저혈당 뇌증(Hypoglycemia encephalopathy) 기전

저혈당으로 인해 뇌증이 발생하는 기전은 뇌가 포도당을 주요 에너지원으로 사용하기 때문이다.

뇌는 포도당을 지속적으로 공급받아야 하며, 혈당이 낮아지면 뇌 기능에 심각한 영향을 미침.

이러한 손상은 초기에는 가역적일 수 있지만, 심각하거나 장기화될 경우 영구적인 신경 손상이나 치명적인 결과를 초래할 수 있다.

주요 기전은 4가지로 분류함.

 

1.에너지 부족으로 인한 뇌 기능 장애

• 뇌는 포도당을 주된 에너지원으로 사용하며, 저장된 포도당이 거의 없기 때문에 혈액에서 지속적으로 공급받아야 함저혈당 상태에서는 포도당 부족으로 인해 뇌의 에너지 대사가 중단된다.
• 특히 포도당이 부족하면 신경전달물질(아세틸콜린, GABA, 글루탐산)의 합성이 감소하여 신경 세포 간의 소통이 방해됨. 이는 혼란, 기억력 저하, 발작 등의 증상을 유발하게 함.

2.신경 세포 손상

• 심각한 저혈당 상태에서는 ATP 생성이 감소하면서 뇌세포가 에너지 고갈 상태에 빠짐. 이로 인해 세포막 이온 펌프가 작동하지 않으면서 세포 내 칼슘 농도가 증가하고, 과도한 글루탐산 방출로 이어지는 글루탐산 흥분독성(excitotoxicty)이 발생함.
• 이러한 과정은 신경 세포의 괴사(Necrosis)와 사멸(Apoptosis)을 유발하며, 특히 해마(hippocampus)와 대뇌 피질 같은 특정 부위에 취약함.

3.산화 스트레스와 염증 반응

• 저혈당 상태에서는 뇌는 산화 스트레스와 염증 반응을 겪는다. 특히 저혈당 이후 혈당을 급격히 회복시키는 과정에서 NADPH 산화효소 활성화로 인해 과도한 활성산소가 생성되고, 이는 신경 세포 손상을 악화시킬 수 있음.

4.혈뇌장벽(BBB) 손상

• 지속적인 저혈당은 혈뇌장벽의 구조적 손상을 초래할 수 있음. 이는 염증 반응과 부종을 유발하며 신경 세포의 생존에 중요한 환경을 악화시킴.