담석이 생기는 이유와 담석을 구성하는 주성분

담석이 복통 등의 증상을 일으키는 것을 담석증이라고 합니다. 담석은 주로 콜레스테롤과 빌리루빈을 주성분으로 하며, 그 성분에 따라서 명칭이 달라집니다. 또 담석의 종류에 따라 생기는 원인이 다르기 때문에 각각을 자세히 알아보도록 하겠습니다.

 

 

담석을 구성하는 주성분과 그에 따른 분류

담석은 크게 2가지로 구성되어 있습니다. 첫째는 콜레스테롤(cholesterol)이고, 둘째는 빌리루빈(bilirubin)입니다. 이에 따라 담석을 분류할 수 있습니다. 콜레스테롤이 주로 포함된 담석은 콜레스테롤 담석(cholesterol gallstone)이라고 합니다. 그리고 빌리루빈이 주로 포함된 담석은 색소 담석(pigment gallstone)이라고 합니다. 이 두 가지에 속하지 않는 담석은 희귀 담석이라고 부르며, 탄산칼슘 담석, 지방산 칼슘 담석, 기타 혼합 담석 등이 있습니다.

콜레스테롤 담석(cholesterol gallstone)

콜레스테롤 담석은 형상에 따라 순 콜레스테롤 담석(pure cholesterol gallstone), 혼성 담석(combination gallstone), 혼합 담석(mixed gallstone)으로 나눌 수 있습니다. 순 콜레스테롤 담석은 콜레스테롤의 함량이 95% 이상을 차지하는 담석입니다. 담석을 잘라보면 하얀 단면을 가지고 있고, 방사상의 모양을 띠는 것이 특징입니다. 칼슘의 함량이 매우 적기 때문에 CT로는 찍히지 않습니다. 혼성 담석은 속층과 바깥층이 구분되어 있는 특징이 있습니다. 속층은 방사형의 부챗살 모양이지만, 바깥층은 층 모양을 이루고 있습니다. 단순 X-선 사진으로는 석회화가 잘 찍히지 않습니다. 혼합 담석은 부챗살 모양과 층 모양이 혼합되어 있는 것이 특징입니다. 혼성 담석처럼 단순 X-선 사진으로는 잘 찍히지 않습니다. 중심부에 균열이 있는 경우가 많은데 이때에는 가운데 균열된 구멍이 벤츠 자동차의 엠블렘처럼 보일 수 있습니다.

색소 담석(pigment gallstone)

색소 담석은 흑색 담석(black gallstone)과 빌리루빈 칼슘 담석(calcium bilirubinate gallstone)으로 나눌 수 있습니다. 흑색 담석은 단독으로 생기지는 않고, 쓸개 안에서 무기 빌리루빈이 결정화되어 생성됩니다. 까만 사탕처럼 보이는 것이 특징입니다. 흑색 담석의 반 정도가 단순 X-선 사진에서 나타납니다. 빌리루빈 칼슘 담석은 빌리루빈 칼슘이 30~50% 정도 포함된 담석입니다. 갈색을 띠고 단면이 층 모양을 이루고 있습니다. 단순 X-선 사진으로 석회화가 찍히는 경우도 있습니다.

 

담석이 생기는 이유

콜레스테롤 담석이 생기는 이유

콜레스테롤은 간세포에서 합성됩니다. 일부는 굴모양혈관(sinusoid)을 통해서 혈액으로 방출되고, 일부는 쓸개 모세관(bile canaliculus)을 통해서 담즙으로 방출됩니다. 담즙으로 방출되는 콜레스테롤은 담즙 속에서 미포(micelle)를 형성합니다. 콜레스테롤을 주위를 담즙산과 레시틴(lecithin)이 둘러싸면서 미포를 구성합니다. 담즙 속의 콜레스테롤은 대체로 불필요한 것이기 때문에 미포를 형성한 후 변으로 그대로 배출됩니다. 하지만 만약 콜레스테롤이 과량 존재한다면 미포를 형성하지 못하는 콜레스테롤이 생길 수 있습니다. 미포 속에 들어가지 못하는 콜레스테롤은 결정이 되어 침전됩니다. 이러한 담즙의 상황을 담석이 생기기 쉬운 상태라고 합니다.

정리하면, 콜레스테롤 담석이 생기기 쉬운 상태는 첫째로, 담즙 속에 방출된 콜레스테롤이 많을 때입니다. 비만이나 고지혈증, 당뇨병 환자, 경구 피임약을 복용할 경우, 고지혈증 약인 clofibrate를 복용하는 경우에 해당합니다. 둘째로, 담즙 속에 담즙산의 양이 적을 때입니다. 돌창자를 절제했거나 크론병으로 인해 돌창자의 병변이 있는 경우, 문맥압이 항진된 경우에 담즙산의 순환에 문제가 있을 수 있습니다. 그러면 미포를 형성할 수 있는 담즙산이 적어져 콜레스테롤이 미포를 형성하기가 어려워집니다. 셋째로, 쓸개의 수축력이 저하되어 담즙이 저류 될 때입니다. 중심정맥영양(total parenteral nutrition) 중에는 CCK(cholecystokinin)의 방출이 줄어듭니다. 이로 인해 쓸개의 수축력이 줄면 쓸개 안에 담즙이 저류 됩니다. 그래서 콜레스테롤 결정이 생기기 쉬운 상태가 될 수 있습니다.

색소 담석이 생기는 이유

흑색 담석이 생기는 이유

흑색 담석이 생기는 기전은 아직 명확히 밝혀지지는 않았습니다. 확실한 것은 흑색 담석을 일으킬 수 있는 질환이 있다는 것입니다. 위 절제술 후 미주신경을 절단한 경우, 심장판막 치환술 후, 용혈성 빈혈이나 간경변의 경우에 흑색 담석이 생길 수 있습니다.

빌리루빈 칼슘 담석이 생기는 이유

원래 빌리루빈은 물에 녹기 쉬운 direct bilirubin의 상태로 존재합니다. 그래서 담도를 자유롭게 흘려서 장관으로 이동합니다. 하지만 세균 감염이 일어나게 되면 빌리루빈의 형태가 바뀌게 됩니다. 세균은 베타-glucuronidase라는 효소를 가지고 있습니다. 이 효소가 빌리루빈에 작용하면 direct bilirubin에 있던 glucuronic acid가 분리됩니다. 이로 인해 빌리루빈은 물에 녹지 않는 indirect bilirubin으로 바뀌어 고여 있게 되고, 칼슘과 결합하여 빌리루빈 칼슘을 형성하게 됩니다.