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무릎관절염 - 줄기세포 치료, 허와 실!

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무릎관절염 - 줄기세포 치료, 허와 실

Q. 연골은 재생될 수 있나요? 


A. 연골은 크게 연골을 이루는 뼈대와 연골 세포로 이루어져 있습니다. 뼈대는 연골 특유의 질긴 콜라겐과 스펀지같이 물을 흡수하는 단백 다당으로 구성되어 있는데, 이러한 구성 성분 때문에 단단하면서도 탄 력이 있고, 얼음보다 미끄러운 성질을 띄고 있습니다. 아직까지 현대 의학으로는 이러한 완벽한 성질을 지니는 연골을 재생하는 것이 불가능합니다.


더욱이, 연골에는 혈관과 신경이 거의 분포하고 있지 않기 때문에 자연 재생이 불가능하고, 손상 초기에는 증상을 느끼지 못합니다. 관절안에서 퇴행성 변화가 일어나면, 연골을 공격하는 연골 분해 효소들이 생성되기 때문에 연골이 더 닳아 없어지게 됩니다. 그러므로, 퇴행성 관절염에서 생물학적 치료를 이해하기 위해서는 연골 뼈대의 전반적인 소실, 연골 밑 뼈의 변화, 활액막 변성 등 연골을 마모시키는 유발 기전을 종합적으로 파악해야 합니다.

Q. 줄기세포 치료란 무엇인가요? 


A. 최근 20~30년간 정상 연골을 재생시키기 위한 많은 노력들이 있어 왔지만, 결국엔 실패로 끝났습니다. 그래서 보다 근본적인 단계에서부터 연골을 재생시켜 주기 위한 시도로 줄기세포 치료가 발전하게 된  것입니다. 줄기세포는 말 그대로 성숙한 세포들의 뿌리가 되는 원시 단계의 어린 세포입니다.  


즉, 줄기세포는 주변 환경에 따라 연골, 뼈, 신경, 혈관 등 모든 조직으로 분화할 수 있습니다. 연골이 손상된 부위에 줄기세포를 이식해 주면, 줄기세포가 연골로 분화되어 재생이 된다는 믿음 하에 시작된 것입니다. 줄기세포는 완성된 성체에서 얻을 수 있는데, 우리 몸의 골수나 지방조직에서 얻은 것을 자가줄기세포, 제대혈에서 얻은 것을 타가 줄기세포라고 지칭합니다.


Q. 줄기세포 치료는 주로 어떤 경우에 시행하게 되나요? 


A. 외상이나 퇴행성 변화로 인해 뼈가 드러날 만큼 연골이 없어진 경우에 줄기세포 치료를 고려해 볼 수 있습니다. 줄기세포는 자체로 연골로의 분화 능력뿐만 아니라, 관절 내 파괴 작용이 우세한 나쁜 환경을 바꿔 놓을 수 있는 특정 단백 물질을 분비하는 능력이 있습니다. 이러한 단백 물질도 큰 역할을 하여 연골 생성을 유도한다고 이해하면 될 것 같습니다. 그래서 기존의 연골 재생 방법으로는 접근할 수 없었던 퇴행성의 광범위 연골 병변에 줄기세포 치료가 시행되고 있습니다. 

Q. 줄기세포 치료가 불가능한 경우는 어떤 경우인가요? 


A. 대개 자기 몸에서 얻은 자가줄기세포의 경우 15~50세를 적응증으로 보고 있습니다. 50세 이상이 되면, 줄기세포도 노화의 과정을 겪기 때문에 연골로 분화시킬 수 있는 힘이 떨어진다고 보면 됩니다. 그래서 개발된 것이 제대혈에서 얻은 타가 줄기세포 치료입니다. 타가 줄기세포는 연령의 제한 없이 고령자에게도 적용할 수 있다는 장점을 가지고 있습니다. 다만, 뼈끼리 닿을 정도로 관절 간격이 없어지고 다리가 휘는 변형까지 진행된 경우에는 타가 줄기세포를 이식하여도 재생 효과가 거의 없습니다.


관절 내 생물학 적 변화뿐만 아니라 생역학적 변화까지 진행된 것이므로, 이런 경우에는 우선적으로 생역학적 변화를 해결해 주어야 합니다. 휜 다리 교정술이라고 알려져 있는 절골술, 외고정 장치를 이용한 관절 신연술을 시행하면 손상된 관절로의 압박을 줄여주므로, 생역학적 한계를 극복한 상태에서는 줄기세포 이식술을 시도해 볼 수 있습니다. 

좌측 슬관절 내측 구획의 압력을 줄여주기 위해 시행된 근위 경골 절골술 (수술 전, 후)


Q. 줄기세포 치료의 장점과 단점은 무엇인가요? 


A. 광범위 연골 결손 환자에게 적용할 수 있다는 것이 가장 큰 장점입니다. 줄기세포가 자체로 연골로 분화되는 효과뿐만 아니라, 줄기세포에서 분비되는 단백 물질이 파괴가 우세한 무릎 내 환경을 개선시켜 줄 수 있기 때문에 퇴행성 관절염에도 적용할 수 있다는 것이 기존의 연골 재생술과 다른 점입니다. 다만, 아직까지는 장기 임상 결과가 없기 때문에, 줄기세포 치료를 너무 맹신하여 연골 재생이 불가능 한 경우에도 무리하게 적용하여서는 안 됩니다. 또한, 고가인 것도 단점이라고 할 수 있습니다.

Q. 줄기세포 치료 이후 통증이나 불편함이 있나요? 


A. 줄기세포 이식술 시에 연골이 닳아 없어진 뼈에 여러 개의 구멍을 만들어서 줄기세포를 담을 그릇을 만들어 주게 됩니다. 구멍에서 나오는 줄기세포와 이식한 줄기세포들은 연골을 재생하기 위해서 강한 염증 반응을 일으키게 되는데, 이로 인해 부종과 열감, 통증이 발생합니다. 그러나 1~2주가 지나면, 염증 반응이 가라앉으면서 부종과 통증이 완화됩니다.

Q. 치료 이후 재활은 어떻게 해야 하나요? 


A. 수술 후 2~3일째부터 관절 범위 운동을 시작합니다. 연골은 무릎 관절이 움직이는 동안 관절액의 이동에 의해 영양을 공급받기 때문에 아프다고 움직이지 않으면, 오히려 재생되는 과정에서 연골 세포의 위축이 발생할 수 있습니다. 그래서 하루 6시간 정도 6주 동안 관절 운동 범위를 시행하도록 하고 있습니다. 연골이 재생되는 과정에서 3주 정도에 연두부 강도, 6주에 구운 두부, 12주에 고무공 강도를 지니게 되므로 수술 부위에 따라 6~12주간 목발 보행을 실시해야 합니다.


재활 과정 중에 무릎에 강한 충격이 가해지거나 비트는 힘이 작용하게 되면, 처음 단계로 다시 돌아가거나 재생이 불가능한 상태가 되므로 주의를 요합니다. 체중 부하가 제한되는 기간에는 앉아서나 누워서 할 수 있는 허벅지 근력운동을 꾸준히 시행해야 목발을 떼는 시기에 정상적인 보행을 할 수 있습니다. 

좌측 위,아래는 줄기 세포 치료 과정이고, 우측 MRI 사진은 수술 전, 후 비교 (결손부가 연골로 채워짐)

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