マンガンの暴露がパーキンソン病にリンクする [環境問題]
パーキンソン病には遺伝性の変異が約8%関与するが、複数の環境要因も関与しており、それらの中でも、殺虫剤、産業煙およびガソリン添加物中のマンガンが明確に関連している。
マンガンは必須微量元素の1つで、スーパーオキシドジスムターゼ、ピルビン酸カルボキシラーゼ、アルギナーゼ、グルタミン合成酵素などの構成分子であり、これらの酵素において重要な機能をもっている。しかし、金属元素の血中濃度の許容範囲は極めて狭いため、過剰な暴露によって、マンガン神経毒によるマンガン誘発性神経障害などを引き起こす。
マンガンの吸入による鼻および肺の炎症、腎臓や神経の機能不全(1.2.3.)、および飲料水中の高レベル(> 300 µ g/L)が子供の知的機能の低下に関連付けられている(4.)。
職業性の暴露では、採鉱、鋼鉄製造業および溶接がパーキンソン症候群の高リスクに関連する。他の産業や農業用途では、マンネブまたはマンコゼブのような殺菌剤が農業労働者の環境暴露の危険を高める (5.)。有機化合物では、メチルシクロペンタジエニル、トリカルボニルルテニウム、ガソリン中のオクタンブースターまたはアンチノック剤にマンガンが含まれており、有害な健康影響を引き起こすことが示されている (6.7.)。
マイクログリアの持続的な炎症活性化は、多発性硬化症、脳卒中、アルツハイマー病 (AD)、およびパーキンソン病 (PD)を含む多くの神経変性疾患の進行に関与している(8.9.)。PDの実験モデルでは、マンガンによるマイクログリアのアクティブな表現型への遷移を同定している(10.)。
グリア細胞に神経炎症性障害を起こすためのシグナリング経路があることが示唆され、マンガンは、アストロサイトの活性化のために不可欠であるグリアの炎症性表現型の強力な誘発剤であることが明らかになった。
一次マウスのマイクログリアにおいて、マンガンが100μM以下の容量で、Nos2, Tnf, Il-6, Il-1β, およびcaspase 1.を含むマイクログリアの炎症性遺伝子の発現を誘導するのに十分であった。
さらに、生きた細胞のCFMEA によって測定されたマイクログリアに直接取りこ込まれたマンガン、およびマイクログリアに残留したマンガンのICP-MSによる分析が報告されている。アストロサイトの研究では、両方のトランスフェリン受容体と二価金属トランスポーター-1は、これらの細胞のマンガン取り込みのための推定受容体として作用し(11.12.)し、マイクログリアは、これらの輸送タンパク質の両方を発現することが知られている (13.)。
マイクログリアの NF-κBシグナリングは、アストロサイトの活性化を増幅するケモカインを規制することにより、マンガン毒性における炎症反応に不可欠な役割を果たしている。
マンガンの急性および慢性暴露による神経毒は、マイクログリアによる神経炎症の活性化によって、パーキンソン病などの神経障害を促進すると考えられている。
自動車の排気ガスでは、ガソリン添加剤として使用されているメチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル（MMT）への曝露が問題である。ガソリン中の鉛の有害性は良く知られているが、マンガンの毒性はあまり議論されていない。今後は、主要な幹線道路沿いの住民を対象としたコホート研究が必要と思われる。
また、マンガン鋼の溶接機によって、労働者がパーキンソン病に似た症状を呈することや、農業従事者の、農薬中のマンガンへの暴露による影響も検証する必要がある。
出典文献
Microglia amplify inflammatory activation of astrocytes in manganese neurotoxicity
Kelly S. Kirkley, Katriana A. Popichak, Maryam F. Afzali, Marie E. Legare , Ronald B.
Journal of Neuroinflammation201714:99 DOI: 10.1186/s12974-017-0871-0
Extracellular Dopamine Potentiates Mn-Induced Oxidative Stress, Lifespan Reduction, and Dopaminergic Neurodegeneration in a BLI-3–Dependent Manner in Caenorhabditis elegans
Alexandre Benedetto,
Catherine Au, Daiana Silva Avila, Dejan Milatovic, Michael Aschner
PLOS Published: August 26, 2010 • https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1001084
引用文献
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グリア細胞に神経炎症性障害を起こすためのシグナリング経路があることが示唆され、マンガンは、アストロサイトの活性化のために不可欠であるグリアの炎症性表現型の強力な誘発剤であることが明らかになった。
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マンガンの急性および慢性暴露による神経毒は、マイクログリアによる神経炎症の活性化によって、パーキンソン病などの神経障害を促進すると考えられている。
自動車の排気ガスでは、ガソリン添加剤として使用されているメチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル（MMT）への曝露が問題である。ガソリン中の鉛の有害性は良く知られているが、マンガンの毒性はあまり議論されていない。今後は、主要な幹線道路沿いの住民を対象としたコホート研究が必要と思われる。
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2017-05-07 22:15
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