개와 고양이의 에틸렌글리콜 중독

요약(TL;DR). 에틸렌글리콜 중독은 개와 고양이에게 급격히 진행되는 치명적인 응급 상황으로, 섭취 후 수 시간 내에 특정 해독제를 투여하지 않으면 영구적인 신부전을 유발합니다.

부동액은 단맛이 나기 때문에 반려동물에게 강한 호기심을 유발합니다.

정의 및 개요 (What is it?)

에틸렌글리콜 중독은 에틸렌글리콜을 섭취함으로써 발생하는 매우 심각하고 생명을 위협하는 중독증입니다. 이 화학 물질은 단맛이 나고 냄새가 없는 물질로, 주로 자동차 부동액, 유리창 성에 제거제, 모터오일 등에서 발견됩니다. 특유의 단맛 때문에 반려동물, 특히 호기심이 많은 개나 실외 생활을 하는 고양이는 드라이브웨이, 차고 바닥 또는 흘러나온 용기에서 이를 쉽게 핥아먹을 수 있습니다.

에틸렌글리콜 자체는 신체에 가벼운 독성만을 나타내지만, 간에서 이 화학 물질이 대사되는 과정은 매우 파괴적입니다. 혈류로 흡수된 에틸렌글리콜은 간 효소에 의해 분해되면서 여러 가지 강력한 독성 화합물을 생성합니다. 이러한 대사산물에는 글리코알데하이드(glycoaldehyde), 글리콜산(glycolate/glycolic acid), 글리옥실산(glyoxalic acid), 수산(oxalic acid) 등이 포함됩니다.

이러한 대사산물이 체내에 축적되면 두 가지 치명적인 병리 과정을 유발합니다. 첫째는 혈액 내에 산이 비정상적으로 축적되는 중증 대사성 산증(metabolic acidosis)이며, 둘째는 신장 내 필터 세포들이 빠르게 파괴되는 신세뇨관 괴사(renal tubular necrosis)입니다. 이 연쇄 반응은 신장 기능이 완전히 중단되는 급성 신손상으로 이어지며, 신속하게 다장기 부전 및 사망으로 진행될 수 있습니다.

원인 및 위험 요인 (Causes & risk factors)

이 질환의 유일한 원인은 에틸렌글리콜의 섭취입니다. 가장 흔한 원인 물질은 자동차 부동액이지만, 가정용 열교환기, 태양열 집열기, 일부 이동식 변기 등에서도 발견될 수 있습니다.

에틸렌글리콜 중독에 특별히 취약한 특정 품종은 없으며, 이 물질에 노출된 모든 개와 고양이는 동일한 위험에 처하게 됩니다. 다만, 생활 방식과 환경적 요인이 중요한 역할을 합니다. 보호자 없이 실외 활동을 하거나, 드라이브웨이나 도로 주변을 배회하거나, 차량 정비가 이루어지는 차고에 접근할 수 있는 반려동물은 위험성이 훨씬 높습니다.

특히 고양이는 개보다 체구가 훨씬 작기 때문에 치사량이 극도로 적습니다. 중간 크기의 고양이에게는 단 한 티스푼의 부동액만으로도 치명적일 수 있으며, 중간 크기의 개 역시 몇 테이블스푼만으로 쉽게 사망에 이를 수 있습니다.

관찰해야 할 임상 증상 (Signs to watch for)

에틸렌글리콜 중독의 임상 증상은 명확히 구분되는 세 가지 단계로 진행됩니다. 이러한 증상을 조기에 인지하는 것만이 반려동물의 생명을 살릴 수 있는 유일한 기회입니다.

1단계: "취한" 단계 (섭취 후 0.5~12시간)

이 초기 단계에서는 대사되지 않은 에틸렌글리콜 원물질이 중추신경계에 영향을 미칩니다. 반려동물은 마치 술에 취한 것처럼 보일 수 있으며, 주요 증상은 다음과 같습니다.

