히알루론산 하이드로겔, 각막 알카리 화상 치료에 효과적

[이데일리 이순용 기자] 국내 연구진이 각막 알칼리 화상 치료에 ‘히알루론산 하이드로겔’ 약제의 치료효과를 입증했다.

각막 알칼리 화상은 각막 조직의 PH를 상승시키고 세포막에서 지방산의 비누화 반응을 유발한다. 이는 세포 파괴 후 각막의 상피 파괴로 이어진다. 이 때 알칼리가 각막의 실질과 전방을 투과하여 더 많은 조직의 손상과 염증을 유발할 수 있다. 때문에 각막 염증의 신속한 조절이 안구 손상의 정도를 결정하는데 중요한 역할을 한다. 그 정도가 심할 경우 각막 혼탁, 각막 윤부 허혈 및 시력 상실에 이를 수 있다

각막 알칼리 화상의 현재 치료는 스테로이드나 사이클로스포린과 같은 항염증 제제나, 자가혈청 안약이나 양막 추출 용액과 같은 생체 유래 약제를 이용한다. 그러나 이런 국소치료법은 눈물 순환, 눈깜박임 반사, 코눈물관으로의 배수, 안구 표면의 방어막 등으로 인해 실제 안구 내로 흡수되어 이용되는 비율이 5% 미만으로. 안구 표면에서 긴 시간 동안 적정 농도를 유지하는데 어려움이 있다.

가톨릭대학교 여의도성모 안과병원 나경선 교수 연구팀(박선경 임상강사)은 ‘히알루론산’의 분자량, 점도, 소수성의 특정을 변화시켜 ‘히알루론산 하이드로겔’의 각 막 알칼리 화상에 대한 치료 효과와 약물 전달체로서의 가능성을 분석했다.

히알루론산은 안구 표면에서 수분을 높은 함량으로 유지시키고 세포의 증식을 촉진시켜 각막의 재상피화를 가속화할 수 있다. 또한, 상대적으로 높은 점도를 가지기 때문에 눈물막의 안정성을 향상시키고 안구 표면에서 씻겨 나가는 것을 줄일 수 있다. 이 때문에 안과에서는 인공누액이나 안과 수술시 각막의 내피세포를 보호하기 위한 안구 점탄 물질의 형태로 이미 오래 전부터 사용해왔다.

연구팀은 생후 7주령 수컷 21마리의 21안을 알칼리 손상을 입힌 뒤 ▲치료하지 않은 군, ▲히알루론산 안약을 처치한 군, ▲히알루론산 하이드로겔을 처치한 군 등 세 개 그룹으로 분류, 각 군에 대해 각막 재상피화, 혼탁, 신생혈관, 두께 및 조직을 평가했다. 또한 약물 전달체로써의 실제적인 활용 가능성을 확인하기 위하여 히알루론산 하이드로겔의 투명도를 평가하였다

히알루론산 하이드로겔로 치료한 각막은 알칼리 화상을 입힌 후 치료하지 않은 각막에 비해 화상 후 1, 2, 4, 7일 째 각막의 재상피화가 더 우수했으며, 중등도 이상의 각막신생혈관이 더 낮은 비율로 확인됐다.

세포조직 평가에서 히알루론산 하이드로겔로 치료한 각막은 치료하지 않은 군에 비해 염증세포의 침윤이 상대적으로 적고 치밀한 실질의 구조를 보였다. 면역조직화학 염색에서도 히알루론산 하이드로겔로 치료한 각막에서 여러가지 염증 인자들이 더 적게 발현되어 조직 평가에 상응하는 결과를 보였다.

히알루론산 하이드로겔의 투명도를 육안 및 투과율 측정을 통해 평가한 결과, 교차결합 4시간 후 히알루론산 하이드로겔 전구물질에서 보였던 노란색이 거의 사라지고 완전한 투명성을 가지는 것으로 나타났다.

히알루론산 하이드로겔 투명도. 밑으로 갈수록 노란색이 거의 사라지는 것(투명성 확보)을 확인할 수 있다.

박선경 임상강사(제1저자)는 “히알루론산 하이드로겔 이외에도 다양한 물질 및 기법을 활용하여 더욱 효과적인 약물 전달체를 찾기 위한 연구를 지속할 것.”이라고 밝혔다.

나경선 교수(교신저자)는 “본 연구로 알칼리 화상을 입은 각막에서 히알루론산의 각막의 재상피화 및 항염증 작용과 관련한 약리학적 효과를 확인했다.”면서 “이 물질의 투명성을 통해 각막에 대한 히알루론산 하이드로겔의 약물 전달체로서의 활용 가능성을 제시했다는데 의의가 있다.”고 밝혔다.

이번 연구는 국제 학술지 재생치료(REGENERATIVE THERAPY)에 최근 게재됐다.