세포적응은 인체가 주위 환경 변화에 적절히 반응하여 세포손상으로부터 벗어나려는 반응이다. 세포의 수, 크기, 모양, 대사활성 및 기능의 비가역적인 변화(reversible change)이다. 세포적응 상태에서는 원인이 되는 유해한 자극이 사라지면 세포는 정상으로 되돌아갈 수 있는 것이다.
세포손상의 종류는 위축(atrophy), 비대(hypertrophy), 증식(hyperplasia), 화생(metaplasia), 이형성(dysplasia)이 있다.
위축(atrophy)
세포성분의 상실로 인해 세포의 크기가 감소되는 것이다. 원인이 제거되면 정상세포로 돌아온다. 실질조직이나 장기의 기능과 크기가 감소한다. 위축에는 생리적 위축(physiologic atrophy)과 병리적 위축(pathologic atrophy)이 있다.
생리적 위축은 나이가 들어가면서 발생하는 위축으로 사춘기에 흉선의 퇴축이나 노화에 의해 전신 장기의 위축이 일어나는 노인성 위축(senile atrophy)등이 있다.
병리적 위축은 다음과 같은 것들이 있다.
1) 신경성 위축(neurotic atrophy): 신경지배 상실로 인한 위축으로 편마비, 소아마비의 근육위축 등이 있다.
2) 기아 위축(hunger atrophy): 영양결핍에 의한 위축
3) 불용성 위축(disuse atrophy): 석공붕대에 의해 장기간 고정된 골격근의 위축이 대표적인 예로 장기간
사용이 없는 경우에 발생한다.
4) 내분비성 위축(endocrinological atrophy): 폐경 후 내분비 기능 저하에 의한 위축 등이 있다.
5) 갈색 위축(brousn atrophy): 심장과 간의 만성소모성 질환 시 라이포푸신의 침착에 의해 발생한다. 갈색을
띤다.
비대(hypertrophy)
분열할 수 없는 세포에서 세포의 수는 변화 없이 세포의 크기가 커지는 것이다. 성인의 골격근 또는 심장근육과 같은 횡문근 세포에서 발생한다. 원인에 따라 내분비 자극이나 기능 증가에 따른 생리적 비대와 비정상적인 호르몬의 분비나 질명에 의한 병리적 비대가 있다.
1) 작업비대(work hypertrophy)
기능적 요구 증가 시 발생한다. 생리적 작업비대는 임신 및 수유기의 유방, 임신 시 자궁이 두꺼워지는 것, 운동선수의 골격근 등이 있다. 병적인 작업비대는 심장판막증, 고혈압, 만성폐질환 등에서 심장의 작업부담 증가로 인한 심근비대(cardiomegaly)가 대표적이다.
2) 대상성 비대(compensatory hypertrophy)
기능을 대상(보상)하기 위한 비대이다. 예를 들어 한쪽의 콩팥 기능이 저하되는 경우 다른 쪽의 콩팥이 그 기능을 대신하여 비대해진다. 간경변증의 결절성 비대는 간경변으로 인해 간세포 손상이 있는 경우 다른 정상세포가 기능을 대신하여 결절성 비대가 생기게 된다.
3) 호르몬성 비대(hormoral hypertrophy)
호르몬의 결핍 또는 과잉 분비에 의한 병적 비대이다. 여성호르몬의 불균형에 의한 만성 유선증이나 자궁내막 증식증 등이 있고, 남성의 경우 노화에 의해 남성호르몬이 감소되면 전립선비대증이 발생한다. 뇌하수체 전엽기능 항진증 중 성장호르몬 분비성인 경우 성장호르몬이 과잉 분비되면 성장판이 닫히지 않은 청소년기에는 거인증(giantism)이 되고, 성장판이 모두 닫힌 성인에서는 인체의 말단이 비대되는 말단비대증(acromegaly)이 된다.
4) 특발성 비대(idiopathic hypertrophy)
특발성이란 원인불명을 의미한다. 특발성 비대는 원인을 알 수 없이 비대증상이 나타나는 것을 의미하는데 대표적으로 어린선(비늘증)이라는 질병으로 전신의 각질이 비정상적으로 증식하는 질병이다. 다모증(털과다증) 등도 특발성비대의 일종이다.
