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동종골과 다르게 Blood Vessel 및 Cell이 없는 치아뼈이식재의 재발견 (2016/3/11)

작성자 관리자(ip:)

작성일 2016-06-23 17:45:47

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내용

▲ 이정근 아주대학교 치과병원 구강악안면외과 교수


뼈는 결손 된 다른 뼈에 이식되어 훌륭한 대체 효과를 나타내므로 골재건의 역사는 곧 뼈이식의 역사였다.

한 개체의 타 부위에 이식하는 행위를 자가골이식 (autogenous bone graft, 自家骨移植)이라 한다면

다른 사람에게 타인의 뼈를 이식하는 행위를 동종골이식(allogeneic bone graft, 同種骨移植)이라 하여 구분하고 있다.

자가골이식과 달리 동종골 이식에 있어서는 이식골의 채취와 보관, 적용 등에 관하여
따라야 할 법적인 규정이 존재한다.

이는 뼈의 20%를 구성하는 유기물, 즉 세포기질 외 단백질이 항원으로 작용하여 면역학적인 문제를 일으킬

가능성을 차단하고 부주의한 동종골의 취급 과정으로 인해 발생할 수 있는 감염성 질환을 예방하기 위함이다. 


뼈는 70%의 무기물과 20%의 유기물, 10%의 수분으로 이루어져 있다. 일찍이 무기질의 탈회 여부에 따라 골이식의

효과가 차이를 보이는 것으로 알려져 있으며 산 처리 방법에 따라서도 이식된 골의 효과가 달라진다. 회사마다

다양한 방법으로 산 처리를 하는데 제품의 특성이 이 과정에 크게 영향을 받는 것으로 보인다. 70%의 무기질 바탕에

유기질이 산재하여 흩어져 있는데 동종골 이식을 위하여 공여받은 뼈를 일정 온도 이상으로 가열하여 태움으로써

유기질 성분을 제거한다. 이식 거부반응 등의 면역학적인 문제의 소지를 차단하기 위함이다. 추가적으로 방사선이나

감마선 등을 조사하여 공정상 있을 수 있는 감염원의 멸균과정을 거쳐서 완제품이 탄생한다.

치아는 인체의 다른 부위에 비하여 매우 독특한 조직이다. 인성(toughness, 靭性)이 높은 상아질이 인체에서

경도(hardness, 硬度)가 가장 큰 법랑질을 지지하고 있어서 경도가 높은 물질이 단점으로 가지는 깨어지기 쉬운

성질(brittleness)을 보완함으로써 개체의 생존에 절대적인 저작행위를 안정적으로 가능하게 하고 있다. 이는 외배엽성

조직인 법랑모세포와 중배엽성 조직인 상아질모세포가 발생학적으로 연계되어 세포분화와 형태분화뿐 아니라

석회화 과정 등 치아 발생의 전 과정에서 서로 어우러지기 때문이다.

발생 과정 중 상아질 자체의 변화도 흥미로운데 초기의 골상아질(osteodentin) 단계에서는 세포들도 전적으로

상아질 내에 존재하며 뚜렷한 기능분화가 아직 없는 상태에서 혈관분포도 두루뭉실하지만 진정상아질(orthodentin)로의

분화가 완성되면 세포의 모양도 극성화되고 상아질 내부에는 세포질만 남기고 상아질모세포체는 상아질외부로 이동하여

존재하게 된다. 상아질모세포가 형태뿐 아니라 위치까지도 저작기능에 최적화된 상태로 분화한 상태로 존재한다.

상아질은 구성성분이 뼈와 많이 닮아 있는 반면 구성 물질의 분포 양태는 크게 다르다. 일정 형태 없이 무기질의 바탕 위에

유기질이 산재하고 있는 뼈와 달리 상아질은 직경 1~3㎛단위의 상아질세관이 규칙적으로 배열되어 있고 각 세관 당 하나의

상아질모세포가 돌기를 뻗고 있다. 돌기 내에는 세포질만 존재하며 DNA가 들어있는 세포핵은 전상아질(predentin 前象牙質)

너머 치수강쪽에 일률적으로 배열한다. 뼈를 공여받아 이식재로 사용하고자 할 때 무기질과 유기질이 산재해있는 구조적

특성 상 유기질을 제거하기 위해서는 일정 온도 이상 가열하여 무기질만 남기는 방법을 사용한다.

사람의 치아는 치수강의 최외각층, 전상아질과 연접하는 상아질모세포는 발치와 함께 생활력이 상실되므로 발치 이후의

상아질은 세포층을 포함하고 있지 않다. 상아질세관에 따라 filaments와 microtubules가 잔존하는 경우도 보고되었지만

유전물질을 포함하는 핵산이나 단백성분은 상아질세관 내에는 남아있지 않아서 치아를 공여받아 이식재로 사용하고자

할 때에는 면역학적 활성을 상쇄시키기 위한 특별한 공정은 필요없다.

단, 공여자가 원천적으로 지닐 수 있는 원천 감염원의 전파를 차단하기 위하여 방사선이나 감마선을 이용한 멸균처리가

필수적임은 뼈의 경우와 차이가 없다.

골재건의 역사는 곧 뼈이식의 역사였음을 이미 앞에서 밝혔다. 좀 더 큰 시야로 바라보건대 뼈는 혈행을 함유하는 골이식의

경우를 제외하면 일종의 비계(scaffold, 飛階)로 간주할 수 있다. 즉 이식된 뼈는 생체 내에서 파골세포의 작용으로 모두

흡수되고 이식부위는 골개조를 받아 새로운 뼈로 탈바꿈된다. 이식재로써 이용된다면 상아질 역시 일종의 비계의 개념을

적용할 수 있을 것이다.

조직재생의학(regenerative medicine)의 최근 개념을 적용할 때 앞으로는 비계로서의 이식재뿐 아니라 BMP 등 세포분화 유도

요소(signaling factor) 및 줄기세포 등 세포치료(cell therapy)의 개념을 적용하는 신개념의 재생의학이 각광받을 것으로 여겨진다.


선진국에서는 물론 우리나라의 연구자들도 새로운 이 길에 앞다투어 뛰어들고 있는 추세이다. 물론 임상에서의 적용은 요원하지만

실험실에서 많은 성과를 내고 있는 것 또한 주지의 사실이다. 이러한 신개념의 적용에 앞서 치아를 이식재로 사용한다는 개념은

이미 실험실을 넘어서서 임상 적용이 현실화된 지 오래이다. 자랑스럽게도 세계최초로 대한민국 보건복지부에서 자가치아뼈를

이용한 골재생 치료를 “신의료기술”로 공인한 바 있다. 새로운 도약을 위한 디딤돌로서 치아의 이식재 사용은 임상적으로도

국가적으로도 그 의미가 크다 할 것이다.


출처 : http://www.dailydental.co.kr/news/article.html?no=93267


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