• 비틀거리거나 중심을 잡지 못하고 걷는 증상(운동실조)
• 과도한 침 흘림 또는 구토
• 경증에서 중등도의 침울 또는 기력 저하
• 화학 물질의 삼투압성 이뇨 효과로 인한 과도한 갈증(다음) 및 빈번한 배뇨(다뇨)

2단계: 가짜 회복 단계 (섭취 후 12~24시간)

이 단계에서는 신경계 증상이 다소 호전되는 것처럼 보여, 보호자는 반려동물이 회복되었다고 오해하기 쉽습니다. 그러나 내부 장기에서는 간이 화학 물질을 대사하면서 본격적인 손상이 진행되고 있습니다. 주요 증상은 다음과 같습니다.

• 빠른 심박수(빈맥)
• 대사성 산증을 보상하기 위한 빠르고 얕은 호흡(빈호흡)

3단계: 신부전 단계 (섭취 후 12~72시간)

가장 심각한 마지막 단계로, 세포 사멸과 결정 형성으로 인해 신장이 완전히 망가지기 시작합니다. 주요 증상은 다음과 같습니다.

• 심각한 기력 저하 및 침울
• 식욕의 완전한 상실
• 지속적인 구토
• 요독증성 구취(입에서 나는 불쾌한 암모니아 냄새)
• 발작 또는 혼수
• 소변을 생성하지 못함(무뇨증)

증상 발생 빈도 및 분류

• 대사성 산증 (흔함) — 혈액이 강한 산성을 띠게 되는 심각한 화학적 불균형입니다.
• 급성 신손상 (흔함) — 신장 기능이 갑작스럽고 빠르게 상실되는 상태입니다.
• 신세뇨관 괴사 (흔함) — 신장의 필터 역할을 하는 세포들이 사멸하는 현상입니다.
• 수산칼슘 결정 형성 (흔함) — 신장 내에 날카로운 바늘 모양의 결정이 형성되어 신장 조직을 물리적으로 막고 손상시킵니다.
• 질소혈증 (흔히 발생함) — 신장 기능 저하로 인해 혈액 내에 질소 노폐물이 축적되는 상태입니다.

중독 초기 단계는 알코올 중독과 유사하게 비틀거리는 증상을 유발합니다.

진단 방법 (How vets diagnose it)

에틸렌글리콜 중독을 진단하려면 신속하고 단호한 조치가 필요합니다. 수의사는 철저한 신체 검사와 함께 자동차 화학 물질에 노출되었을 가능성에 초점을 맞추어 세부적인 문진을 진행할 것입니다. 시간과의 싸움이므로 진단 검사는 즉각적으로 이루어져야 합니다.

에틸렌글리콜이 완전히 대사되기 전에 검출하기 위해서는 신속한 혈액 스크리닝이 필수적입니다.

에틸렌글리콜 스크리닝 검사

신속한 진단을 위한 가장 확실한 방법은 에틸렌글리콜 스크리닝 검사입니다. 이 혈액 검사는 혈류 내에 남아 있는 에틸렌글리콜 원물질을 검출합니다. 그러나 이 검사는 반드시 초기에 수행되어야 합니다. 만약 반려동물이 너무 늦게 병원에 도착하여 간이 이미 에틸렌글리콜을 독성 대사산물로 모두 분해한 상태라면, 신장이 망가지고 있음에도 불구하고 검사 결과는 위음성(음성 오판)으로 나올 수 있습니다.

요검사

수의사는 현미경으로 소변 샘플을 관찰하여 일수화물 수산칼슘(calcium oxalate monohydrate) 결정을 확인합니다. 이 결정은 특징적인 '울타리 말뚝' 모양 또는 육각형 모양을 나타냅니다. 소변에서 이 결정이 발견되는 것은 부동액 중독의 강력한 증거이며, 고양이의 경우 섭취 후 3시간, 개의 경우 5시간 만에 나타날 수 있습니다.

