가역적 세포손상에서 흔히 나타나는 변화는?

에너지 대사 장애로 이온펌프 기능이 저하되면 세포 내 수분이 증가하여 세포종창이 나타날 수 있으며 초기에는 가역적이다.

문제 분석: 가역적 세포손상의 핵심 형태학적 변화

세포손상(cell injury)은 크게 가역적 손상(reversible injury)과 비가역적 손상(irreversible injury)으로 구분됩니다. 이 문제는 가역적 단계에서 관찰할 수 있는 특징적인 변화를 묻고 있습니다. 가역적 손상 단계에서는 자극이 제거되면 세포가 정상 상태로 회복될 수 있으며, 가장 초기에 그리고 대표적으로 나타나는 형태학적 변화가 바로 세포종창(cellular swelling)입니다.

오답 분석: 비가역적 손상 및 기타 병변과의 감별

각 보기가 왜 가역적 손상의 지표가 될 수 없는지 구분하는 것이 중요합니다.

- 1. 핵의 완전 소실: 핵의 소실(핵융해, karyolysis)은 세포사멸(괴사, necrosis)의 확실한 형태학적 증거 중 하나입니다. 이는 비가역적 손상 단계에서 DNA가 분해되면서 나타나는 현상으로, 가역적 단계에서는 관찰되지 않습니다.
- 2. 세포막의 광범위 파열: 세포막의 심한 손상과 파열은 세포 내 내용물이 외부로 유출되는 비가역적 손상의 특징입니다. 세포막의 완전성 상실은 세포가 괴사에 이르렀음을 의미하는 중요한 지표입니다.
- 4. 조직의 석회화만: 조직의 석회화는 병리학적 석회화(pathologic calcification)로, 주로 괴사된 조직(영양장애성 석회화, dystrophic calcification)에서 나타나는 만성적인 변화입니다. 이는 세포손상의 초기 가역적 반응과는 거리가 멉니다.
- 5. 괴저: 괴저(gangrene)는 대규모 조직 괴사가 특정 형태(건성, 습성 등)로 진행된 임상적 상태를 의미합니다. 이는 비가역적 손상인 괴사가 광범위하게 진행된 결과이므로 가역적 변화에 해당하지 않습니다.

정답 해설: 세포종창의 발생 기전

정답은 3. 세포종창입니다. 세포종창은 가역적 세포손상의 가장 초기 징후로, 모든 보기 중 유일하게 회복 가능한 단계의 변화입니다.

세포종창의 핵심 병태생리 기전은 세포막 이온 펌프 기능 장애입니다. 제공된 근거 자료는 적혈구를 예로 들어 세포 부피 항상성 조절 기전을 설명하고 있습니다. 이 문헌에 따르면, 세포의 장기적인 부피 안정성은 펌프-누출 모델(pump-leak model)에 의해 유지됩니다. 정상 상태에서는 세포막의 Na⁺-K⁺ ATPase 펌프가 능동적으로 나트륨 이온(Na⁺)을 세포 밖으로 배출하고 칼륨 이온(K⁺)을 세포 안으로 유입시켜 이온 기울기를 유지합니다.

그러나 세포가 허혈(ischemia)이나 저산소증(hypoxia) 같은 손상 자극을 받으면 미토콘드리아의 ATP 생산이 감소합니다. ATP가 부족해지면 Na⁺-K⁺ 펌프의 작동이 저하되고, 세포 내로 유입된 나트륨 이온을 효과적으로 배출하지 못하게 됩니다. 삼투압 원리에 따라 나트륨 이온과 함께 물이 세포 내로 이동하여 세포가 부풀어 오르는 세포종창이 발생합니다. 이는 소포체(endoplasmic reticulum)와 미토콘드리아의 종창으로 이어지며, 현미경적으로 세포질 내 작은 공포(vacuole)가 관찰되기도 합니다. 이 단계에서 손상 원인이 제거되면 세포는 다시 정상적인 이온 균형과 부피를 회복할 수 있습니다.

근거 자료와 는 척수 허혈 및 뇌부종과 같은 특정 장기의 허혈성 손상 맥락에서 세포종창을 포함한 초기 세포 반응을 다루고 있습니다. 이러한 중추신경계 질환에서도 초기 허혈 단계의 핵심 병리 기전은 세포막 이온 수송체 기능 장애로 인한 세포독성 부종(cytotoxic edema), 즉 세포종창입니다. 이는 가역적 세포손상의 보편적인 기전이 특정 장기에서도 동일하게 적용됨을 보여줍니다.