교신저자：이오영, 301-721 대전광역시 중구 대사동 640번지  충남대학교 의과대학 이비인후과학교실 
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서     론

   Salicylate는 해열, 진통, 소염 및 항응고제로 가장 널리 사용되고 있는 약물로서 치료용량에서도 청력소실과 이명을 유발할 수 있다. Salicylate에 의한 이독성은 와우에 영구적인 형태학적 변화를 초래하지 않고 가역적인 특성으로 인하여 와우의 일시적인 생리학적, 생화학적 변화가 그 기전으로 제시되고 있으나¹⁾²⁾ 아직 명확히 규명되어 있지 않다.
   Salicylate 이독성은 주로 동물을 이용한 청각생리학적 실험과 실험적으로 유발되는 이명의 모델로서 연구되어왔다. 과거에는 salicylate에 의한 청성뇌간반응의 변화와 내이액의 생화학적 분석이 근간을 이루었으나, 최근에는 이음향방사의 측정과 와우 외유모세포의 분리배양이 가능해지면서 이들을 이용한 연구가 보고되고 있다. 분리된 와우 외유모세포는 전기적 자극에 빠르게 반응하는 길이 변화, 즉 전기운동성(electromotility)을 보인다.³⁾ 외유모세포는 이러한 전기운동성을 통하여 주파수선택과 증폭기능을 수행하며³⁾⁴⁾ 낮은 강도의 음자극에 의해 유발되는 이음향방사음은 외유모세포에 의한 와우의 능동적, 비선형적, 기계적인 기능을 반영한다.⁵⁾⁶⁾
   변조이음향방사는 약 1~8 kHz의 전 주파수 영역에서 짧은 잠복기후에 지속적으로 측정되며, 1 kHz이상의 주파수 영역에서 통상의 청력도와 유사한 주파수 특이적인 정보를 제공하는 것으로 알려져 있다. 또한 다른 유발이음향방사에 비해 넓은 dynamic range를 가짐으로써 45~55 dB HL까지의 청력소실에 대한 외유모세포 기능을 평가할 수 있으며, 높은 검사-재검사간 신뢰도를 가짐으로써 와우 기능에 대한 역동적 변화를 평가하는데 적당한 것으로 알려져 있다. 현재까지 salicylate 이독성에 관한 국내의 연구에서 청성뇌간반응과 변조이음향방사의 결과를 비교한 시도는 없었다. 이에 저자들은 salicylate 투여후 청성뇌간반응과 변조이음향방사의 결과를 비교하여 salicylate 이독성의 주요 표적기관(target organ)을 확인하고, 향후 임상에서 salicylate 이독성 환자의 진단과 치료에 응용하기 위한 기초자료로 활용하고자 하였다.

재료 및 방법

실험동물과 약물
   이경검사상 고막이 정상이고 정상 청성뇌간반응을 보이는 200~300 g의 기니픽 24귀를 대상으로 하였다. Ketamine hydrochloride(30 mg/kg, 유한양행)와 xylazine hydrochloride(2 mg/kg, Sigma)를 근육주사하여 마취하였고 필요시에 적당량을 추가로 주사하였다. Sodium salicylate(Sigma)를 생리식염수에 녹여 10 g%의 농도로 희석한 후 500 mg/kg을 복강내 투여하였으며, salicylate 용량은 예비실험(150, 300, 500 mg/kg)을 통해 청성뇌간반응과 변조이음향방사의 변화를 명확히 관찰할 수 있었던 500 mg/kg을 선택하였다.

청성뇌간반응
   Cadwell사의 Quantum84를 이용하여 방음실(IAC1603A-CT, Industrial Acoustics)내에서 청성뇌간반응을 측정하였다. 음자극은 10인치의 음전도관을 갖는 삽입형 수화기(insert phone, Cadwell)를 통하여 희박상(rarefaction phase)의 광역대 클릭음(broad band click)을 초당 11.29회 주었다. 피내침전극(Nicolet)을 이용하여 대역통과(band pass, 100~3000 Hz) 여과된 전위를 1000회 평균가산하였고 전기저항은 5 kohm 이하로 유지하였다. 자극음의 강도를 90 dB nHL부터 20 dB nHL간격으로 파형이 소실될 때까지 감소시킨 후 제 5 파형이 다시 출현할 때까지 5 dB nHL간격으로 증가시켰다. 제 5 파형의 반복재현성(reproducibility)을 확인하고 음자극이 없는 상태의 뇌파와 비교하여 재현 가능한 제 5 파형을 보이는 최소 자극음의 강도를 청력역치로 판정하였다. Salicylate 투여전과 투여후 72시간동안 역치의 변화를 관찰하였고, 청력소실의 유형을 알아보고자 최대의 청력소실을 보이는 시점에서 자극음의 강도에 따른 제 5 파 잠복기변화곡선(wave V latency-intensity function curve)을 구하였다.

