Premium Contents

​

✔️ 안녕하세요, 2023 NEW 고품격 의약계열 심화 탐구 전문 채널, 메디컬 수시 학종의 교과서 메디컬저널입니다.

​

❗️메디컬저널 콘텐츠는 국내외 논문, 학술지 등의 문헌들을 참고하여 새롭게 제작하는 것으로 메디컬저널 외에는 동일한 내용을 찾아볼 수 없음을 자신합니다. 메디컬저널은 공개된 컨텐츠의 퀄리티로만 평가 받도록 하겠습니다.학생들이 실제로 탐구에 참고하고 도움을 받을 수 있는 컨텐츠만을 제작, 제공하도록 하겠습니다.

​

❗️ 메디컬저널의 구독료 4만원은, 타 입시컨설팅 업체와 비교해 매우 저렴하고 합리적인 것으로 생각하지만, 그럼에도 이 가격에 매력을 느끼지 못하시는 분들이 분명 있으실 것으로 생각합니다. 그 부분이 바로 제가 고민 끝에 4만원이라는 가격을 월 구독료로 정한 이유 중 하나입니다. 메디컬저널의 컨텐츠들이 매겨진 가격 이상의 값어치가 있다고 느끼며, 필요로 하시는 분들만이 자료를 활용하시는 것이 메디컬저널 컨텐츠의 유니크함과 가치를 더욱 높이는 것이라 생각합니다.

​

✔️ 눈과 얼굴이 노랗게 변하는 황달과 같은 증상과 같이, 간의 기능 이상은 우리 몸에 직접적이고 즉각적인 증상들을 만들어내는 것으로 잘 알려져 있습니다. 그만큼 간이라는 기관은 인체 기능적으로 중요한 역할을 수행하고 있는데, 특히 체내에서 일어나는 많은 화학반응(물질대사)에 관여하는 화학공장으로 일컬어집니다. 간은 다양한 물질대사 과정들에 관여하는데 영양소를 비롯한 섭취된 다양한 물질들의 대사를 진행시키며, 같은 맥락에서 인체로 들어온 독성물질을 해독하는 기능을 수행합니다(잦은 음주를 하시는 분들이 간영양제를 찾으시는 이유가 이 때문입니다.) 뿐만아니라 간은 글리코겐을 합성해 저장하며 필요할 때 혈액으로 방출하는 과정을 통해 혈당 조절에 역할을 합니다. 이외에도 비타민, 무기질 등 다양한 물질들을 저장하는 기능을 하며 노화된 적혈구를 분해하는 역할을 수행합니다. 또한 간은 생명과학1에서 배우는 것처럼 소화계에 속하는 기관으로서 간에서 합성된 담즙산은 소화과정에서 지질 성분을 유화시키는 역할을 하여 섭취된 음식물들이 소화, 흡수되는 과정에 관여하고 있습니다. 또한 단백질의 분해산물인 암모니아는 간에서 요소로 합성된다는 것을 배운 적이 있습니다.

​

❗️앞서 설명한 것처럼 간은 인체로 들어온 영양소, 독소 등 다양한 물질의 대사에 크게 관여하고 있습니다. 마찬가지로 경구로 복용한 약물 역시 간에서 대사 과정을 겪게되는데, 약물마다 차이가 존재하지만 일반적으로는 경구(입)으로 섭취된 약물의 경우 대부분의 대사 과정이 간에서 일어나게 됩니다. 영양소나 독소의 경우 간에 의해 이루어지는 대사의 과정이 인체에 긍정적인 결과를 나타내는 경우가 많지만, 그렇다면 약물의 간대사는 어떤 의미가 있을까요?

​

약물 관점에서 간에서 대사가 일어나는 것은 긍정적인 것일까요? 혹은 부정적인 것일까요? 이처럼 경구로 복용된 약의 관점에서, 약물 작용부위를 포함해 순환계를 통해 전신으로 분배되기 전 간을 먼저 통과하며 약물이 화학적으로 영향을 받게되는 현상을 약물의 '간 초회 통과 효과(First pass effect)'라 하며 이는 우리가 알약, 캡슐 등 경구로 약물을 복용하는 경우 그 약효에 매우 큰 영향을 미칠 수 있기에 약물을 설계하는 과정에서 반드시 고려해야하는 핵심적 개념이 됩니다.

​

⇢ 따라서 이번 탐구에서는, 생명과학1 내용 중 기관계의 통합적 작용의 내용을 정리하며 간이 그 과정 중에서 어떠한 역할을 하는지 간의 해부학적 구조와 함께 정리해보며 또한 간에서 약물 대사의 대부분이 일어나게 되는 이유와, 간에서의 약물대사 과정을 분류해 살펴보고, 궁극적으로는 '간 초회 통과 효과'가 약효에 어떤 영향을 미치게 되며 이러한 간초회통과효과를 고려한 약물 설계 방안에 대해 정리해보도록 하겠습니다. ( * 또한, 고혈압약 등을 복용할 때 자몽주스와 함께 복용하면 안되는 이유에 대해 살펴보도록 하겠습니다)

​

​

​

✔️ 음주를 즐기시는 부모님의 건강을 위해 어버이날 선물로 간 영양제를 추천받아 사드린 적이 있고. 또한 피로는 모두 간때문이라는 TV 광고를 본 적이 있다. 이처럼 간이라는 기관의 중요성에 대해서는 의학적으로든 혹은 사회적으로든 공감대가 형성되어 있는 듯 하다. 그런데 생명과학1에서 다양한 기관계, 기관들이 통합적으로 작용하는 과정을 배우며 간의 역할에 대한 설명이 다소 생략되어 있는 것 같은 느낌이 들었고 이에 대해 교과서 외적으로도 보다 심화적으로 탐구해보고 싶은 생각이 들었다. 또한 단순 음식물 뿐만 아니라 약물의 관점에서 간의 기능이 어떤 의미를 가지는지와 관련하여 '간 초회통과 효과'에 대해 탐구해보려고 한다.

