이뇨제, 칼륨보존 이뇨제(K+ sparing diuretic) 소개

  집합관은 피질에서 유두(papilla) 말단부까지 분포되어 있고, 피질, 외수질 그리고 내수질로 구분되며 각각의 부위에 따라 구성 세포가 다르다. 피질 집합관은 기시부 집합관과 수질 방사부로 구분되고 주세포(principal cell)와 사이세포(intercalated cell)로 구성된다. 전체 세포의 2/3 정도가 주 세포이며 1/3이 사이세포이다. 사이세포는 형태학적으로 명확히 구분되는 A형과 B형 세포로 구성된다. 외수질 집합관은 피질 집합관과 주세포 및 사이세포의 구성비율은 같으나 사이세포는 A형만이 존재한다. 내수질 집합관은 초반 1/3의 기시부 및 후반 2/3의 말단부로 구분되고 기시부는 대부분 주세포로 구성되며 약간의 사이세포가 존재한다. 말단부는 주세포와 사이세포 및 형태학적으로 구분되는 내수질 집합관세포로 구성되어 있다.

  세뇨관의 마지막 부분인 집합관은 세뇨관 액의 성분과 양을 최종적으로 결정한다. 집합관의 수분 재흡수에는 AQP2,3 그리고 4가 관여한다. AQP2는 주세포와 내수질 집합관 상피세포의 내강에 존재한다. AQP3은 피질부부터 말단부 유두의 주세포 또는 내수질 집합관 상피세포의 기저막에 존재한다.AQP4는 외수질 내부 선조(inner stripe of outer medulla) 및 기시부 주세포의 기저막에 존재한다. 집합관의 수분 재흡수는 세뇨관 내강과 수질 간질의 삼투압 차이에 의하여 일어나며 vasopressin과 oxytocin에 의하여 조절된다. Vasopressin의 분비가 없는 상태에서 집합관 주세포나 내수질 집합관 세포는 수분에 대한 투과성이 거의 없다. 그러나 vasopression이나 oxytocin이 기저막의 바소프레신 수용체와 결합되면 내강 막으로의 AQP2단백이 삽입되어 수분 투과가 일어난다.

  사이세포의 세포질에는 제 2형 carbonic anhydrase(CA)가 존재하여 H+과 HCO3-을 생산한다. A형 사이세포의 내강 막에는 H+-ATPase가 존재하고 기저막에는 band 3 단백으로 알려진 음이온 교환기가 존재하고 기저막에는 H+-ATPase가 존재한다. 각 운반체의 존재로 보아 A형 사이세포는 H+의 배설에 관여하고 B형 사이세포는 HCO3- 배설에 관여할 것으로 생각된다. 말단부는 vasopression에 반응하여 요소 재흡수가 증가하고 유두부 간질의 삼투압이 증가하여 소변의 최대 농축에 관여한다. 전체 Na+ 재흡수의 10% 미만이 집합관에서 일어나 양적으로는 다른 세뇨관 분절에 비하여 적으나 Na+ 배설의 세밀한 조정이 일어난다.  Aldosterone은 주세포에 작용하여 내강 막의 Na+ 통로(ENaC; epithelial Na Channel)수를 증가시켜 재흡수를 촉진한다. ENaC에 의한 Na+ 재흡수는 이전의 Na+ 재흡수와 달리 내강막을 음전위로 만들어 전위차를 형성하고 그로 인하여 세포내 K+이 내강 막 K+ 통로를 통하여 배설된다. 사이세포에서도 K+ 결핍이 있을 때에는 H+/K+-ATPase를 경유하여 K+을 재흡수한다. 이는 사이세포가 존재하는 피질 집합관과 외수질 집합관에서만 일어난다. 

 

  많은 이뇨제가 K+ 소실을 일으켜 이로 인한 부작용이 문제되기도 한다. K+ 배설을 방지하는 칼륨보존 이뇨제(K+ sparing diuretic)로는 spironolactone, epelorone, triamterene 및 amiloride 등이 있다.

 

참고

• Vasopression(ADH) 는 펩타이드 호르몬이며, 시상하부(hypothalamus)에서 합성, 뇌하수체(pituatary gland)에서 분비된다. 수분 투과성 자체를 높힌다.
• Aldosterone은 스테로이드 호르몬이며, 부신피질에서 합성 및 분비된다. Na 흡수를 촉진해 간접적으로 수분을 재흡수한다.