신경독성

Neurotoxicity

신경독성은 생물학적, 화학적 또는 물리적 작용제가 중추신경계 및/또는 말초신경계의 [1]구조나 기능에 악영향을 미치는 독성의 한 형태이다.그것은 어떤 물질, 특히 신경독소나 신경독성 물질에 [1]대한 노출이 신경 조직에 영구적 또는 되돌릴 수 있는 손상을 야기하는 방식으로 신경계의 정상적인 활동을 변화시킬 때 발생한다.이것은 결국 뇌와 신경계의 다른 부분에서 신호를 보내고 처리하는 세포인 뉴런을 교란시키거나 죽일 수도 있다.신경 독성은 장기 이식, 방사선 치료, 특정 약물 치료, 오락적 약물 사용 및 중금속 노출, 특정 종류의 독사, 살충제,[2][3] 특정 산업용 세척 용제,[4] 연료[5] 및 특정 자연 발생 물질에 의해 발생할 수 있습니다.노출 직후에 증상이 나타나거나 지연될 수 있습니다.그것들은 사지 약함이나 저림, 기억력, 시력 및/또는 지적 상실, 통제할 수 없는 강박 및/또는 강박적 행동, 망상, 두통, 인지 및 행동 문제 및 성적 기능 장애를 포함할 수 있다.가정에서 만성적인 곰팡이 노출은 신경독성으로 이어질 수 있으며,[6] 이는 노출 수개월에서 수년 동안 나타나지 않을 수 있다.위에 나열된 모든 증상은 곰팡이 마이코톡신 [7]축적과 일치합니다.

신경독성이라는 용어는 신경독성의 관여를 의미한다. 그러나, 신경독성이라는 용어는 물리적 뇌 손상을 일으키는 것으로 알려져 있지만,[citation needed] 특정한 신경독성이 확인되지 않은 상태를 설명하기 위해 더 느슨하게 사용될 수 있다.

많은 물질들이 뉴런의 죽음을 초래하지 않고 신경 인지 능력을 손상시킬 수 있기 때문에, 신경 인지 결핍의 존재만으로는 보통 신경 독성의 충분한 증거로 여겨지지 않는다.이것은 물질의 직접적인 작용에 의한 것일 수 있으며, 손상과 신경인지 결핍은 일시적이며, 물질이 몸에서 제거되면 해결된다.경우에 따라서는 농도나 노출 시간이 중요할 수 있으며, 일부 물질은 특정 선량이나 기간에만 신경 독성이 된다.장기 약물 사용의 결과로 신경 독성을 유발하는 가장 흔한 자연 발생 뇌 독소 중 일부는 아밀로이드 베타, 글루탐산, 도파민, 그리고 산소 라디칼입니다.고농도로 존재할 경우 신경독성과 사망(아포토시스)을 초래할 수 있습니다.세포사망으로 인한 증상으로는 운동제어 상실, 인지능력 저하, 자율신경계 장애 등이 있다.게다가,[citation needed] 신경 독성은 알츠하이머병과 같은 신경 변성 질환의 주요 원인인 것으로 밝혀졌다.

신경 독성 물질

아밀로이드 베타

아밀로이드 베타(Aβ)는 고농도로 존재할 경우 뇌에서 신경독성과 세포사멸을 일으키는 것으로 밝혀졌다.Aβ는 단백질 사슬이 잘못된 위치에서 절단될 때 발생하는 돌연변이로 인해 발생하며, 결과적으로 사용할 수 없는 다른 길이의 사슬이 생긴다.따라서 그것들은 분해될 때까지 뇌에 남아 있지만, 충분히 축적되면 뉴런에 독성이 있는 플라크가 형성된다.Aβ는 세포사멸을 일으키기 위해 중추신경계의 여러 경로를 사용한다.예를 들어 니코틴 자극에 반응하는 세포의 표면을 따라 일반적으로 발견되는 니코틴 아세틸콜린 수용체(nAchRs)를 통해 니코틴 자극이 활성화되거나 비활성화됩니다.Aβ는 또 다른 신호 수용체인 MAP 키나제와 함께 뇌에서 니코틴 수치를 조절하여 세포사멸을 초래하는 것으로 밝혀졌다.Aβ가 조절하는 뇌의 또 다른 화학 물질은 JNK이다; 이 화학 물질은 보통 뇌에서 기억 제어로 기능하는 세포외 신호 조절 키나아제(ERK) 경로를 중지시킨다.그 결과, 이 기억 선호 경로가 정지되어 뇌가 필수적인 기억 기능을 상실한다.기억력 상실은 AD를 포함한 신경변성 질환의 증상이다.Aβ가 세포 사멸을 일으키는 또 다른 방법은 AKT의 인산화이다; 이것은 인산기가 단백질의 여러 부위에 결합하기 때문에 발생한다.이 인산화 작용은 AKT가 세포 사멸을 일으키는 것으로 알려진 단백질인 BAD와 상호작용할 수 있게 해준다.따라서 Aβ의 증가는 AKT/BAD 복합체의 증가를 초래하고, 다시 항아포토시스 단백질 Bcl-2의 작용을 중지시켜, 세포사멸을 가속화하고 [citation needed]AD의 진행을 유발한다.

