건선과 케라틴

오늘은 건선에 대한 주제 중에서 케라틴에 대해 알아보겠습니다. 케라틴은 세포골격(cytoskeleton)을 이루는 요소 중 하나입니다. 세포골격이란 세포가 3차원적으로 모양과 구조를 유지하기 위해 사용되는 성분들을 의미합니다. 마치 건물을 짓기 위해 철근과 시멘트로 골격을 잡는 것과 비슷하다고 할 수 있습니다.

세포골격의 구성 요소

세포골격을 구성하는 요소는 크게 세 가지 유형으로 구분됩니다: microtubule, actic filament, intermediate filament. 이 중에서 intermediate filament에 해당하는 것이 바로 케라틴입니다.

케라틴은 포유류에서 세포골격의 주요 구성 요소로 자주 사용됩니다. Making Sense of the Epithelial Barrier: What Molecular Biology and Genetics Tell Us About the Functions of Oral Mucosal and Epidermal Tissues

위의 그림을 보시면, basal epithelial cell 안에 케라틴 필라멘트들이 마치 텐트의 봉처럼 사방으로 뻗어나와 세포의 형태를 유지시켜주는 역할을 합니다. 이러한 케라틴은 세포벽 부위에서 인근 세포와 desmome 결합을 통해 세포와 세포가 연결되어 물리적으로 단단한 구조를 형성합니다. 이는 마치 레고를 이어 붙여 단단한 구조를 만드는 것과 유사합니다.

다양한 케라틴의 존재

케라틴은 여러 가지가 존재합니다. 포유류에서는 약 50여 가지 이상의 케라틴이 사용됩니다. 케라틴은 번호로 구분되며, 세포의 부위나 쓰임에 따라 다른 케라틴이 발현되어 세포의 기능과 모양을 결정합니다.

머리카락에는 주로 K31, K35, K81, K85, K86 등의 케라틴이 사용되며, 표피층에는 K1, K2, K5, K9, K10, K14 등이 사용됩니다. 이처럼 다른 조직과 세포에서는 다른 케라틴이 발현되어 기능합니다.

구강 점막과 케라틴

구강 점막에서는 표피층과 다른 케라틴이 사용됩니다. 점막에는 각질층(SC)이 없으며, 천층에 사용되는 케라틴 종류도 K4, K13으로 다릅니다.

Zhang, L. (2018). Keratins in Skin Epidermal Development and Diseases. Keratin.

표피에서의 케라틴

표피층은 기저층, 유극층, 과립층, 각질층으로 구분됩니다. 기저층에서는 주로 K14가 사용됩니다. K10 케라틴은 기저층에도 존재할 수 있지만 주로 유극층, 과립층, 각질층에서 사용됩니다. 이는 세포의 기능을 달리하기 위해 다른 케라틴이 발현된 결과입니다.

케라틴 변이와 질환

표피에서의 케라틴 발현 과정에 문제가 있는 경우, K14 유전자 뮤테이션으로 인한 수포성, 염증성 질환이 나타날 수 있습니다. 반면, K10의 뮤테이션에서는 각질 과각화 등의 형태가 나타날 수 있습니다. 건선에서는 K10의 변화로 인해 K16, K17 등의 케라틴이 나타납니다.

케라틴의 차이와 건선

건선에서는 각질 과각화, 표피층의 두께 변화 등이 관찰됩니다. 이러한 변화는 본래 사용되던 케라틴의 재료가 달라진 것과 관련이 있습니다.

Differential Evolution of the Epidermal Keratin Cytoskeleton in Terrestrial and Aquatic Mammals

일반적인 사람의 표피층에서는 주로 K5, K14, K1, K10이 사용됩니다. 그러나 건선과 같은 경우에는 K6, K16, K17이 사용되며, 이는 돌고래의 두터운 표피층에서 주로 사용되는 케라틴입니다.

요약하자면, 건선에서는 각질 과각화와 표피층의 두께 변화가 관찰되며, 이는 케라틴 재료의 변화와 관련이 있습니다.