神経毒性の定義

神経毒性 中枢神経系、末梢神経または感覚器官に悪影響を誘発する能力を指す。 化学物質は、神経機能障害の一貫したパターン、または神経系の化学的性質または構造の変化を誘発できる場合、神経毒性があると見なされます。

神経毒性は一般に、化学物質の性質、用量、曝露期間、および曝露した個人の特性に応じて、一連の症状と影響として現れます。 表 1 に示すように、観察された影響の重症度、および神経毒性の証拠は、レベル 6 から 1 まで増加します。しかし、その効果は通常可逆的です。 用量の増加に伴い、神経学的変化が現れることがあり、最終的には不可逆的な形態学的変化が生じます。 化学物質の神経毒性を示唆するために必要な異常の程度は、物議を醸す問題です。 定義によれば、表 3 のレベル 4、5、6、または 1 に対する持続的な影響について十分に文書化された証拠がある場合、神経機能障害または神経系の化学的性質または構造の変化の一貫したパターンが考慮されます。これらのレベルは以下を反映しています。神経毒性のさまざまな兆候によって提供される証拠の重み。 神経毒性物質には、鉛、水銀、マンガンなどの天然元素が含まれます。 テトロドトキシン（日本の珍味であるフグ由来）やドウモイ酸（汚染されたムール貝由来）などの生物学的化合物。 多くの農薬、工業用溶剤、モノマーを含む合成化合物。

表 1. 神経毒性を確立するための相対的な強さを反映するための神経毒性効果のグループ化

¹ 人間のみ
出典：シモンセンらから改変。 1994年。

米国では、50,000 から 100,000 の化学物質が取引されており、毎年 1,000 から 1,600 の新しい化学物質が評価のために提出されています。 750 を超える化学物質と、いくつかのクラスまたはグループの化合物が神経毒性があると疑われていますが (O'Donoghue 1985)、化学物質の大部分は、神経毒性についてテストされていません。 今日入手可能な既知の神経毒性化学物質のほとんどは、症例報告または事故によって特定されています.

神経毒化学物質は特定の用途を満たすために製造されることが多いが、個人の家庭での使用、農業や工業での使用、または汚染された飲料水など、いくつかの発生源から暴露が生じる可能性がある. どの神経毒性化合物がどの職業で見つかると予想されるかについてのアプリオリな先入観を修正したため、注意して検討する必要があり、最も一般的な神経毒性化学物質のいくつかを含む次の引用を可能な例として検討する必要があります (Arlien-Søborg 1992; O Donoghue 1985; Spencer and Schaumburg 1980; WHO 1978)。

神経毒性の症状

神経系は、一般的に、神経毒性物質への曝露に対してかなりステレオタイプに反応します。 図 1. いくつかの典型的な症候群を以下に示します。

図 1. 神経毒化学物質への暴露による神経学的および行動への影響。

多発ニューロパチー

これは、筋肉の衰弱につながる運動および感覚神経機能の障害によって引き起こされ、麻痺は通常、上肢および下肢（手および足）の末梢で最も顕著です。 感覚異常（手足の指のうずきやしびれ）が事前または同時に起こることがあります。 これにより、歩行や手と指の細かい調整が困難になることがあります。 重金属、溶剤、殺虫剤などの化学物質は、これらの化合物の毒性メカニズムがまったく異なる場合でも、そのような障害を引き起こす可能性があります.

脳症

これは、脳のびまん性障害によって引き起こされ、疲労を引き起こす可能性があります。 学習、記憶、集中力の障害; 不安、うつ病、過敏性の増加、情緒不安定。 このような症状は、初期のびまん性変性脳障害および職業性慢性中毒性脳症を示している可能性があります。 多くの場合、頭痛、めまい、睡眠パターンの変化、性行為の減少の頻度の増加も、病気の初期段階から現れることがあります。 このような症状は、溶剤、重金属、硫化水素などのいくつかの異なる化学物質に長期間、低レベルでさらされた後に発生する可能性があり、仕事に関係のないいくつかの認知障害でも見られます. 場合によっては、より具体的な神経学的症状が見られることがあります（例、振戦を伴うパーキンソニズム、筋肉の硬直および動きの鈍化、または振戦および手の動きと歩行の協調の低下などの小脳症状）。 このような臨床像は、前者の状態ではマンガンまたは MPTP (1-メチル-4-フェニル-1,2,3,6-テトラヒドロピリジン)、後者の状態ではトルエンまたは水銀などの特定の化学物質にさらされた後に見ることができます。

