과민반응의 종류
Gell과 Coombs는 과민반응을 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ, Ⅳ형으로 분류하였는데 Ⅰ, Ⅱ, Ⅲ형은 항체가 관여하는 체액성(humoral) 면역반응이고, Ⅳ형은 T 림프구와 대식세포 (macrophage)가 관여하는 세포매개(cell-mediated) 면역 반응입니다.
1. 제Ⅰ형 과민반응
외부 항원에 대한 IgE 항체는 주로 호흡기와 소화기 점막하에 존재하는 형질세포(plasma cell)에 의해 만들어집니다. 이때 IgE 항체를 만들게 하는 항원을 특별히 알레르겐이라고 부릅니다. 만들어진 IgE 항체는 비반세포와 호염기구 표면에 있는 수용체에 붙습니다.
정상인은 비반세포(mast cell)나 호염기구 표면에 있는 수용체의 20∼50%만이 IgE와 결합되어 있습니다. 하지만, 아토피 환자들의 경우 여러 외부항원에 대하여 IgE 항체가 많이 만들어지는 상태로 이를 감작된(sensitized) 상태라고 말하며, 이들 환자의 경우에는 거의 수용체의 100%가 IgE와 결합되어 있습니다.
감작된 상태에서 알레르겐이 다시 몸에 들어오면 세포에 붙어 있는 IgE 분자들과 결합하여 수용체 간에 가교(bridge)가 생성되고 알레르기 염증반응이 일어나게 됩니다. 알레르기 염증반응이 시작되면 비반세포 내의 과립에 저장되어 있던 히스타민 등의 물질이 세포 밖으로 분비되고 류코트리엔, 프로스타글란딘 등의 화학매체들이 새로 만들어집니다.
이런 화학매체들은 수십 분 내에 혈관을 확장시키고 투과성을 증가시키며, 우리 몸의 평활근을 수축시킴과 동시에 분비선의 기능을 증가시켜 특징적인 알레르기 증상(조기반응, early phase reaction)을 일으킵니다. 또 항원 노출 후 2∼4시간 후에 조기반응에서 분비된 화학매체들에 의해 호산구, 호중구, 단핵구 등의 염증세포들의 이동이 일어나서 염증이 발생하는데, 이를 후기반응(late phase reaction)이라고 부릅니다. 후기 반응은 알레르겐 노출 6∼8시간 후에 가장 심하게 나타나고, 12∼48시간 동안 지속됩니다. 알레르기 천식 환자에서 볼 수 있는 기관지과민성은 이러한 후기반응의 정도와 비례하여 나타납니다.
2. 제Ⅱ형 과민반응
제Ⅱ형 과민반응은 세포표면에 있는 항원에 대해 IgG 또는 IgM 항체가 결합하여 일어나는 과민 반응입니다. 맞지 않는 혈액형의 피를 수혈받았을 때 생기는 적혈구의 용혈과 혈소판 감소증이 여기에 포함됩니다.
3. 제Ⅲ형 과민반응
세포 밖에서 항원과 항체가 결합하여 면역 복합체가 만들어지고 이 면역복합체가 혈관을 타고 이동하다가 신장이나 폐와 같은 여과장기(filtering organ) 또는 혈관벽에 부착하여 보체를 활성화시킵니다. 이때 다핵백혈구가 병변 부위로 이동하여 면역 복합체를 탐식한 후 깨지면서 여러 종류의 단백질 분해효소를 배출하여 주위 조직을 파괴합니다. 혈청병, 사구체신염, 과민성 폐렴 등이 이 과민반응에 포함됩니다.
4. 제Ⅳ형 과민반응
세포매개면역의 한 형태인 지연형 과민반응(delayed type hypersensitivity)에는 감작 단계(sensitization), 유발단계(elicitation), 종결단계(termination)가 있습니다.
외부에서 항원이 들어오면 항원제시세포가 항원을 주위 림프절이나 비장으로 운반하여 T 림프구에 전달합니다. 이T 림프구들은 항원특이 CD4+ T 림프구로 변화되고 그 숫자가 늘어나서 작동세포(effector cell)가 되는데 일부 활성화된 T 림프구는 기억세포 (memory cell)가 됩니다.
작동세포와 기억세포는 혈액으로 들어가 순환하다가 다시 원인 항원이 들어오면 활동을 시작합니다. 이들은 혈관내피세포를 자극하여 IL-8, MCP 같은 물질을 분비하도록 하고 이 물질들은 혈관을 돌아다니던 호중구, T 림프구, 단핵구 등의 염증세포들이 혈관 밖으로 빠져나가서 항원이 들어온 곳으로 모이게 합니다.
항원이 들어온 부위로 이동한 단핵구는 대식세포로 변하여 항원을 제거하고 지연형 과민반응을 종결시킵니다. 그런데 항원이 완전히 제거되지 않으면 대식세포가 지속적인 자극을 받아 epitheloid cell로 변하거나 여러 개의 대식세포가 합쳐져서 육아종을 만들게 됩니다.
결핵, 나병, 접촉성 피부염 등이 이 면역 반응에 의해 발생합니다.