대기 오염과 아토피 피부염
 

▶ 김정희 교수<인하대병원 소아청소년과>

아토피피부염은 소아에서 가장 흔한 알레르기질환 중 하나이다. 미국, 서유럽, 북유럽 지역의 소아 유병률은 20-35%로 일본이나 한국 등 몇몇 국가를 제외한 아시아 및 개발도상국에 비해 매우 높은 편이다. 국제알레르기역학조사(isaac; inteRNAtional study of allergy and asthma in childhood)의 설문조사에 의하면 국내 초등학생의 아토피피부염 유병률은 1995년 16.6%에서 2000년 24.9%로 증가하였다.
 
또한 1995년과 2000년 모두 서울의 유병률이 지방보다 높았다. 초등학생, 중학생을 대상으로 한 2000년도의 연구에서는 공단지역에서 다른 지역에 비해 아토피피부염 유병률이 높았다. 산업화된 국가 혹은 같은 국가 내에서도 시골에 비해 도시 특히 공단지역에서 유병률이 높다는 사실로 미루어 볼 때, 공장배출물질, 자동차 배기가스. 미세먼지, 담배연기 등의 대기오염, 미생물이나 유기화학물 등의 실내공기오염, 식습관이나 주거환경 등의 생활습관 등 다양한 환경적 요인들이 질환의 발생에 관여할 것으로 생각된다.
　
아직 아토피피부염과 대기오염간의 관계는 천식이나 알레르기비염 같은 호흡기 알레르기질환에 비하여 연관성에 관한 연구가 많지 않다. 그러나 한 지역의 천식 발생률과 아토피피부염 발생률이 매우 높은 양의 상관관계를 보이므로 천식발생과 아토피피부염 발생의 지역환경요인은 거의 비슷할 것으로 추정할 수 있다. 또한 농어촌에 비해 도시 지역일수록 천식 및 아토피피부염 발생 비율이 높아 도시화와 관련된 환경요인이 알레르기 질환 발생과 관련있음을 알 수 있다.
　
일반적으로 알레르기와 유관한 실외 대기오염원은 산성입자인 이산화황(so2), 이산화질소(no2), 미세먼지(pm; particulate matter)와 광화학물질인 오존, 그리고 디젤 매연으로 이루어져 있다. 미세먼지는 고체와 액체입자, 진균 포자나 꽃가루같은 생리적인 입자와 여러가지 크기와 산도를 가진 입자들의 혼합물이다. pm은 발전소나 중공업 공장, 디젤연료의 자동차 등에서 주로 배출되며 나무 연료를 태울 때에도 생성된다. 미세먼지는 그 입자의 크기에 따라서 10 μm 이하이면 pm10, 2.5 μm 이하이면 pm2.5 등으로 표시한다. 특히 자동차나 소각로, 공장 등의 연소과정 중에 생기는 미세먼지는 다른 과정에서 생기는 먼지보다 산성이다.
　
디젤 매연은 diesel exhaust particulate (dep)로 나타낸다. dep는 작은 방향족 탄화수소로 항원이나 다른 자극물질과 복합물을 형성할 수 있다. 아토피 개체에서는 ige 생성에 보조역할을 함으로써 대기항원에 대한 감작에 상당한 영향을 미칠 수 있다. 실험을 통해 dep는 ige 생성을 유도함이 밝혀졌다.  
　
이산화황은 황을 함유하는 석유나 석탄 같은 연료가 연소될 때, 또는 금속 제련공정이나 기타 산업공정 등에서 발생하는 물에 잘 녹는 자극성 가스이다. 석유나 석탄 등 유황을 함유하는 연료를 연소시킬 때 일차연소물질로 이산화황과 분진이 형성되고 이들로부터 대기 중에 오존이 존재하면 화학적 반응에 의해 이차적으로 산 에어로졸 등의 이차분진들이 형성된다. 따라서 이들 물질은 혼합된 상태로 함께 존재하며 이산화황과 미세먼지의 대기 중 농도는 대개 일치한다.
　
대기 중의 이산화질소는 주로 자동차나 공장 등에서 배출된다. 이산화질소는 햇빛에 의해 탄화수소 및 산소와 반응하여 쉽게 오존과 광화학 물질을 형성하므로 오존의 생성에 필수적인 전구물질이다. 실외 이산화질소의 주된 연료는 자동차 배기가스이므로 교통량과 이산화질소의 농도는 밀접한 관계를 가지며 바쁜 출근시간대에 가장 농도가 높다. 다른 대기오염물질과는 달리 가스레인지, 가스나 기름을 이용하는 난방기구 등에서도 발생하기 때문에 실내에서도 이산화질소의 농도는 높을 수 있다.
　
최근에 12,071명의 스웨덴의 성인을 대상으로 설문조사를 통해 주거지의 교통량이 피부염의 위험 요인으로 밝혀졌다. 이는 자동차 배기가스와 연관된 대기오염이 피부염을 악화시킬 수 있음을 시사한다. 대만의 연구에서도 교통량과 연관있는 대기 오염물인 이산화질소와 일산화탄소의 농도가 피부염과 상관관계가 있었다.
　
