이 없음, 걷거나 계단을 오를때 숨이 좀 차오르나 일상 활동에 문제 없는 정도.

- NYHA class 2: 숨이 차거나 협심증 같은 증상이 다소 보임. 일상 활동에 약간의 제한.

- NYHA class 3: 증상으로 인한 활동 제한 발생함. 20~100m 를 걸을 때에도 증상이 보이며 쉴때만 편안.

- NYHA class 4: 쉬는 동안에도 증상이 심함. 침대에서 벗어날 수 없을 정도. 

 

 

5. 관련 논문

심근증에 직접적인 원인을 찾기 위해 여러 연구들이 진행되었다. 주로 Gene expression 이나 DNA methylation 분야에 연구가 활발해 보이므로 아래 두 논문을 살펴보길 바란다.

 

A) Grzeskowiak, Rafal, et al. "Expression profiling of human idiopathic dilated cardiomyopathy." Cardiovascular research 59.2 (2003): 400-411.

위 그림은 200여개 정도의 DEG이 Gene ontology (Biological process)를 살펴보았다. Apoptosis의 Up expression이 보이고, Cell cycle 관련 ontology의 Down expression이 보인다. apoptosis와 cell cycle 의 관련성을 고려해보면 재밌다. 쉽게 설명하면, 심근증에 걸렸을 때 심근세포들이 자살하려는 발현이 증강하고, 심근세포를 만드는 발현은 떨어진다. 세포가 죽으면 다시 만들어야 하는데, 그러지 못하니 정상적인 심장기능을 해낼 심근세포들이 부족하다? 정도로 해석할 수 있겠다.

 

 

B) Koczor, Christopher A., et al. "Detection of differentially methylated gene promoters in failing and nonfailing human left ventricle myocardium using computation analysis." Physiological genomics 45.14 (2013): 597-605.

위 그림은 DCM (확장성 심근증) 환자들이 정상에 비해 유전자의 Promoter 지역에 DNA methylation이 높았다 란 결과를 보여줬다. 음.. DNA methylation 개념은 다음 칼럼에 다시 다루기로 하며, 간단하게 이해하자. 절대적 이론은 아니지만, 보통 유전자 프로모터의 메틸레이션 높으면 해당 유전자의 발현이 떨어진다고 알려져 있다 (Transcription factor가 프로모터에 붙지를 못해..). 따라서, DCM 환자들의 유전자들이 제대로 된 발현을 못하고 있는 상태라 볼 수 있겠다.

 

 

 

마무리하며..

심근증의 원인을 위에 써놓긴 했지만, 사실 원인이 명확하지 않다는게 정설인 듯하다. 특히 국내에서는 심근증 환자 샘플을 얻기가 매우 힘들기 때문에 연구가 어렵다고 한다. 소식통이 맞다면, 질병관리본부에서 연구를 위해 여러 병원에서 모은 심근 세포들을 sequencing한 데이터가 있는 걸로 알고 있다 (아닐수도 있습니다..)

 

 

Cardiomyopathy (심근증, 심장병) End.BioinformaticsAndMe