ガス

化学構造がまったく異なる多種多様な化学物質は、常温では気体であり、神経毒性があることが証明されています。 他のものは、症状を与えるために長期間にわたって高用量を必要とします (例、二酸化炭素)。 一部は全身麻酔（亜酸化窒素など）に使用されます。 他のものは、産業や消毒に使用される薬剤 (ホルムアルデヒドなど) で広く使用されています。 前者は低レベルの暴露を繰り返した後、神経系に不可逆的な変化を誘発する可能性があり、後者は明らかに急性症状のみを引き起こします。 換気の悪い小さな部屋での曝露は特に危険です。 一部のガスは無臭で、特に危険です (一酸化炭素など)。 表 3 に示すように、一部のガスは工業生産において重要な構成要素ですが、他のガスは不完全または完全燃焼の結果です (例: CO および CO₂ それぞれ）。 これは、鉱山、製鉄所、発電所などで見られますが、換気が不十分な個人宅でも見られることがあります。 治療に不可欠なのは、それ以上の曝露を止め、新鮮な空気または酸素を供給し、重症の場合は人工換気を行うことです。

表 2. 神経毒性に関連するガス

¹ M: 機構; A: 急性効果; C: 慢性的な影響。
神経障害：運動および感覚の末梢神経線維の機能障害。
脳症：脳の全般的な障害による脳機能障害。
運動失調：運動協調障害。

金属

原則として、金属の毒性は原子量の増加とともに増加し、鉛と水銀は特に毒性が強い. 金属は通常、自然界では低濃度で検出されますが、特定の産業では大量に使用され (表 3 を参照)、労働者に職業上のリスクを引き起こす可能性があります。 さらに、かなりの量の金属が廃水に含まれており、プラントに近いだけでなく、より遠くにいる住民にも環境リスクを引き起こす可能性があります。 多くの場合、金属（または、有機水銀化合物など）は食物連鎖に取り込まれ、魚、鳥、動物に蓄積され、消費者にリスクをもたらします. 有機体による金属の毒性と処理方法は、化学構造に依存する可能性があります。 純金属は、蒸気 (水銀) および/または小さな粒子 (鉛) の吸入または皮膚接触、または経口 (鉛) によって摂取される可能性があります。 無機水銀化合物（例：HgCl₂）は主に口から、有機金属化合物（四エチル鉛など）は主に吸入または皮膚接触から摂取されます。 身体への負担は、血液や尿中の金属濃度にある程度反映される場合があります。 これが生物学的モニタリングの基本です。 治療では、特に鉛は体内の沈着物から非常にゆっくりと放出されることを思い出してください. 骨に含まれる鉛の量は、通常、50 年間で 10% しか減少しません。 この放出は、キレート剤の使用によってスピードアップされる場合があります: BAL (ジメルカプト-1-プロパノール)、Ca-EDTA またはペニシラミン。

表 3. 神経毒性に関連する金属とその無機化合物

¹ M: 機構; A: 急性効果; C: 慢性的な影響。
神経障害：運動および感覚の末梢神経線維の機能障害。
脳症：脳の全般的な障害による脳機能障害。

モノマー

モノマーは、化学合成およびポリマー、樹脂、プラスチックの製造に使用される反応性化学物質の大規模で不均一なグループを構成します。 モノマーは、次のようなポリハロゲン化芳香族化合物を含みます p-クロロベンゼンおよび1,2,4-トリクロロベンゼン; スチレンおよびビニルトルエン、アクリルアミドおよび関連化合物、フェノール、ε-カプロラクタムおよびζ-アミノブチロラクタムなどの不飽和有機溶媒。 広く使用されている神経毒性モノマーとその神経系への影響の一部を表 3 に示します。 残りのモノマーを含むポリマーの取り扱い中、および造船所や歯科医院での成形中に、神経毒性モノマーへの相当な曝露が発生します。 これらのモノマーへの暴露により、吸入中 (例えば、二硫化炭素およびスチレン) または皮膚接触 (例えば、アクリルアミド) によって取り込みが起こる可能性があります。 モノマーは化学物質の異種グループであるため、いくつかの異なる毒性メカニズムが考えられます。 これは、症状の違いに反映されています (表 4)。

表 4. 神経毒モノマー

¹ M: メカニズム; A: 急性効果; C: 慢性的な影響。
神経障害：運動および感覚末梢神経線維の機能障害。
脳症：脳の全般的な障害による脳機能障害。
運動失調：運動協調障害。