혈액 화학 검사 및 산-염기 분석

신장 기능을 평가하고 질소혈증(혈액 요소 질소 및 크레아티닌 상승) 여부를 확인하기 위해 종합 혈액 화학 검사를 실시합니다. 또한 혈액 가스 분석을 통해 높은 음이온차 대사성 산증(high anion gap metabolic acidosis)을 확인하며, 이를 통해 독성 대사산물에 의한 심각한 화학적 불균형을 진단합니다.

치료 방법 (Treatment options)

에틸렌글리콜 중독 치료는 즉각적으로 시작해야 하는 초응급 상황입니다. 치료의 주요 목표는 아직 흡수되지 않은 독소의 흡수를 막고, 간이 화학 물질을 대사하는 것을 차단하며, 대사성 산증을 교정하고 신장 기능을 보존하는 것입니다.

해독제 요법: 알코올 탈수소효소 억제제

이 중독을 치료하는 가장 효과적인 방법은 간이 에틸렌글리콜을 치명적인 대사산물로 전환하지 못하도록 막는 것입니다. 이는 알코올 탈수소효소(alcohol dehydrogenase)를 표적으로 하는 특정 해독제를 사용하여 달성할 수 있습니다.

포메피졸 (4-Methylpyrazole)

포메피졸은 수의학에서 가장 선호되는 해독제입니다. 이 약물은 알코올 탈수소효소를 직접 억제하여, 대사되지 않은 에틸렌글리콜이 반려동물의 소변을 통해 안전하게 배출되도록 돕습니다. 또한 추가적인 중추신경계 억제를 유발하지 않습니다. 표준 수의약품 요약서에 따르면 다음과 같습니다.

"고양이의 에틸렌글리콜 중독 치료 시 에탄올 치료가 일차 선택 약물로 권장되어 왔으나, 최근 연구에 따르면 고용량 포메피졸 투여가 더 효과적인 것으로 나타났다." [2]

에탄올 (Ethyl Alcohol)

포메피졸을 사용할 수 없는 경우, 에탄올을 대체 해독제로 사용할 수 있습니다. 에탄올은 알코올 탈수소효소를 두고 에틸렌글리콜과 경쟁하는 방식으로 작용합니다. 이 효소는 에틸렌글리콜보다 에탄올에 대한 친화도가 훨씬 높기 때문에 에탄올을 우선적으로 대사하며, 대사되지 않은 에틸렌글리콜은 그대로 배출됩니다. 주요 수의약품 참고서에 기술된 내용은 다음과 같습니다.

"수의학에서 에탄올의 주된 용도는 에틸렌글리콜 또는 메탄올 중독의 치료이다. 현재는 포메피졸(4-메틸피라졸)이 [선호되는 해독제]이지만..." [3]

그러나 에탄올 요법은 심각한 중추신경계 억제, 저체온증 및 우발적인 알코올 중독을 유발할 수 있는 중대한 부작용을 동반합니다.

중요 안전 경고: 포메피졸과 에탄올은 절대로 병용해서는 안 됩니다. 두 약물을 함께 사용하면 생명을 위협하는 심각한 합병증이 발생할 수 있습니다. 수의학 문헌에 명시된 바는 다음과 같습니다.

"포메피졸은 알코올 탈수소효소를 억제하므로, 에탄올 대사가 현저히 감소하여 알코올 중독(중추신경계 억제, 혼수, 사망)을 유발할 수 있다. 따라서 병용 투여는 일반적으로 권장되지 않는다..." [4]

보존적 치료 및 수액 요법

신장을 씻어내고, 혈압을 유지하며, 독소 배출을 촉진하기 위해 적극적인 정맥(IV) 수액 요법이 필수적입니다. 또한 수의사는 대사성 산증을 교정하고 구토를 조절하기 위한 약물을 투여할 것입니다.