​

✔️생명과학1 2단원 '사람의 물질대사'에서는 에너지를 얻기 위한 기관계들의 통합적 작용이 소개됩니다. 궁극적으로 우리몸의 수많은 세포들이 세포 수준에서 에너지를 획득하는 '세포 호흡'을 진행하기 위해서는 그 재료가 되는 영양소와 산소가 각각의 세포로 전달될 필요가 있습니다. 또한 이러한 에너지 획득 과정에서 발생하는 노폐물들을 체외로 배출해야하는데, 이러한 전체적 과정에 여러가지 기관계들이 관여하고 있습니다.

​

❗️위 사진의 왼쪽 모식도는 생명과학 모의고사에도 주로 출제되는 것으로, 조직세포에서의 에너지 생산을 위한 전체 과정들을 잘 보여주고 있습니다. 이 과정에 참여하는 기관계는 소화계, 호흡계, 순환계, 배설계이며 오늘의 탐구 주제인 간은 소화계에 속하고 있습니다. 간이 소화계에 속하는 이유는 간에서 지질의 소화에 관여하는 담즙산(bile acid)를 생산하며 또한 영양소가 소장 등에서 소화, 흡수되어 순환계를 거쳐 전신의 조직세포들에 전달되기 이전에 간을 통과하며 물질대사를 겪기 때문이라 할 수 있습니다.

​

​

❗️또한 조직세포에서 세포호흡 결과 만들어진 노폐물 중, 암모니아는 독성을 나타내므로 배설되기 이전에 다시 간으로 운반되어 요소로 합성된 이후 배설계를 통해 배설됩니다.

​

​

​

❗️소장에서 흡수된 영양소가 심장을 거쳐 전신으로 순환되기 전 간을 거치는 이유는 소장과 간이 '간문맥'이라는 혈관으로 연결되어 있기 때문입니다. 어떤 기관을 중심으로, 심장으로부터 그 기관으로 들어오는 혈관을 동맥, 기관으로부터 심장으로 향하는 혈관을 정맥이라 합니다. 즉, 어떤 기관 두개에서 물질을 교환할 때, 직접적으로 물질이 두 기관을 이동할 수는 없으며 반드시 그 사이에 심장을 거쳐야 합니다. 예를들면 간에서 만들어진 요소가 콩팥으로 향할 때, 간에서 콩팥으로 직접 이동하는 것이 아닌, 간에서 간정맥을 통해 심장으로 이동한 후, 다시 동맥(신동맥)을 통해 콩팥으로 이동하게 됩니다. 이러한 물질의 이동 방식의 예외가 존재하는데, 이러한 혈관을 바로 '문맥'이라 합니다. 문맥은 두 기관 사이를 직통으로 연결할 수 있으며 우리 인체에는 간문맥계, 신문맥계, 하수체문맥계의 3가지 문맥게가 존재합니다. 따라서 소장을 통해 섭취된 영양소가 바로 심장으로 향하지 않고 간을 거치게 되는 것은 바로 간문맥이 존재하기 때문이며, 간을 거친 후에 간정맥을 통해 심장으로 향하게 됩니다.

✔️ 생명과학1에서는, 세포의 에너지 생산을 위한 세포호흡 과정을 설명하므로, 음식물로부터 소화된 영양소(수용성 영양소)가 간을 거치는 대상으로서 설명됩니다. 물론 영양소가 간에서 대사되는 것도 중요성을 가지지만, 생명과학1에서는 그보다는 세포를 중심으로 에너지 획득 과정을 설명하므로 영양소의 간 대사과정에 대한 자세한 내용은 생략되어 있습니다(단, 암모니아의 간대사, 즉 요소로의 전환과정은 설명되어 있습니다)

​

❗️그런데 의약품의 경우 영양소와 마찬가지로 표적 세포로의 전달과 그곳에서의 작용 역시 중요하지만, 그에 못지 않게 약물 성분이 간에서 대사를 거친다는 점에 큰 중요성을 가지며 약물의 경구투여(입)시 반드시 고려되어야 할 요소입니다.

​

❗️약물의 경우 간대사가 더 큰 중요성을 가지는 이유는, 약물의 대사에 관여하는 효소로 잘 알려진 Cytochrome P450가 간에 아주 풍부하게 존재하기 때문입니다. CYP450 효소는 CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP3A4 등 다양한 세부타입들이 있으며, 각각의 효소들은 대사시키는 약물의 종류가 정해져 있습니다. 또한 CYP효소가 얼마나 발현되어 있는지(얼마나 존재하는지)는 유전적 요인에 의해 개인차가 있으며 또한 식습관이나 건강상태 등에 따라 달라질 수 있습니다.

❗️위의 표와 같이, 약물들은 각각의 CYP 효소들에 의해 대사되며, 이때 대사란 화학적 구조의 변화를 의미합니다. 이에 대해서는 진로연계 파트에서 자세히 살펴보도록 하겠습니다. 대사에 의해 biotransform된 약물은 그 결과 약물 작용이 감소할수도 혹은 증가할 수도 있습니다.

​