1형 당뇨병의 원인, 빈도, 유전

1형 당뇨병이란?

1형 당뇨병(Type 1 diabetes mellitus)은 혈당(혈액 내 포도당) 수치가 비정상적으로 높은 것이 특징인 질환입니다. 이 형태의 당뇨병에서는 췌장의 베타 세포가 인슐린 생산을 중단합니다. 인슐린은 혈액에서 세포로 포도당(일종의 당)을 전달하여 에너지로 전환하는 과정을 조절합니다. 인슐린이 부족하면 포도당을 에너지로 사용하거나 혈액 내 포도당 양을 조절할 수 없게 됩니다.

1형 당뇨병은 어린 시절부터 성인기까지 어느 나이에서나 발생할 수 있습니다. 질환의 첫 징후와 증상은 높은 혈당에 의해 발생하며, 빈뇨(다뇨), 과도한 갈증(다갈증), 피로, 시야 흐림, 손발의 저림 또는 감각 상실, 체중 감소 등이 포함될 수 있습니다. 이러한 증상은 인슐린 대체 요법으로 혈당이 잘 조절되지 않으면 질환의 경과 중에 재발할 수 있습니다. 부적절한 조절은 또한 혈당 수치를 너무 낮게(저혈당) 만들 수 있습니다. 이는 운동 중이거나 식사가 지연될 때와 같이 신체의 필요가 변할 때 발생할 수 있습니다. 저혈당은 두통, 어지러움, 배고픔, 떨림, 발한, 약화, 불안을 유발할 수 있습니다.

조절되지 않은 1형 당뇨병은 당뇨병성 케톤산증이라는 생명을 위협하는 합병증을 초래할 수 있습니다. 인슐린이 없으면 세포는 포도당을 흡수할 수 없습니다. 세포 내 포도당 부족은 간이 보상하려고 더 많은 포도당을 혈액으로 방출하게 하여 혈당이 매우 높아질 수 있습니다. 세포는 혈액 내 포도당을 에너지로 사용할 수 없기 때문에 대신 지방을 사용하게 됩니다. 에너지를 얻기 위해 지방을 분해하면 케톤이라는 노폐물이 생성되며, 1형 당뇨병 환자에게는 독성 수준까지 축적될 수 있어 당뇨병성 케톤산증을 초래합니다. 영향을 받은 사람들은 빠르게 호흡하기 시작하고, 숨에서 과일 냄새가 나며, 메스꺼움, 구토, 얼굴 홍조, 복통, 입안 건조(구강건조증)를 경험할 수 있습니다. 심한 경우 당뇨병성 케톤산증은 혼수 상태와 사망으로 이어질 수 있습니다.

오랜 기간 동안 당뇨병과 관련된 만성 고혈당은 혈관과 신경에 손상을 초래하여 많은 장기와 조직에 영향을 미치는 합병증을 유발할 수 있습니다. 눈 뒤쪽의 빛에 민감한 조직인 망막이 손상되어(당뇨병성 망막병증) 시력 상실과 결국 실명을 초래할 수 있습니다. 신장 손상(당뇨병성 신병증)도 발생할 수 있으며 신부전과 말기 신장 질환(ESRD)으로 이어질 수 있습니다. 통증, 저림, 정상적인 감각 상실(당뇨병성 신경병증)은 특히 발에서 자주 발생합니다. 순환 장애와 부상에 대한 정상적인 반응을 유발하는 감각의 부재는 발에 영구적인 손상을 초래할 수 있으며, 심한 경우 손상은 절단으로 이어질 수 있습니다. 1형 당뇨병 환자는 심장마비, 뇌졸중, 요로 및 성기능 문제의 위험이 증가합니다.

1형 당뇨병의 원인

1형 당뇨병의 원인은 알려져 있지 않지만 몇 가지 위험 요소가 확인되었습니다. 1형 당뇨병 발병 위험은 HLA-DQA1, HLA-DQB1, HLA-DRB1 유전자의 특정 변이로 인해 증가합니다. 이 유전자들은 면역 체계에서 중요한 역할을 하는 단백질을 만드는 지침을 제공합니다. HLA-DQA1, HLA-DQB1, HLA-DRB1 유전자들은 인간 백혈구 항원(HLA) 복합체라는 유전자 가족에 속합니다. HLA 복합체는 면역 체계가 신체의 단백질과 바이러스나 박테리아와 같은 외부 침입자가 만든 단백질을 구별하도록 돕습니다.

1형 당뇨병은 일반적으로 자가면역 질환으로 간주됩니다. 자가면역 질환은 면역 체계가 신체의 조직과 장기를 공격할 때 발생합니다. 알 수 없는 이유로 1형 당뇨병 환자에서는 면역 체계가 췌장의 인슐린 생산 베타 세포를 손상시킵니다. 이러한 세포의 손상은 인슐린 생산을 저해하고 1형 당뇨병의 징후와 증상을 초래합니다.

HLA 유전자, 특히 HLA-DQA1, HLA-DQB1, HLA-DRB1 유전자는 많은 변이를 가지고 있으며, 개인은 이러한 변이의 특정 조합인 하플로타입을 가지고 있습니다. 특정 HLA 하플로타입은 1형 당뇨병 발병 위험이 높으며, HLA-DQA1, HLA-DQB1, HLA-DRB1 유전자 변이의 특정 조합이 가장 높은 위험을 초래합니다. 이러한 하플로타입은 베타 세포에 대한 부적절한 면역 반응의 위험을 증가시키는 것으로 보입니다. 그러나 이러한 변이들은 일반 인구에서도 발견되며, 유전자 변이를 가진 개인의 약 5%만이 1형 당뇨병을 발병합니다. HLA 변이는 이 질환의 유전적 위험의 약 40%를 차지합니다. 다른 HLA 변이는 질병에 대한 보호 효과를 나타냅니다. 환경적 요인과 다른 유전자의 변이와 같은 추가적인 요인들도 이 복잡한 질환의 발병에 영향을 미치는 것으로 생각됩니다.

• FOXP3
• HLA-DQA1
• HLA-DQB1
• HLA-DRB1
• HNF1A
• INS
• PTPN22

NCBI 유전자에서 추가 정보:

• CCR5
• CTLA4
• IL2RA
• IL6
• ITPR3
• OAS1
• SUMO4

1형 당뇨병의 발생 빈도

1형 당뇨병은 미국에서 매년 10만 명당 10~20명에게 발생합니다. 18세까지 미국에서 약 300명 중 1명이 1형 당뇨병을 앓게 됩니다. 이 질환은 유럽, 영국, 캐나다, 뉴질랜드에서도 비슷한 빈도로 발생합니다. 1형 당뇨병은 아시아와 남미에서는 훨씬 덜 발생하며, 연간 100만 명 중 1명 정도의 발생률이 보고되었습니다. 알 수 없는 이유로 지난 20년 동안 전 세계적으로 1형 당뇨병의 발생률이 매년 2~5%씩 증가하고 있습니다.

1형 당뇨병은 전 세계 당뇨병 사례의 5~10%를 차지합니다. 대부분의 당뇨병 환자는 제2형 당뇨병을 가지고 있으며, 이 경우 신체는 계속해서 인슐린을 생산하지만 이를 사용하는 능력이 감소합니다.

1형 당뇨병의 유전

1형 당뇨병 발병 소인은 세대를 통해 가족 내에서 전달되지만, 유전 패턴은 알려져 있지 않습니다.