100세 시대, 골다공증의 원인과 골밀도 수치, 관리의 모든 것

골다공증(osteoporosis)은 골강도의 감소가 골절의 위험을 높이는 질환이다. 골다공증은 노인 골절의 가장 흔한 원인이다. 흔히 부러지는 뼈에는 척추 뼈, 팔뚝 뼈, 엉덩이 뼈 등이 있다.실제 골절이 일어나기 전에는 보통 아무런 증상이 나타나지 않는다. 뼈는 사소한 스트레스나 자발적으로 부러질 수 있는 정도로 약해진다. 골절 이후에 만성적인 통증이 오거나, 일상적인 활동 수행 능력이 저하될 수 있다.

 

성인의 골격계는 성숙한 골 조직이 흡수되고 새로운 골 조직으로 대체되는 지속적인 반복 과정을 거친다. 이 과정은  조골세포에 의한 골형성이 정교한 수평을 이루고 파골세포에 의한 골흡수와 함께 유지된다. 그러나 다양한 내분비적, 분자생물학적 불균형으로 인해 골흡수 속도가 골형성 속도를 넘어설 때 골손실이 발생한다. 운동 부족과 흡연 또한 위험 요인이다. 젊은 성인의 골밀도보다 표준 편차의 2.5배 이상 낮을 때, 즉 T-점수가 -2.5 이하일 때 골다공증으로 정의된다. 이는 일반적으로 고관절에서의 이중 에너지 X선 흡광 광도계로 측정된다.

골다공증은 또한 거식증, 신장 질환, 갑상선 기능 항진증, 알코올 중독 그리고 난소의 외과적 절제와 같은 질환이나 치료에 의해 발생할 수 있다. 항암제, 화학 요법, 양성자 펌프 억제제(PPI), 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI), 포도당 내성 억제제 등의 일부 약물은 골소실을 증가시킨다. 

 

정상적인 뼈는 파골세포에 의한 골 흡수와 그에 따른 조골세포에 의한 새로운 골기질 형성, 그 이후의 무기질화 과정이 끊임없이 반복적으로 일어나는 활발한 대사 기관으로, 평균적인 뼈의 대사과정은 3~4개월의 주기를 가진다. 출생하고 성장기를 지나 성인이 될 때까지 뼈 생성이 뼈 흡수보다 많아서 골량은 점점 증가하게 되며, 30대에 최대의 골량을 형성하게 된다. 그 이후 연령이 증가하면서 뼈의 형성보다는 흡수가 늘면서 해마다 0.4~2%의 골밀도가 줄어들게 된다. 특히, 여성의 경우, 폐경 후 에스트로겐이 감소하면서 파골세포에 의한 뼈 흡수가 폐경 전에 비해 매우 많아져 해마다 1~5%의 빠른 뼈 손실을 겪게 된다.

폐경 후 여성에서 나타나는 급격한 골손실의 핵심 기전은 에스트로겐의 결핍이다. 에스트로겐은 조골세포와 골세포에서 분비되는 RANKL(Receptor Activator of Nuclear Factor-κB Ligand)의 발현을 억제하고, RANKL의 이질적 수용체인 OPG(Osteoprotegerin)의 분비를 촉진하는 역할을 한다. 에스트로겐이 결핍되면 RANKL이 과도하게 증가하여 파골세포 전구체 표면의 RANK와 결합함으로써 파골세포의 분화, 활성화 및 생존 기간을 파격적으로 연장시킨다. 결과적으로 파골세포에 의한 골흡수가 비정상적으로 항진된다.

 

나이 증가에 따른 노인성 골다공증은 조골세포 전구세포의 고갈, 줄기세포의 지방세포 분화 편향, 젖산 생산 증가 및 산화 스트레스 축적에 기인한다. 또한 비타민 D 합성 능력 저하 및 장내 칼슘 흡수 장애로 인한 이차성 갑상선자극호르몬(PTH) 상승이 골소송의 파괴와 피질골 박소화를 가속화한다.

골다공증의 진단은 이중 에너지 X선 흡수계측법(Dual-energy X-ray Absorptiometry, DXA)을 통해 측정된 골밀도(Bone Mineral Density, BMD)를 바탕으로 이루어진다. T-점수(T-Score)는 젊은 성인 집단의 평균 골밀도를 기준으로 환자의 골밀도가 얼마나 떨어져 있는지를 표준편차 단위로 나타낸 값이며, 폐경 후 여성 및 50세 이상 남성의 진단 기준으로 활용된다. 반면 Z-점수(Z-Score)는 동일한 연령, 성별, 인종 집단의 평균치와 비교한 값으로 소아, 청소년, 폐경 전 여성, 50세 미만 남성에서 진단 기준으로 사용한다. Z-점수가 -2.0 이하인 경우 연령 기대치 이하로 정의하고 이차성 골다공증 원인 질환에 대한 정밀 조사를 시행해야 한다.

