1. 정의
페닐케톤뇨증(phenylketonuria, PKU)이란 페닐알라닌을 타이로신으로 전환시키는 효소인 페닐알라닌 수산화효소의 활성이 선천적으로 저하되어 있기 때문에 혈액 및 조직 중에 페닐알라닌과 그 대사산물이 축적되고, 요중에 다량의 페닐파이러빈산을 배설하는 질환으로 만일 치료되지 않으면 대부분은 지능 장애와 담갈색 모발, 흰 피부색 등의 펠라닌 색소결핍증이 나타난다.
혈중 phe치에 관해서는 미국 PKU 공동연구반에서는 보통식사를 섭취하여 20mg/dl 이상인 경우를 고전적 PKU로, 4-20mg/dl인 증례는 고페닐알라닌 혈증으로 구별하고 있다. 이후 혈중 phe이 증가하는 여러 질환들이 계속 발견되어 현재 9질환으로 분류되고 있다.
최근 진행되고 있는 phe 수산화효소의 DNA분석에 의하면 PKU에는 많은 이형(polymorphism)이 존재하는 것으로 알려져 있다. 페닐케톤뇨증이란 명칭은 케톤체인 페닐파이러빈산이 요중에 많이 배설되어 유래된 것이다.
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2. 진 단
지능 발달 지연, 담갈색 모발, 흰피부색과 요의 염화철에 의한 녹색 침전이 있으면 PKU로 생각하여도 되지만, 염화철에 의하여 요가 녹변되는 것은 PKU 이외에도 히스티딘혈증(이미다졸 파이러빈산에 의함)에서 볼 수 있으므로 확정 진단을 위해서는 혈중 phe의 상승을 확인할 필요가 있다.
검사법으로는 염화철 반응, 디니트로 페닐하이드라진 반응, 혈중 아미노산 측정, 매스스크리닝이 있다
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3. 특성 및 증상
■ 특성 및 증상
→ 지능적인면
신생아 매스스크리닝이 실시되기 이전에 발견된 PKU 환자의 증상은 대부분 지능 발달이 늦고, 담갈색 모발 혹은 금발, 흰 피부색 등이고, 백인의 경우는 파란 눈동자이다. 한국 환자도 예외는 아니어서, 원래 백인보다도 멜라닌 색소가 많은 한국인에게는 전형적인 파란 눈동자는 없고 담갈색이 나타난다.
지능 발달 지연의 정도는 심한 경우가 많다. 생후 1년까지도 치료를 시작하지 않으면 IQ는 50 이하로 저하된다. 그러나 생후 1개월 이내에 치료를 개시하면 이와 같은 증상은 나타나지 않는다.
→ 신경증상적인면
심한 지능 장애를 가진 환자의 2/3에서 나타나며, 불안정한 보행, 근긴장항진, 건반사항진, 손의 진전, 손가락이나 신체의 상동운동의 증상을 보이다. 앉기, 뒤집기, 걷기, 언어 등의 정신운동발달이 지연된다.
경련 발작이 환자의 약 1/4에서 나타나며 발작형은 여러 가지이다. 영․유아에서는 점두간질로 점두경련(hypsarrhythmia)의 뇌파 소견을 보이는 경우가 많다. 경련 발작은 나타나지 않더라도 뇌파 소견은 80%에서 이상 소견이 나타난다.
→기 타
구토, 심한 습진, 담갈색 모발과 흰 피부색 등이 영아기에 나타나며 땀과 소변에서는 곰팡이 혹은 쥐 오줌 냄새가 난다.
■ 진행 및 예후
신생아 매스스크리닝 개시 이전의 PKU의 예후는 심각하였다. 3세 이후에 진단된 일본과 미국의 PKU환자의 DQ/IQ 분포를 보면, 미주에서는 약 80%가 IQ 30 이하의 심한 정신박약에 속해 있고, 일본에서는 약간 덜 심하여 약 70%가 IQ 50 이하의 정신박약이었다. 이에 반하여 신생아 매스스크리닝 개시 이후의 증례는 대부분이 정상 지능으로 발달하고 있다.
미국의 PKU 연구반은 6세에 치료를 중지한 아이와 그 이후도 계속 치료한 아이들에 대하여 정밀 추적연구를 시행하여 다음과 같은 중간결과를 얻었다.
대조군은 동일가족 내의 PKU의 정상인 형제들로서 우선 6세까지 전원 치료를 받은 기간에 대하여 보면 모든 신체발육은 정상이며, 정신발달도 정상범위에 있다. 그 중에서도 (1) 어머니의 IQ가 높은 아이 (2) 생후 1개월까지 치료를 시작한 아이 (3) 식사조절이 잘된 아이로서 IQ가 높은 결과를 얻었다.
6세 이후 치료 계속군과 중지군의 9세까지의 추적 관찰에는 큰 차가 없었으나 치료중지군의 일부 뇌기능에 어떤 악영향이 있을 가능성이 시사되었다.
다른 신체 증상으로는 치료 계속군에서 담갈색 머리, 하얀 피부 등의 멜라닌 색소결핍증은 개선되어 보통 흑발이 되며 습진의 개선도 인정되었다.