변조이음향방사
   방음실(IAC401A, Industrial Acoustics) 내에서 Otodynamics사의 ILO92 Otodynamics Analyser(V5.60)를 이용하여 변조이음향방사를 측정하였다. 신생아용 probe(HPC6042B, Otodynamics)를 이용하여 f2/f1＝1.22, L1＝65, L2＝55 dB SPL의 조건으로 음자극하였고 2f1f2에서 방사음을 측정하였다. Salicylate 투여전과 투여후 72시간동안 방사음의 변화를 관찰하였고, 최대의 변화를 보이는 시점에서 salicylate 투여전의 DP gram과 비교하였다.

통계분석
   측정결과를 SPSS V9.00 one-way ANOVA를 이용하여 분석하였으며 항목간의 유의성은 p<0.05 수준으로 검정하였다.

결     과

청성뇌간반응
   실험동물은 salicylate 투여전 평균 5.6 dB nHL의 청성뇌간반응역치를 보였다. Salicylate 투여 2시간 후부터 역치가 상승하여 4시간 후에는 최대의 역치상승(평균 16.9 dB nHL)을 보였다. Salicylate 투여 6시간 후부터 역치가 회복되기 시작하여 24시간 후에는 salicylate 투여전의 수준(평균 5.7 dB nHL)으로 회복되었다(Fig. 1).
   최대의 역치상승을 보이는 salicylate 투여 4시간 후에 구한 wave V latency-intensity function curve는 자극음의 강도가 증가할수록 제 5 파 잠복기가 salicylate 투여전 수준에 접근하는 와우형의 청력소실 유형을 보였다(Fig. 2).

변조이음향방사
   f2＝1001Hz에서 측정한 방사음은 낮은 값을 보이고 개체간의 변동이 심하여 자료수집에서 제외하였다. f2＝2002, 4004 Hz에서 측정한 방사음은 salicylate 투여 2, 4, 6, 8시간 후에 salicylate 투여전과 비교하여 유의성 있게 감소하였다. Salicylate 투여 6시간 후에 최대의 변화를 보였고, 12시간 후에 부분적으로 회복되었으며, 24시간 이후에는 salicylate 투여전 수준으로 회복되었다. f2＝6006 Hz에서 측정한 방사음의 변화도 이와 유사하였으나 통계학적 유의성은 없었다(Figs. 3 and 4).