가성비대(pseudo hypertrophy)
조직 도는 장기의 부피가 증대되지만 다른 조직 성분의 출현에 의해 비대되는 것처럼 보이는 것이다. 진행성 근위축증에서 근섬유는 위축되고 있지만 지방조직이 증식되어 겉으로 보면 근육이 비대된 것처럼 보인다.
증식(과형성, hyperplasia)
증식은 과형성이라고도 하는데 기관이나 조직의 세포수가 증가하는 것이다. 세포수가 증가하므로 외관적으로 비대한 것으로 보일 수가 있다. 비대와 동시에 일어나는 경우가 많고 조직이나 장기 크기의 증가에 기여한다.
1. 생리적 비대(physiologic hyperplasia)
1) 호르몬성 증식: 사춘기와 월경주기 초기에 에스트로겐의 증가에 의해 자궁기질의 세포수가 증가하는
경우, 남성의 에스트로겐 분비가 증가하여 발생하는 여성형 유방(gynecomastia)가 있다. 임신 중에는
에스트로겐의 자극으로 생리적 비대와 증식이 동시에 발생하여 자궁이 커지게 된다.
2) 대상성 증식: 고산지대에 사는 사람의 경우에는 골수 내 적혈구 전구세포가 증식하여 순환적혈수가 증가하
게 되고 고산에서의 감소된 산소운반량을 보상하게 된다.
2. 병적 증식(pathologic hyperplasia)
호르몬, 성장인자의 증가에 의해 여성호르몬의 과잉 분비는 자궁내막을 증식시키고, 자궁근층의 비대로 비정상적 월경출혈이 발생한다. 에스트로겐자극이 감소하면 증식도 사라진다. 사마귀는 바이러스성 증식의 일종이다.
화생(metaplasia)
화생은 기존의 성숙세포가 형태 및 기능이 다른 새로운 성숙세포로 대체되는 것이다. 화생은 유해한 자극이 사라지면 원래의 정상세포로 돌아가는 가역적 변화이다. 선상피조직(glandular epithelium)에서 편평 상피세포(squamous epithelium) 대체가 가장 흔하다. 주로 손상 후에 재생되는 과정에서 화생이 일어나며 이는 다른 세포로 대체되어 불리한 환경에 더 잘 견딜 수 있게 한다.
화생의 대표적인 사례는 다음과 같다.
1) 편평상피화생: 만성흡연자에서 흔히 발견되면 기관지 위중층섬모원주상피가 편평상피세포로 대치되는 경우이다. 흡연에 의해 기관지의 정상세포가 지속적으로 자극에 노출되고 손상 된 후 재생되는 과정에서 자극에 강한 편평상피세포로 변화하는 것이다.
2) 바렛식도: 만성적으로 위액이 식도로 역류하는 경우 식도하부가 위산에 견디기 위해 재생과정에서 식도의 편평상피세포가 위산에 강한 위의 원주세포로 대치되는 것이다.
3) 장상피화생: 위의 만성 염증 시 재생과정에서 위점막의 세포가 장(intestine)의 배상세포로 대치되는 경우이다.
이러한 화생 변화는 담배자극, 위산과 펩신으로부터 조직과 장기를 보호하지만 지속적으로 유해한 자극이 사라지지 않으면 화생상피세포에서 암성변형(cancer transformation)이 일어나 폐암, 식도암, 위암 등으로 진행할 수 있다.
이형성(dysplasia)
이형성은 정상세포가 갖고 있는 고유한 크기, 형태, 구조, 세포배열을 벗어나 비정상적으로 발달하는 것이다. 핵의 확대 또는 불규칙하게 변하는 형태학적 변화, 세포질 이상, 세포증식 증가, 무질서한 세포분화와 성숙 등이 있다.
이형성도 자극이 사라지면 정상세포로 돌아오기도 하지만 이형성정도가 심하면 암과 비슷하여 구분이 어렵다. 대표적으로 인유두종바이러스에 의한 자궁경부의 이형성과 흡연에 의한 기도점막의 이형성이 있으며 이것은 자궁경부암과 폐암의 전암성 병변(precancerous lesion)으로 분류한다.
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