글루탐산염

글루탐산염은 뇌에서 발견되는 화학 물질로 고농도로 발견되면 뉴런에 독성 위협이 된다.이 농도 평형은 매우 섬세하며 보통 세포외에서 밀리몰 단위로 발견됩니다.방해될 때 글루탐산염의 축적은 글루탐산염 운반체의 돌연변이의 결과로 일어나며, 글루탐산염은 시냅스에서 글루탐산을 제거하는 펌프처럼 작용한다.이것은 뇌에서보다 혈액에서 글루탐산염 농도가 몇 배 더 높아지게 합니다; 차례로, 몸은 글루탐산염을 혈류 밖으로 그리고 뇌의 뉴런으로 펌프질함으로써 두 농도 사이의 균형을 유지하도록 작용해야 합니다.돌연변이의 경우, 글루탐산 운반체는 글루탐산염 수용체에 더 높은 농도를 축적할 수 없다.이렇게 하면 이온 채널이 열리고 칼슘이 세포로 들어가 흥분독성을 일으킵니다.글루탐산염은 N-메틸-D-아스파르트산 수용체(NMDA)를 작동시켜 세포사멸을 초래하며, 이러한 수용체들은 세포로 칼슘 이온(Ca)의2+ 방출을 증가시킨다.그 결과, Ca의 농도가2+ 증가하면 미토콘드리아에 대한 스트레스가 직접 증가하여 산화적 인산화 및 일산화질소 합성효소의 활성화를 통한 활성산소종(ROS)의 과잉생산이 일어나 궁극적으로 세포사망으로 이어진다.Aβ는 또한 글루타메이트에 [citation needed]대한 뉴런의 취약성을 향상시킴으로써 신경독성으로 가는 경로를 돕는 것으로 밝혀졌다.

산소기

뇌에서 산소 라디칼의 형성은 일산화질소합성효소(NOS) 경로를 통해 이루어진다.이 반응은 뇌세포 내부의 Ca2+ 농도 증가에 대한 반응으로 일어난다.Ca와2+ NOS 사이의 이러한 상호작용은 보조인자 테트라히드로바이옵테린(BH4)의 형성을 초래하고, 이는 혈장막에서 세포질로 이동한다.마지막 단계에서 NOS는 탈인산화되어 뇌에 축적되어 산화스트레스를 증가시킨다.과산화수소, 과산화수소, 수산기를 포함한 여러 가지 ROS가 있으며, 이 모든 것이 신경독성을 유발합니다.자연히, 몸은 ROS를 단순 산소와 물의 작고 양성 분자로 분해하기 위해 특정한 효소를 사용함으로써 반응하는 종의 치명적인 영향을 줄이기 위해 방어 메커니즘을 사용합니다.그러나, 이러한 ROS의 분해는 완전히 효율적인 것은 아닙니다. 일부 반응성 잔류물은 뇌에서 축적되어 신경 독성과 세포 사멸의 원인이 됩니다.뇌는 낮은 산화 능력 때문에 다른 장기보다 산화 스트레스에 더 취약하다.뉴런은 오랜 세월 축적된 손상을 안고 산다는 것을 의미하는 사후유두세포로 특징지어지기 때문에 ROS의 축적은 치명적이다.따라서, ROS 나이 뉴런의 수치가 증가하여, 이는 신경 퇴행성 과정을 가속화하고 궁극적으로 AD의 발전을 이끈다.

도파민 작동성 신경 독성

특정 약물, 가장 유명한 살충제 및 대사물 MPP+(1-메틸-4-페닐피리딘-1-ium)는 흑질에서 [8]도파민 작동성 뉴런을 파괴함으로써 파킨슨병을 유발할 수 있다.MPP+는 미토콘드리아의 전자전달망과 상호작용하여 일반화된 산화 손상을 일으키고 궁극적으로 세포사멸을 [9][10]일으키는 활성산소를 생성한다.MPP+는 모노아민 산화효소 B에 의해 MPTP(1-메틸-4-페닐-1, 2, 3, 6-테트라히드로피리딘)의 대사물로서 생성되며, 그 독성은 도파민성 뉴런을 세포질 [10]내로 가져오는 활성 트랜스포터 때문에 도파민성 뉴런에 특히 중요하다.MPP+의 신경독성은 화학 대학원생이 합성한 페티딘에서 MPTP가 오염물질로 생성된 후 처음 조사되었으며, 페티딘은 오염된 약물을 주입하고 몇 [9][8]주 내에 명백한 파킨슨병에 걸렸다.독성의 메커니즘의 발견은 파킨슨병 연구의 중요한 진전이었고, 이 화합물은 현재 연구 [8][11]동물들에게 질병을 유도하는 데 사용되고 있다.