고     찰

   1877년 Muller가 aspirin에 의해 유발된 이독성을 처음으로 보고한 이후 이명의 발생기전과 청각생리학적 측면에서 이에 관한 많은 임상적, 실험적 연구논문들이 발표되었다. Salicylate 이독성의 기전은 아직 명확하게 밝혀지지는 않았으나 와우의 영구적인 형태학적 변화가 관찰되지 않고, 이독성이 일시적이며 가역적이란 특성 때문에 와우의 생리학적, 생화학적 변화가 중요한 기전으로 제시되고 있다.¹⁾²⁾ Salicylate 이독성을 설명하는 대표적 이론으로는 arachidonic acid 대사장애에 의한 외림프액내 prostaglandins와 leukotrienes 농도의 변화,⁷⁾ 와우혈류량의 감소,⁸⁾ 와우 외유모세포 전기운동성의 감소^4)9)10) 등이 있다.
   Salicylate에 의해 유발되는 청력소실은 개체간에 차이가 있으나 salicylate 혈중농도의 증가에 따라 청력역치가 서서히 증가하여 최대 약 40 dB까지 청력소실을 보인다. 그러나 salicylate의 투여량이 증가하여도 그 이상 청력역치가 증가하지 않는데,^1)7)11) 이러한 특징은 salicylate에 의해 유발되는 이독성이 cyclooxygenase 효소반응에 의한 arachidonic acid 대사장애⁷⁾와 같은 생화학적 변화에 의하거나 또는 와우 외유모세포의 선택적인 기능 장애^4)9)10)12)에 기인할 것임을 시사해주는 소견이다.
   Salicylate에 의해 유발되는 청력소실은 다른 이독성 약물들과는 달리 가역적으로 salicylate 투여 24~72시간 후에는 정상으로 회복된다. Boettcher 등¹³⁾은 친칠라에서 salicylate를 복강내 투여하였을 때 salicylate의 혈중농도와 외림프액농도가 서로 비례하여 증가하고 2~4시간 후에는 최고농도에 도달하며 16시간 후에 완전히 제거되었다고 보고하였고, Chang 등¹⁴⁾은 lysine salicylate 300 mg/kg 근육주사후 3시간 후에 뇌간유발반응의 최대 역치상승과 6~7시간 후에 기준 역치로 회복됨을 보고하였다. 본 실험에서는 청성뇌간반응역치가 2시간 후부터 의미있는 상승을 보이고 24시간 후에 완전한 회복을 보여 Boettcher 등¹³⁾이 보고한 외림프액내 salicylate 농도 변화와 대체적으로 시간적인 상관성을 보였으나, Chang 등¹⁴⁾과의 결과와는 차이를 보였으며, 이는 salicylate 투여용량과 경로, 검사 조건의 차이에 기인한 것으로 생각된다. 또한 본 실험에서 salicylate 투여에 의한 청성뇌간반응과 변조이음향방사의 변화는 이 두 가지 반응의 서로 다른 기원과 salicylate 전신투여에 따른 부수적인 효과, 청력소실의 정도를 비례적으로 반영하지 못하는 이음향방사의 특성에도 불구하고 정확히 일치하지는 않았으나 대체적으로 시간적인 상관성을 보였다.
   Salicylate가 와우 외유모세포에 작용한다는 증거로서, salicylate는 낮은 강도의 음자극에 의한 와우활동전위를 감소시키고,¹¹⁾¹⁵⁾ 단일와우신경섬유반응(single cochlear nerve fiber response) 동조곡선의 첨단을 소실시키며,¹¹⁾¹⁶⁾ 외유모세포 표면하조(subsurface cisternae)에 가역적인 부종과 수포화를 초래한다.¹⁷⁾ 또한 Shehata 등¹⁰⁾은 기니픽에서 분리된 와우 외유모세포를 salicylate에 노출시켜 가역적, 농도의존적으로 팽창력(turgidity)과 전기운동성이 감소하며 세포막 전도가 변화함을 보고하였다.
   변조이음향방사는 일반적으로 인간보다 설치류에서 더 강하게 나타나며 primary tone level보다 40 dB이하의 방사음을 보이는 것으로 알려져 있다. 또한 Brown 등¹⁸⁾은 다양한 자극 조건에서 기니픽의 변조이음향방사가 인간과 유사한 반응을 보인다고 하였으며, Chang 등¹⁹⁾은 기니픽에서 변조이음향방사 측정시 L1＝65, L2＝55 dB SPL의 자극 조건에서 L1＝55, L2＝45 dB SPL의 자극 조건에서보다 4~6 kHz의 DP gram상의 골(trough)이 더 작음을 관찰하였다. 본 실험에서도 f2/f1 ratio＝1.22, L1＝65, L2＝55 dB SPL의 자극 조건에서 2f1-f2의 방사음을 측정하여 반복 측정시 비교적 안정된 결과를 얻을 수 있었다.
   Salicylate는 인간의 자연이음향방사를 가역적으로 소실시키고, 유발이음향방사를 가역적으로 감소시키며,⁹⁾ 기니픽²⁰⁾과 고양이¹¹⁾의 유발이음향방사를 가역적, 용량의존적으로 감소시킨다. 이음향방사는 와우전위도(ECoG), 유발전위도(ERA) 또는 통상적인 청력검사에 비해 외유모세포의 기능을 가장 잘 반영하는 것으로 알려져 있으며,⁵⁾ 이음향방사가 외유모세포에서 기인한다는 간접적인 증거로는 이음향방사가 청신경이 차단되거나 절단된 경우에도 발현되며, 외유모세포에 영향을 미치는 것으로 알려진 이독성 약물이나 소음에 의해 영향을 받고, 이음향방사의 input-output function이 비선형반응을 보이며, 내유모세포가 없는 돌연변이 mice에서는 발현되나 외유모세포가 없는 mice에서는 발현되지 않는다는 점이다. 또한 Brownell⁴⁾은 자발이음향방사를 소실시키는 salicylate 농도에서 외유모세포 전기운동성이 감소함을 확인하고 외유모세포가 이음향방사생성에 관여함을 반증하였다.
   본 실험에서 salicylate 투여에 의한 변조이음향방사의 감소는 외림프액내의 salicylate가 와우 외유모세포의 전기운동성에 직접적 또는 간접적으로 영향을 미쳤음을 시사한다. 또한 Jung 등¹²⁾은 salicylate와 arachidonic acid 대사물질인 leukotrienes를 친칠라에서 분리된 와우 외유모세포에 노출시켜 각각의 경우에 유사한 형태학적 변화를 관찰할 수 있었으나, salicylate와 leukotrienes 길항제에 동시에 노출시에는 형태학적 변화가 없었다고 보고하였다. Salicylate 이독성이 외림프액내에 증가된 salicylate 자체에 의한 것인지 또는 salicylate 투여에 의해 외림프액내에 증가된 arachidonic acid 대사물질에 의한 것인지는 알 수 없으나 본 실험과 문헌고찰을 통하여 와우 외유모세포가 salicylate 이독성의 주요 표적기관임을 추정할 수 있었으며, 향후 임상에서 salicylate 이독성 환자의 진단과 치료과정 평가에 변조이음향방사의 결과를 응용할 수 있을 것으로 사료된다.

결     론

   저자들은 기니픽에서 salicylate를 투여한 후 변조이음향방사와 청성뇌간반응의 변화를 관찰하였다. Salicylate는 변조이음향방사와 청성뇌간반응에 일시적이고 가역적인 변화를 유발하였다. Salicylate에 의해 유발된 변조이음향방사와 청성뇌간반응의 변화는 대체적으로 시간적인 상관성을 보였다. Salicylate에 의해 유발되는 청력소실은 청성뇌간반응상 와우형을 보였고, 변조이음향방사의 가역적인 변화를 보여 와우 외유모세포가 salicylate 이독성의 주요 표적기관임을 시사하였다.

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