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4. 원 인
간에서 페닐알라닌을 타이로신으로 전환시키도록 활성화시키는 페닐알라닌 수산화효소가 결핍되면 페닐알라닌이 뇌조직에 축적되어 지능발육부전이나 자폐아의 증상이 나타나고 경련을 일으키는 수도 있다. 타이로신이 결핍되면 피부․모발 및 홍채의 색소가 감소되어 피부가 다른 형제들보다 희어지고, 머리는 담갈색 혹은 금발이 되며 흔히 습진이 생긴다.
신생아에게는 구토가 흔한 증상으로 유문협착증으로 오진될 수도 있다. 소변과 땀에서는 페닐초산의 과량 분비 때문에 특징적인 곰팡이 냄새 혹은 쥐 오줌 냄새가 난다.
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5. 치료 및 교육
페닐케톤뇨증은 페닐알라닌이 혈액․조직 중에 축적되어 지능 장애가 나타나므로 PKU의 치료원칙은 페닐알라닌의 섭취량을 제한하여 페닐알라닌과 그 대사물질을 제한하여 페닐알라닌과 그 대사물질이 체내에 축적되지 않도록 하는 것이다.
저페닐알라닌 식이요법을 실시하면 피부․모발의 색소가 짙어지며, 습진도 개선되고, 지능도 조금씩 좋아진다. 생후 1개월 이내부터 적절한 식이요법을 꾸준히 시행하면 정신박약을 일으키지 않고 완전히 정상인으로 자라게 된다.
페닐알라닌은 필수아미노산이기 때문에 성장 발육과 건강 유지에 필요한 최소량은 섭취하여야 한다.
매일 섭취하고 있는 동물성․식물성 단백질 식품은 약 4~6%의 페닐알라닌을 포함하고 있다. 그러므로(표1)에 나타난 단백질이 거의 없거나 적은 식품인 전분면․사탕․감자류․채소와 과일 등을 주로 섭취해야 한다.
그러면 성장에 필요한 단백질이 부족하기 때문에 페닐알라닌 제거분유 혹은 페닐알라닌이 약간 들어 있는 저페닐알라닌분유(영아용)로 단백질을 보충시켜 주어 연령에 맞는 에너지 양으로 영양의 균형을 이루는 저페닐알라닌식을 계속하여야 한다.
페닐알라닌의 필요량은 발육에 따라 변하므로 페닐알라닌․단백질․칼로리의 양은 (표2)를 지침으로 하여 공복 시 혈장 페닐알라닌치를 측정하여 그 결과에 따라 페닐알라닌의 섭취량을 조정하며 영아기에는 4~8mg%, 유아기에는 4~10mg%, 학동기에는 4~12mg%의 범위내에 유지시킬 수 있도록 치료를 실시한다.
개인차가 있기 때문에 특히 치료개시 1개월간은 전문병원에 입원하여 혈장 페닐알라닌치가 6mg/dl로 떨어질 때까지 페닐알라닌 제거분유만 먹이다, 6mg/dl에 도달하면 검사 중 가장 높은 페닐알라닌치를 기준으로 하루의 페닐알라닌 섭취량을 (표2)와 같이 정한다.
1주에 2~3회 혈장 페닐알라닌치를 측정하여 임상 증상, 체중 증가, 혈청단백치, 혈색소치에 유의하면서 페닐알라닌이 결핍되지 않도록 주의한다.
영아기에는 주 1회, 유아기에는 월 1~2회 정도 혈중 페닐알라닌치를 측정하면서 페닐알라닌치가 높으면 페닐알라닌 섭취량을 약간 줄이고 혈장 페닐알라닌치가 낮으면 섭취량을 약간 올려준다.
페닐케톤뇨증에서는 타이로신이 필수아미노산이기 때문에 혈장 타이로신치를 자주 측정하여 정상을 유지시키도록 L-tyrosine을 120~150mg/kg/일이 되도록 특수 분유와 음식 이외에 20~35mg/kg/일을 따로 공급하여야 한다.
정기적으로 신체 발육치, 지능 지수, 뇌파 소견 등을 관찰하면서 치료를 계속한다.
최근에 설탕 대신 사용하는 저칼로리용 강이뇨인 아스파탐이 개발되어 시판되고 있다. 아스파탐은 페닐알리닌과 아스파라긴산으로 합성되었기 때문에 페닐케톤뇨증의 소아환자에게는 복용시키지 않는 것이 좋다. 우리나라에서는 각종 무과당 음료(오렌지주스 무과당은 제외)에 함유되어 있으므로 주의하도록 지도하여야 한다.
식이요법의 원 칙은 다음과 같다.
성장 발육과 건강 유지에 필요한 페닐알라닌의 최소 필요량을 섭취한다.
연령과 성별 발육에 적당한 칼로리량으로 영양의 균형(단백질․지질․당질의 적절한 배분)이 잡힌 식사를 한다.
발육시기에 합당한 영양 필요량을 만족시키면서 저페닐알라닌식을 장기간 계속 시킨다.
단백원은 저페닐알라닌 분유나 페닐알라닌 제거분유를 기본으로 하여 자연단백(일반분유, 일반식품), 페닐알라닌 무첨가 혼합아미노산 분말의 형태로 보급한다.
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- 관련 사이트-
- 페닐케톤뇨증환우회