예후

예후는 노출의 길이와 정도, 신경학적 손상의 심각도에 따라 달라집니다.어떤 경우에는 신경독소나 신경독성 물질에 노출되는 것이 치명적일 수 있다.다른 환자들에서는 생존은 할 수 있지만 완전히 회복되지는 않을 수도 있다.다른 상황에서는 많은 사람들이 [12]치료 후에 완전히 회복된다.

신경독성(/nnʊroʊtɒkɪs/ti/)이라는 단어는 신경- + 톡스- + -icity의 결합 형태를 사용하여 "신경 조직 중독"을 생성합니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b Cunha-Oliveira, Teresa; Rego, Ana Cristina; Oliveira, Catarina R. (June 2008). "Cellular and molecular mechanisms involved in the neurotoxicity of opioid and psychostimulant drugs". Brain Research Reviews. 58 (1): 192–208. doi:10.1016/j.brainresrev.2008.03.002. hdl:10316/4676. PMID 18440072. S2CID 17447665.
  2. ^ Keifer, Matthew C.; Firestone, Jordan (31 July 2007). "Neurotoxicity of Pesticides". Journal of Agromedicine. 12 (1): 17–25. doi:10.1300/J096v12n01_03. PMID 18032333. S2CID 23069667.
  3. ^ Costa, Lucio, G.; Giordano, G; Guizzetti, M; Vitalone, A (2008). "Neurotoxicity of pesticides: a brief review". Frontiers in Bioscience. 13 (13): 1240–9. doi:10.2741/2758. PMID 17981626. S2CID 36137987.
  4. ^ Sainio, Markku Alarik (2015). "Neurotoxicity of solvents". Occupational Neurology. Handbook of Clinical Neurology. Vol. 131. pp. 93–110. doi:10.1016/B978-0-444-62627-1.00007-X. ISBN 978-0-444-62627-1. PMID 26563785.
  5. ^ Ritchie, Glenn D.; Still, Kenneth R.; Alexander, William K.; Nordholm, Alan F.; Wilson, Cody L.; Rossi III, John; Mattie, David R. (1 July 2001). "A review of the neurotoxicity risk of selected hydrocarbon fuels". Journal of Toxicology and Environmental Health Part B: Critical Reviews. 4 (3): 223–312. doi:10.1080/109374001301419728. PMID 11503417.
  6. ^ Curtis, Luke; Lieberman, Allan; Stark, Martha; Rea, William; Vetter, Marsha (September 2004). "Adverse Health Effects of Indoor Molds". Journal of Nutritional & Environmental Medicine. 14 (3): 261–274. doi:10.1080/13590840400010318.
  7. ^ Kilburn, Kaye H. (2004). Role of Molds and Mycotoxins in Being Sick in Buildings: Neurobehavioral and Pulmonary Impairment. Advances in Applied Microbiology. Vol. 55. pp. 339–359. doi:10.1016/S0065-2164(04)55013-X. ISBN 978-0-12-002657-9. PMID 15350801.
  8. ^ a b c edited by Stewart A. Factor, William J. Weiner (2008). Parkinson's disease : diagnosis and clinical management (2 ed.). New York: Demos. ISBN 978-1-934559-87-1. OCLC 191726483. {{cite book}}: last=범용명(도움말)이 있습니다.
  9. ^ a b Langston, J. W. (1995). The case of the frozen addicts. Jon Palfreman (1 ed.). New York: Pantheon Books. ISBN 0-679-42465-2. OCLC 31608154.
  10. ^ a b Jackson-Lewis, Vernice; Przedborski, Serge (Jan 2007). "Protocol for the MPTP mouse model of Parkinson's disease". Nature Protocols. 2 (1): 141–151. doi:10.1038/nprot.2006.342. ISSN 1750-2799. PMID 17401348. S2CID 39743261.
  11. ^ Fahn, Stanley (1996-12-26). "Book Review". New England Journal of Medicine. 335 (26): 2002–2003. doi:10.1056/NEJM199612263352618. ISSN 0028-4793.
  12. ^ National Research Council (1992). Environmental Neurotoxicology. ISBN 978-0-309-04531-5.[페이지 필요]

추가 정보

스콜리아는 신경독성에 대한 프로필을 가지고 있다(Q3338704).