만성신장질환자에서 '단백결합 요독소(Protein Bound Uremic Toxin, 이하 PBUT)'가 심혈관질환의 주 요인으로 지목되고 있다.

최근 다양한 연구들에선 PBUT가 만성신장질환(Chronic Kidney Disease, CKD) 환자의 심혈관사망률과 밀접한 연관성이 제기되는 모양새다.

투석으로 쉽게 제거되지 않는 이들 Indoxyl Sulfate, p-cresyl 등 PBUT의 영향력이 급부상했다는 게 관건.

해당 요독소가 제대로 배출되지 않을 경우, 내피세포의 기능부전을 초래해 심혈관질환(CVD)을 악화시키는 데 결정적 역할을 하는 것으로 나타났기 때문이다.

무엇보다 혈관염증, 내피세포 기능장애, 혈관석회화를 유발하는 Indoxyl Sulfate가 주요 위험인자가 될 수 있다는 결과였다.

계명의대 신장내과 진규복 교수(대구 동산병원)는 "지난 2009년 미국질병관리본부(CDC)에서는 CKD 환자 사망 원인의 31%가 CVD인 것으로 발표했다"면서 "심부전 사망의 가장 강력한 독립적 위험인자로 신기능 이상이 꼽히는 가운데, CKD와 CVD는 사망률을 높이는 동시에 이 둘이 동반될 경우엔 위험성이 더욱 증가한다"고 말했다.

이는 실제 투석환자에서 관상동맥질환으로 인한 심혈관사망률이 건강한 사람 대비 10~20배 이상 증가하며, 신장이식을 받기도 전에 심혈관질환 합병증으로 사망하는 것과도 결부된다.

'심장-신장증후군(Cardiorenal syndrome, 이하 CRS)'과도 뗄 수 없는 연결고리를 맺고 있어, 학계는 이에 대한 다양한 심혈관질환 예방전략을 논의하고 있다.

미국심장협회(AHA)도 학회지인 Circulation 2012년 11월 11일판에서 CRS의 관리전략을 두고, 급부상하는 PBUT의 역할을 집중 조명한 바 있다.

체내 축적된 PBUT, 요독성 심근병증의 근거 마련

단편적으로, Indoxyl Sulfate 등의 PBUT가 동맥경화의 진행에 미치는 악영향에 대한 근거는 여기서 그치지 않는다. 2014년 2월 20일 Toxins지에 게재된 일본 도쿄메디칼센터 Shunsuke Ito 박사팀의 연구 결과에 그 내용이 자세히 언급됐다.

Indoxyl Sulfate가 CKD 환자에서 내피세포의 기능부전과 혈관평활근세포(VSMC)의 증식을 유도함으로써, 동맥경화를 촉진시키고 혈관 석회화 및 골화에 관여한다는 게 골자다.

주저자인 Ito 박사는 "최근 CVD 발생위험을 놓고 CKD 연관 인자인 연령, 고혈압, 빈혈, 산화스트레스로 등과 함께 특이 위험인자로 칼슘, 인 항상성의 조절 장애, 요독소 등의 비전통적 위험인자의 영향력에 주목하고 있다"면서 "특히 CKD 환자에서 Indoxyl sulfate는 소변으로 완전히 배출되지 않고 체내에 축적돼 요독소가 된다"고 설명했다.

결국 PBUT 등의 비전통적 위험인자는 요독성 심근병증과 관상동맥 석회화 및 골화와 같은 CKD 연관성 혈관질환 및 비허혈성 심장사의 원인을 설명하는 근거가 된다는 분석이다.

이어 그는 "신장 합병증의 치료전략이 다양하게 논의되지만, 여전히 요독소의 양과 영향을 줄이는 타깃 치료전략은 부족한 상황"이라면서 "이번 결과 문제가 되는 Indoxyl sulfate를 체내에서 효과적으로 제거하는 경구 흡착탄의 사용이 해당 환자의 동맥경화를 예방하는 데 효과적인 치료전략이 될 수 있다"고 강조했다.

결과에 따르면 투석환자의 혈청 Indoxyl Sulfate, p-cresyl의 농도는 건강한 사람과 비교해 각각 54배, 17배가 더 높은 것으로 나타났다.

"단백결합 요독소, 혈액투석만으로 제거 어려워"

주목할 점은 이러한 PBUT가 알부민과 결합하기 때문에 오직 30% 수준에서만 혈액투석으로 제거가 된다는 것이다.

진규복 교수는 "투석으로는 해결할 수 없는 심혈관 질환의 악화요인에 대한 연구가 진행되면서, 최근 CKD 환자에서 심혈관 질환의 발생 위험인자로 고혈압, 고지혈증 등의 전통적인 인자 외에도 요독 물질 등에 대한 접근이 주목을 받고 있다"고 밝혔다.

요독 물질 가운데서도 소분자 물질이나 중분자 물질과는 달리 Indoxyl sulfate와 같은 단백결합 물질은 그 자체의 크기와 관계없이 통상적인 투석막으로는 제거되지 않는다는 게 문제다.

때문에 신대체 요법을 통해 심혈관질환의 유발요인으로 부상하는 Indoxyl Sulfate를 제거하는 데에는 현실적인 한계가 지적된다.

진규복 교수는 "이미 생성된 Indoxyl Sulfate를 줄이는 것보다 처음부터 생성을 줄이는 것이 최선의 방법으로 판단된다"며 "경구 흡착제는 원위 소장에서 특이적으로 해당 물질의 전구체를 흡착해, 효과적으로 혈중 및 신장의 Indoxyl Sulfate 수치를 낮추는 것으로 알려졌다"고 언급했다.

추후 대규모 다기관 임상연구가 필요하겠지만, 지금까지 밝혀진 근거를 바탕으로 Indoxyl Sulfate 등과 같은 요독 물질을 제거했을 때 신기능의 보존 뿐만 아니라 심장 섬유화, 심비대 등에도 긍정적인 결과를 기대할 수 있다는 평이다.