유전적 배경이 같은 동독과 서독에서의 유병률의 차이는 유전적인 요인뿐 아니라 유전-환경적 요인의 상호작용으로 인한 다인자적인 요인들이 이 질환의 발생에 중요하다는 사실을 뒷받침해준다. 제2차 세계대전 후 45년 동안 분리되어 있으면서 서독의 도시는 교통량의 증가로 인하여 이산화질소 농도가 높은 반면, 동독의 도시는 공장에서 배출되는 이산화황과 부유물의 농도가 높았다. 이러한 환경적인 차이에 기인하여 서독에서는 ige 매개 알레르기 질환인 천식, 알레르기 비염 등의 유병률이 동독에 비하여 유의하게 높았다. 반면 1991, 1994, 1997년에 시행한 단면 연구에서는 모두 동독의 공단에 거주하는 아동들이 서독보다 아토피피부염의 유병률이 높았다. 특히 동독 공단 지역의 높은 아토피피부염은 아토피성이 아닌 비아토피성으로 확인되었다.
　
스페인의 오염지역과 청정지역의 학교에 다니는 학생을 대상으로 한 아토피피부염 유병률 조사에서도 오염지역의 학교에 다니는 아동에서 아토피피부염 발생 위험이 1.83배(95 % ci 1.01-1.87) 높았다. 
　
그러나 최근 so2, so2, 니켈, 구리, 비소 등의 중금속으로 오염된 지역인 러시아의 니켈과 청정지역인 노르웨이의 sor-varanger의 아동들을 대상으로 한 연구에서는 호흡기 증상은 오염지역에서 3-4배 더 많았지만 청정지역의 아동에서 아토피피부염, 알레르기 비염의 빈도가 더 높아 다른 연구들과는 상반되는 결과가 나왔다. 이러한 결과를 단순히 오염지역과 청정지역의 차이로서 해석할 수는 없으며 이 두 지역의 사회 경제적인 차이, 주거환경을 비롯한 생활양식의 차이 등 여러 요인이 복합적으로 작용하였음을 고려해야 한다.
　
대표적인 실내공기 오염원인 흡연(ets; environmental tobacco smoke)은 부모의 알레르기 가족력이 있는 소아에서는 아토피피부염과 집먼지진드기 감작이 더 강하게 나타났다. 즉, 간접 흡연여부를 생체지표인 소변의 코티닌 농도로 측정하였을 때 코티닌 농도와 아토피피부염간에는 상관성이 있었다. 또한 간접 흡연과 집먼지진드기 감작간에도 유의한 상관성을 보였다.  
　
습한 실내공기도 아토피피부염에 좋지 않다. 최근 독일아동을 대상으로 한 연구에서 습도가 높고 실내 곰팡이가 발견되는 경우에는 알레르기 감작 및 호흡기 알레르기와 연관이 있을 뿐 아니라 아토피피부염과도 상관관계가 있다는 결과가 나왔다.
　
독일에서의 연구에 의하면 털이 있는 동물 즉, 기니피그를 키울 때 아토피피부염 발생 위험은 4.37(95% ci 2.15-8.91)이었고 실내난방기구로 가스히터를 사용하는 경우에 아토피피부염 발생 or는 8.22(95% ci 2.44-27.66)이었다.
　
아토피피부염 환자의 이미 손상된 상피장벽은 흡입항원이 통과할 수 있으며 접촉성 알레르기 반응도 일으킬 수 있다. 아토피 피부염이 계절에 따라 악화되는 것은 이들 꽃가루 항원이 피부에 접촉하기 때문으로 설명된다. 아토피피부염 환자의 가장 중요한 흡입항원은 집먼지진드기이다. 집먼지진드기 농도를 줄이거나 환자를 집먼지진드기가 없는 환경으로 이주시켰을 때 아토피피부염의 임상증상이 호전되었다는 결과들이 많다. 또한 환자의 피부에 집먼지진드기를 직접 도포하면 병변이 악화되었다. 집먼지진드기로 기도유발검사를 시행해도 아토피피부염의 기존의 병변이 악화될 뿐 아니라 새로운 병변이 발생되었다.
　
그 외 털이 있는 애완동물인 고양이, 말 등과 자작나무 꽃가루, 곰팡이항원 등도  피부증상을 악화시키는 요인으로 작용한다. 이러한 흡입항원의 감작정도는 아토피피부염의 중증도와 직접적으로 연관이 있었다.

결론적으로 실내 및 실외환경과 관련된 연구 등을 종합했을 때, 부모의 아토피피부염이나
알레르기질환의 유전적 배경이 아이들의 아토피성 아토피피부염 발현에 무엇보다 가장 중요한 요인이다. 그러나 유전적인 배경이 동일하여도 공단지역, 차량이 많은 지역에 사는 사람들의 질병 발생률이 더 높다는 사실은 환경적인 요인이 질환발생에 중요한 역할을 하며 이는 역으로 이러한 환경을 개선함으로써 질환발생을 예방할 수 있음을 의미한다. 이산화질소나 디젤 매연은 알레르기 감작을 통한 질환발생에 영향을 미치는 것으로 파악되며 공단 지역의 이산화황은 알레르기 감작과는 무관한 비아토피성 아토피피부염의 발현에 영향을 미친다고 생각된다. 또한 실내의 대표적인 흡입항원인 집먼지진드기 농도를 감소시키고, 습도를 낮추며 털 있는 애완동물을 키우지 않고, 가스레인지를 사용할 때는 환기를 시키는 등 실내 환경을 개선함으로써 아토피피부염의 발생 및 중증도를 경감시킬 수 있다.