세계보건기구(WHO) 기준에 따른 정밀 해석을 살펴보면, T-점수가 -1.0 이상인 경우를 정상, -1.0 초과에서 -2.5 미만인 경우를 골감소증(Osteopenia), -2.5 이하인 경우를 골다공증(Osteoporosis)으로 진단한다. T-점수가 -2.5 이하이면서 취약성 골절이 1개 이상 동반된 경우에는 중증 골다공증(Severe Osteoporosis)으로 분류한다. 다만 허리뼈 측정 시 강직 척추염, 퇴행성 골극, 대동맥 석회화가 동반된 경우 골밀도가 실제보다 높게 측정되는 오차가 발생할 수 있으므로 L1-L4 중 오차가 큰 추체를 제외하거나 대퇴골 경부 및 전체 대퇴골 수치를 복합 검토해야 한다.

골다공증의 약물 요법은 작용 기전에 따라 골흡수 억제제(Anti-resorptive agents)와 골형성 촉진제(Anabolic agents)로 구분된다. 골흡수 억제제 중 비스포스포네이트(알렌드로네이트, 이반드로네이트, 졸레드론산 등)는 골기질의 수산화인회석 결정에 결합한 후 파골세포 내 파네실 피로인산 합성효소(FPPS)를 억제하여 사멸을 유도한다. 장기 복용 시 턱뼈 괴사 및 비전형 대퇴골 골절 위험이 있으므로 3~5년 투여 후 약물 휴지기를 검토한다.

데노수맙(프롤리아)은 RANKL에 직접 결합하는 인간 단클론 항체로 파골세포의 분화 및 성숙을 원천 차단한다. 신장 기능 저하 환자에게도 투여 가능하지만, 투약 중단 시 골교체율이 급격히 반동하여 다발성 척추 골절이 발생할 수 있으므로 중단 시 비스포스포네이트 등 타 약제로의 교체 투여가 필수적이다. 선택적 에스트로겐 수용체 조절제(SERM)인 라록시펜과 바제독시펜은 뼈 조직에서는 에스트로겐 작용제로, 자궁 및 유방 조직에서는 길항제로 작동하여 암 발병 위험을 줄이면서 골흡수를 억제한다.

골형성 촉진제인 테리파라타이드는 부갑상선호르몬 재조합체로, 간헐적 투여를 통해 조골세포의 생존을 촉진하고 신골 형성을 자극하여 중증 골다공증 환자에게 1차적으로 투여된다. 로모소주맙(이베니티)은 조골세포 억제 물질인 스클레로스틴을 무력화하는 항체 치료제로, 골형성 촉진과 골흡수 억제를 동시에 수행하는 이중 작용을 통해 초고위험군 환자에서 신속한 골밀도 회복을 유도한다.

약물 요법의 효과를 극대화하기 위해서는 적절한 영양소 공급과 물리적 자극이 수반되어야 한다. 성인 기준 일일 800~1,000mg의 칼슘 섭취가 권장되며, 비타민 D는 장관 내 칼슘 흡수를 촉진하므로 혈중 25(OH)D 농도를 최소 30ng/mL 이상으로 유지하기 위해 일일 800~1,000IU 이상 복용하는 것이 효과적이다. 또한 뼈는 가해지는 물리적 스트레스에 적응하여 골질을 강화한다는 울프의 법칙(Wolff's Law)에 따라 제자리 걷기, 등산 등의 체중부하 운동과 대근육 중심의 근력 운동을 병행하면 조골세포 분화 자극과 함께 낙상 위험을 유의미하게 줄일 수 있다.

결론적으로 골다공증은 정밀한 진단과 생리학에 근거한 맞춤형 약물 처방, 그리고 지속적인 정기 추적 관리가 합쳐 관리하여야 하는 만성 대사성 질환이다. DXA를 통한 정확한 T-점수 평가를 시작으로 환자의 개별 위험도 및 병력에 맞춘 최적의 골흡수 억제제 또는 골형성 촉진제를 선택해야 한다. 단기적인 수치 개선에 만족하지 않고 비타민 D 유지, 체중부하 운동, 낙상 예방 환경 구축을 병행할 때 비로소 골절이라는 치명적인 합병증으로부터 환자의 건강한 삶을 온전히 지킬 수 있을 것이다.