有機溶剤

有機溶剤 は、脂肪、油、ワックス、樹脂、ゴム、アスファルト、セルロース フィラメント、およびプラスチック材料を溶解できる 200 を超える親油性化合物の大きなグループの一般的な名称です。 それらは通常、沸点が 200 ～ 250°C 未満の室温で液体であり、容易に蒸発します。 主に肺から取り込まれますが、皮膚に浸透するものもあります。 親油性のため、脂肪が豊富な臓器に分布します。 したがって、高濃度は体脂肪、骨髄、肝臓、および脳に見られ、溶媒の貯蔵庫としても機能する可能性があります. オクタノール/水の分配係数は、高い脳内濃度が予想されるかどうかを示すことができます。 毒性のメカニズムはまだわかっていませんが、いくつかの可能性が想定されています。 ミトコンドリアでのエネルギー形成の減少; 神経細胞膜を変化させ、イオンチャネル機能の障害を引き起こします。 軸索の流れの遅延。 塩化メチレンは代謝されて CO になり、血液中の酸素の輸送が妨げられます。 多種多様な職業の労働者の大規模なグループが、毎日または少なくとも頻繁に暴露されています (表 5 を参照)。 一部の国では、衛生上の改善と代替により一部の職業で有機溶剤の消費量が減少している（例えば、塗装工、グラフィック産業労働者、金属労働者）が、他の職業では曝露パターンが変化したが、有機溶剤の総量は減少している.変更されていません。 たとえば、トリクロロエチレンは 1,1,1-トリクロロエタンとフロンに置き換えられました。 そのため、溶剤は依然として多くの職場で大きな衛生上の問題となっています。 換気が不十分で高温の小さな部屋にさらされると、人々は特に危険にさらされ、蒸発が増加します。 肉体労働は、溶媒の肺への取り込みを増加させます。 いくつかの国 (特に北欧諸国) では、低レベルの溶剤に長期間さらされた後に慢性中毒性脳症を発症した労働者に補償が与えられています。

表 5. 神経毒性に関連する有機溶媒

 ¹ M: メカニズム; A: 急性効果; C: 慢性的な影響。

神経障害：運動および感覚の末梢神経線維の機能障害。
脳症：脳の全般的な障害による脳機能障害

農薬

農薬 人間の健康を害する、または経済的損失を引き起こす可能性のある植物または動物のグループを殺すように設計された化学物質の総称として使用されます。 これには、殺虫剤、殺菌剤、殺鼠剤、燻蒸剤、除草剤が含まれます。 5 種類以上の有効な殺虫剤成分で構成される約 600 億ポンドの殺虫剤製品が、世界中の農業で毎年使用されています。 殺菌剤として使用されるピレスロイド、クロロフェノキシ除草剤および有機金属化合物と一緒の有機リン、カルバメートおよび有機塩素系殺虫剤は、神経毒性を有する(表6)。 殺鼠剤として使用されるさまざまな化学物質の中には、神経毒性のあるものもあります (ストリキニーネ、リン化亜鉛、タリウムなど)。 神経毒性農薬への職業的暴露は、主に農薬の取り扱いや処理された作物の取り扱いなどの農業作業に関連していますが、害虫駆除業者、農薬の製造および調剤の従業員、高速道路および鉄道の労働者、ならびに温室、林業および苗床の労働者は、神経毒性のある農薬にもさらされています。 農業労働力の大部分を占める子供たちは、神経系が完全に発達していないため、特に脆弱です。 殺虫剤の急性影響は一般的によく説明されており、反復暴露または単回の高用量暴露による長期にわたる影響がしばしば見られますが (表 6)、反復無症状暴露の影響は不明です。

表 6. 一般的な神経毒性農薬のクラス、曝露、影響、および関連する症状

¹ M: 機構; A: 急性効果; C: 慢性的な影響。
神経障害：運動および感覚末梢神経線維の機能障害。
脳症：脳の全般的な障害による脳機能障害。
運動失調：運動協調障害。
² 主にリン酸塩またはホスホン酸塩。

その他の化学薬品

上記のグループに当てはまらないいくつかの異なる化学物質も神経毒性を持っています。 これらの一部は殺虫剤として使用されますが、さまざまな工業プロセスでも使用されます。 一部には、十分に文書化された急性および慢性の神経毒性作用があります。 他のものには明らかな急性効果がありますが、慢性効果は十分に調査されていません。 これらの化学物質の例、その用途および影響を表 7 に示します。

表 7. 神経毒性に関連するその他の化学物質

¹ M: メカニズム; A: 急性効果; C: 慢性的な影響。
神経障害：運動および感覚末梢神経線維の機能障害。
脳症：脳の全般的な障害による脳機能障害。
運動失調：運動協調障害

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