구기태 교수의 지상강좌
치주조직 재생
연 재 순 서
1. 치주조직 재생
2. 성공적인 골재생에 영향을 미치는 요소
3. 치주조직 재생 임상편
제1강. 치주조직 재생
재생이란 상실 혹은 손상된 조직의 구조와 기능이 회복되고 상실 혹은 손상된 치주조직의 재건으로 정의될 수 있고 (Glossary of Periodontal Terms 1992), 재생형 치주치료는 치주염으로 인해 상실되었던 치아 지지조직을 수복하기 위한 술식을 말한다. 재생이라는개념은 보다 포괄적인 의미를 함유하며 교원섬유들이 삽입되는 새로운 백악질이 치근면에 형성되면서 부착기구가 재생됨을 의미하는 반면, 치주조직의 재생은 치조골의 재생까지를 포함함을 의미한다.
치주조직 중 골재생의 기원은 아마도 1960년대 심한 치주염으로 인해 형성된 골병변의 치료에서 비롯되었다고 볼 수 있다. 당시 이러한 골병변의 치료는 gingivectomy, curettage, scaling and root planing, surgical access flap과 resective osseous surgery에 집중되었고, 이러한 개념은 1980년대까지 이어져 왔다. 결론적으로 위 술식들은 술자가 박테리아 침착물을 완전하게 제거하고 그 주위를 깨끗하게 유지하면 성공적이라는 결론을 도출해냈다. 하지만, 임상적으로는 위 술식들의 결과는 상당한 가변성을 갖게 되었고 임상가 마다 제각기 재현성과 반복성이 없는 결과를 접하게 되었다. 또한, 1976년 Melcher의 가설 이래, 이를 증명하려는 치주조직재생에 대한 proof-of-principle 연구들이 활발히 진행되면서 개념의 혼란이 가중되고 치주조직재생이라는 새로운 개념에 가속력이 실리게 된다. 그 후, 재생에 관한 많은 술식들이 발표되고 이를 극대화하려는 재료들이 개발되고 궁극적으로는 resective한 술식보다는 regenerative한 쪽으로의 paradigm shift가 일어나면서 현재에까지 이르게 된다.
1976년 Tony Melcher의 논문을 보면, 치주수술 후 치근면에 이주하는 세포가 새로이 형성될 부착의 성질을 결정한다고 주장하였고 그림에서처럼 판막수술 후 치근면에는 다음 4가지 형태의 세포가 이주한다고 하였다(그림 1).
1. 상피세포
2. 치은결합조직에서 유래하는 세포
3. 골에서 유래하는 세포
4. 치주인대에서 유래하는 세포
치주조직 재생에서 가장 중요한 세포는 치근면에 가장 먼저 도달하는 세포나 골세포가 아니라 치주인대라는 사실은 그 후 발표된 논문들에서 입증되었다. 먼저 Karring 등(1980)은 신생결합조직성 부착과 관련해 골에서 유래한 세포에서는 새로운 결합조직 부착을 생산할 능력이 부족함을 보여주었다. 성견에서 치주질환에 이환된 치아의 치근을 발치하여 인위적으로 형성한 무치악 부위에 위치시키고 식립한 치근을 판막으로 덮은 후 치유결과를 3개월 후에 조직학적으로 검사한 결과 치주인대는 재식립한 치근(치주인대가 보존 된 치근부)의 근단에는 재형성되었지만 이미 치주질환에 이환되어 치석 제거술과 치근활택술을 시행한 치관부 쪽에 서는 유착과 치근흡수가 발생하였다 (그림 2, 3).
치은결합조직의 재생능력에 관한 이어지는 실험에서 Nyman 등(1980)은 앞선 실험과 비슷하게 실험을 디자인 하였으나 발치와로 이식하지는 않고 치아들을 악골의 협측에 형성한 골와에 위치시켜 판막으로 덮어 두어 치근의 절반은 골과 접촉하고 나머지 절반은 판막 내부의 결합조직과 접하도록 실험을 진행하고 치유 3개월 후 조직학적 검사를 시행하였다(그림 4). 치유 3개월 후 조직학적 검사에 따르면 치주인대 조직이 보존된 치근단 부위에는 치주인대가 존재하였고. 이전에 외부에 노출되어 있던 치근의 치관부 측에는 어떤 새로운 결합조직 부착도 존재하지 않았다 (그림 5). 이 사실이 시사하는 바는 치은결합조직에도 새로운 결합조직 부착을 형성할 능력을 가진 세포가 없음이다. 대부분의 치근면에서는 치근흡수가 발생하였고 치은 결합조직에 접해있던 치근 부위에서는 치근에 새로운 부착 형성 없이 치근면과 평행한 섬유를 가진 결합조직이 형성됨을 볼 수 있었다.
Karring 등(1985)의 연구에서 새로운 부착이 손상되지 않은 치주인대를 가진 치근에서만 발견되고, 발치후 치주인대가 손상된 상태로 재식립된 치근에서는 나타나지 않는다는 것은 치주인대 조직이 분리된 치근면에 새로운 결합조직 부착을 형성할 능력을 가진 세포들을 함유함을 의미한다. 이 때 나타난 치근흡수는 새로운 부착의 치관 측 상방에 있는 치근면에서 발생하였는데, 이는 조직판막에서 치근단 측으로 증식된 치은결합조직에 의해 야기되었다고 생각할 수 있다. 따라서 치주인대 세포만이 상실된 치주부착을 재생할 능력을 가졌다고 볼 수 있고 새로운 부착 형성을 위한 전구세포가 치주인대에 존재한다는 증거가 될 수 있다.
최근의 Parlar 등(2005)의 개 실험에서는 개의 견치 치관을 절제하고 치근을 5 mm 깊이로 내부를 갈아내고 얇은 상아질 벽만 남겨두고 내부에서 주위 치주인대로 통로(slit)를 만든 후 티타늄 임플란트를 치근 내부에 식립한 다음 교원질 차폐막과 치주판막으로 덮었다. Healing 4개월 후 조직학적 분석결과 Slit를 통해 치근 내부로 치주인대조직이 침범하여 백악질이 임플란트와 상아질 벽에 형성되었고 치주인대는 임플란트와 골 사이, 골과 상아질벽 사이에 분포하고 있었다. 이런 결과로서 백악질 형성을 위한 전구세포는 전에 가정되었던 것처럼 치조골이 아니라 치주인대에 존재한다는 것을 알 수 있다.
<다음에 계속>
구기태
·서울대 치의학대학원 치주과학교실
·대한치주과학회 총무실행이사
·대한구강악안면임프란트학회 편집이사