이미 급성 신손상이 발생하여 신장이 소변을 생성하지 못하는 중증 케이스의 경우, 혈액투석(hemodialysis)과 같은 고도의 신대체 요법이 필요할 수 있습니다. 수의 중환자 의학 참고서에서는 약물 과다복용 관리와 고난도 치료의 복잡성에 대해 다음과 같이 설명합니다.

"약물 과다복용은 혈장 내 단백질 결합 부위의 포화를 유발할 수 있으며, 이는 잠재적으로 약물의 단백질 결합률을 감소시켜 혈액투석(HD)을 통한 제거율을 증가시킬 수 있다." [1]

혈액투석이 가능한 환경이라면, 손상된 신장을 거치지 않고 혈류에서 에틸렌글리콜과 그 독성 대사산물을 직접 물리적으로 걸러낼 수 있습니다.

예후

에틸렌글리콜 중독의 예후는 전적으로 치료가 얼마나 신속하게 시작되었는지에 달려 있습니다.

• 개: 섭취 후 8시간 이내에 특정 해독제 치료를 시작하면 예후가 양호하거나 매우 좋습니다. 그러나 이 골든타임을 넘기거나 이미 질소혈증 및 신장 손상이 진행된 상태라면 예후는 불투명하거나 극히 불량합니다.
• 고양이: 고양이는 이 독소에 극도로 민감합니다. 섭취 후 3시간 이내에 치료를 시작해야만 예후가 좋습니다. 4시간 이상 지체되면 즉각적인 혈액투석 치료를 받지 않는 한 고양이의 사망률은 사실상 100%에 달합니다.

일단 심각한 급성 신손상과 신세뇨관 괴사가 발생하면 그 손상은 대개 가역적이지 않으며, 만성 신장 질환이나 완전한 신부전으로 이어져 예후가 매우 불량합니다.

예방 방법

에틸렌글리콜 중독은 100% 예방이 가능합니다. 이 화학 물질이 가진 극도의 위험성을 고려하여 반려동물 보호자는 다음과 같은 예방 조치를 취해야 합니다.

• 안전한 보관: 부동액과 유리창 세정액을 포함한 모든 자동차 화학 제품은 밀폐되고 누수가 없는 용기에 담아 반려동물의 손이 닿지 않는 높은 선반에 보관하십시오.
• 즉각적인 청소: 드라이브웨이나 차고 바닥에 흘린 액체는 흡수성 물질(고양이 모래 등)을 사용하여 즉시 닦아내고, 해당 구역을 물로 철저히 세척하십시오.
• 안전한 대체제 사용: 에틸렌글리콜 대신 프로필렌글리콜(propylene glycol)이 함유된 엔진 냉각제를 사용하십시오. 프로필렌글리콜 역시 반려동물에게 완전히 안전한 것은 아니지만, 독성은 현저히 낮습니다.
• 철저한 감독: 고양이는 실내에서만 키우고, 개는 목줄을 착용한 상태로 산책시켜 드라이브웨이나 주차장 웅덩이에 고인 물을 마시지 않도록 하십시오.

수의사에게 연락해야 하는 시기

반려동물이 부동액이나 에틸렌글리콜이 함유된 제품을 섭취했거나, 섭취했을 가능성이 조금이라도 의심된다면 즉시 수의사에게 연락하거나 가장 가까운 동물 응급병원으로 가야 합니다.

임상 증상이 나타날 때까지 기다려서는 안 됩니다. 반려동물이 "취한" 것처럼 보이거나 구토를 시작할 때까지 기다리는 것은 이미 독소가 치명적인 대사산물로 전환되고 있음을 의미하며, 생존율을 급격히 떨어뜨립니다. 이는 단 몇 분 차이로 삶과 죽음이 갈리는 **5단계 긴급 상황(Level 5 Emergency)**입니다.

참고 문헌

• Small Animal Critical Care Medicine, 2nd Edition, page 437.
• Plumb's Veterinary Drug Handbook, pages 1411, 1594, 1596.