구루병의 발병 기전

음식과 함께 체내에 들어온 비타민 D는 _2- 글로불린과 결합하여 간으로 이동한 후, 25-하이드록살라아제라는 효소의 작용으로 생물학적으로 활성한 대사산물인 25-하이드록시콜레칼시페롤(25-OH-D3)(칼시디올)로 전환됩니다. 이 대사산물은 간에서 신장으로 이동한 후, 1-α-하이드록실라아제라는 효소의 작용으로 2-하이드록시콜레칼시페롤이라는 대사산물이 합성됩니다.

• 1,25-디하이드록시콜레칼시페롤[1,25-(OH) ₂ -D3(칼시트리올)]은 비타민 D보다 5~10배 더 활성도가 높습니다. 장에서의 칼슘 흡수 조절과 장기 및 조직으로의 칼슘 전달에 중요한 역할을 하는 빠르게 작용하는 활성 화합물입니다.
• 24,25-디하이드록시콜레칼시페롤[24,25-(OH) ₂ -D3]은 뼈 조직 내 칼슘과 인산염의 고정을 담당하며, 부갑상선 호르몬 분비를 억제합니다. 이 성분은 뼈 미네랄화를 조절하는 장기 작용 화합물로, 뼈 미네랄화 부위에 충분한 칼슘을 공급합니다.

혈청 내 칼슘 농도는 일정하며 2.25~2.7 mmol/L입니다. 정상적으로 칼슘과 인의 농도는 2:1의 비율로 유지되는데, 이는 골격 형성에 필수적입니다. 혈중 칼슘은 이온화 형태와 단백질 결합 형태, 두 가지 형태로 존재합니다.

칼슘 이온의 흡수는 소장 상피에서 칼슘 결합 단백질의 참여로 이루어지며, 이 단백질의 합성은 비타민 D의 활성 대사산물인 I,25-(OH) ₂ - _D3 에 의해 자극됩니다. 이는 갑상선과 부갑상선 호르몬과 함께 정상적인 골화와 골격 성장에 필수적입니다. 비타민 D 결핍은 혈청 내 활성 대사산물 수치 감소로 이어져 장에서 칼슘 이온의 흡수와 신세뇨관에서의 재흡수를 방해하고, 뼈에서 칼슘과 인의 재흡수 활동을 감소시켜 저칼슘혈증을 유발할 수 있습니다.

혈장 내 이온화 칼슘 수치가 감소하면 부갑상선 수용체가 자극되어 부갑상선 호르몬 생성이 촉진됩니다. 부갑상선 호르몬의 주요 효과는 뼈 조직을 분해하는 파골세포를 활성화 하고 조골세포의 콜라겐 합성을 억제하는 것입니다. 결과적으로 칼슘이 뼈 조직에서 혈액으로 이동하고(저칼슘혈증에 대한 보상 작용) 석회화되지 않은 뼈가 형성되어 골다공증과 골연화증이 발생합니다. 동시에 부갑상선 호르몬은 신세뇨관에서 인산염의 재흡수를 감소시켜 인이 소변으로 배출되고, 고인산뇨증과 저인산혈증(저칼슘혈증보다 초기 증상)이 발생합니다. 혈장 내 인 함량이 감소하면 체내 산화 과정이 둔화되고, 이로 인해 산화가 부족한 대사산물이 축적되고 산증이 발생합니다. 산증은 또한 인-칼륨 염을 용해된 상태로 유지함으로써 뼈의 석회화를 방지합니다. 구루병의 주요 병리학적 변화는 뼈의 골단부에서 관찰됩니다. 골단부는 부드러워지고, 휘어지며, 얇아집니다. 이와 함께, 석회화되지 않은 골조직이 과도하게 증식합니다.

칼시토닌은 강력한 부갑상선 호르몬 길항제입니다. 파골세포의 수와 활동을 감소시키고, 골 흡수를 억제하며, 칼슘이 뼈 조직으로 복귀하도록 돕고, 부갑상선 호르몬 분비를 억제합니다. 칼시토닌 분비는 혈중 칼슘 농도가 증가할수록 증가하고, 감소할수록 감소합니다.

구루병 발생에는 미네랄 대사 장애 외에도 지방 및 탄수화물 대사 장애가 중요한 역할을 하는데, 특히 피루브산에서 시트르산 생성 감소가 중요한데, 구연산 농도 감소는 칼슘의 혈중 운반을 방해하기 때문입니다. 또한, 구루병이 발생하면 신장에서 아미노산의 재흡수가 감소하여 아미노산뇨증이 발생하고, 단백질 대사 장애는 칼슘과 인산염의 흡수를 악화시킵니다.

구루병 발병 기전에서 가장 중요한 연관성은 다음과 같다고 여겨진다.

• 피부의 콜레칼시페롤 형성 방해
• 간과 신장의 인-칼슘 대사 장애
• 비타민 D 섭취가 부족합니다.

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