新生児の健康に対する農薬の影響は何ですか?

Study: How pesticides affect neonates? - Exposure, health implications and determination of metabolites. Image Credit: Valentin Valkov/Shutterstock


農薬の使用は、より大規模でより良い農業の時代の先駆けとなった農業革命の一環として、今日では普遍的です。 しかし、この慣習が始まってから数世代後、科学者たちはこれらの化合物が土壌、水、空気に及ぼす有害な影響について警告しました。

研究: 農薬は新生児にどのように影響するか? – 曝露、健康への影響、および代謝物の測定。 画像著作権: Valentin Valkov/Shutterstock

子供たちは当然、ほとんどの環境汚染物質によって引き起こされる毒性のリスクが最も高い集団です。 実際、このような病気は 5 歳になる前に 300 万人の子供を殺し、世界の小児の年間死亡数の 3 分の 1 を占めています。

新しい研究では、新生児の農薬曝露の影響を調査し、この分野で使用されている研究方法を評価しながら、現在の文献をレビューしています。

序章

環境誘発性催奇形効果は、子宮内での生活、乳児期、思春期を含む急速な発達中に特に一般的です。 これは、そのような毒素への暴露の増加と、そのような暴露による変更の潜在的なリスクにある重要な開発ポイントによるものであり、さらなる成長と開発の全過程を変更します.

さらに、子供たちは人生の始まりにあるため、そのような曝露によって引き起こされる害は、代謝および内分泌障害、神経変性疾患、または癌などの非常に長い潜伏期間を伴う慢性疾患に至るまで、はるかに長い時間がかかります.

生後 28 日以内の乳児と定義される新生児に対する生体異物と呼ばれるそのような化合物の影響は、Science of the Total Environment 誌に掲載されたこの論文の主題です。 これらには、農薬、可塑剤、薬物、染料などの重金属や有機化合物が含まれます。

世界保健機関 (WHO) によると、新生児の異物曝露は、成人や年長の子供とは異なる曝露経路によって発生します。 これらには、胎盤の移動と母乳の摂取が含まれます。 したがって、これらの化合物は母体に由来し、母体と胎児の両方の組織における生体異物の蓄積は、最終的な影響を決定する上で重要な要素です。

一部の研究では、生体異物にさらされた新生児の早産、先天異常、神経障害、血液がん、呼吸器異常、および内分泌障害のリスクが高いことが示されました。 曝露のリスクは、バイオマーカーを使用して測定されます。

このようなマーカーを特定説(推定)し、特性を明らかにし、正確に測定して曝露リスクを明らかにする必要があります。 これは、母乳、唾液、血液、尿などのさまざまな組織や生物学的ソースでの評価をカバーし、出生前の曝露がいつどのように、どの程度起こっているかを理解します.

殺虫剤は、殺生物特性と人体における独特の代謝経路を持つユニークなクラスの化学物質です。 それらはいくつかの構造クラスに属しており、いくつかの異なる代謝経路を経ていることを示しています。 このような有機農薬には、有機塩素系 (OC) および有機リン酸系 (OP) 農薬、カルバメート、ピレトリン、ピレトイドなどがあります。

OC には、エンドスルファン、アルドリン、DDT、および HCB が含まれます。 毒性の低い新しい農薬には、コハク酸脱水素酵素阻害剤 (SDHI; 殺菌剤)、ニコチン系およびジアミド系殺虫剤、またはアセト乳酸シンターゼベースの殺虫剤が含まれます。 このようなスペクトルの化合物では、高感度で信頼性の高い分析方法が引き続き求められています。

レビューは何を示しましたか!?

OP は内分泌かく乱化学物質と呼ばれ、生殖ホルモンに影響を与えます。 いくつかの証拠は、初期の OP 曝露後にエストラジオールとテストステロンのレベルが低下することを示しています。 これらの化合物はまた、早期曝露後に高血糖によって媒介されるインスリン抵抗性を誘発する可能性があります。

胎盤にOCが蓄積すると、低出生体重のリスクが高まる可能性があり、2歳で過体重になるリスクが高くなります. 甲状腺機能の変化を介した心理的および発達障害も示唆されています。 たとえば、甲状腺刺激ホルモン (TSH) のレベルが高いと、母親と子供の両方で血中 OC レベルが高くなるだけでなく、サイロキシン レベルも高くなるという研究結果があります。

認知機能障害を含む神経障害も、一部の OP および OC 暴露に関連しています。 結果には、子供の不注意、注意欠陥および多動性障害 (ADHD)、自閉症スペクトラム障害 (ASP)、および攻撃的または抑うつ的な行動が含まれる場合があります。

他の農薬については、証拠が不足していますが、一部の科学者は、ネオニコチノイド暴露後の酸化ストレスによる発達への影響、生殖器系障害、および肝臓毒性を示唆しています. また、多くの生体異物は DNA 損傷を誘発する可能性があり、親が農薬に曝露した後、神経芽細胞腫、脳腫瘍、非ホジキン リンパ腫などの小児がんの問題を引き起こします。

繰り返しになりますが、成体とは異なり、胎児は未熟な臓器で農薬を代謝できません。 したがって、母体は、主に肝臓だけでなく胎盤でもこれらの化合物を処理します. YP1A2、CYP2C19、CYP2C9、CYP3A4 などのシトクロム酵素は、胎児の肝臓に非常に低い濃度で存在します。 同様に、トランスポーターとトランスフェラーゼは、体内からこれらの有毒化合物を解毒および排除することに関与しています。

バイオマーカーは、潜在的な毒素への曝露、影響、または感受性を測定する場合があります。 血液、便、尿、髪の毛、爪など、いくつかの種類のサンプルが研究されています。 血液サンプルは暴露のスナップショットを提供しますが、髪と爪は暴露の長期像を得るために使用されます。

繰り返しになりますが、採血は侵襲的ですが、髪や爪の切り抜きは非侵襲的に行うことができます。 ただし、元の化合物の濃度を測定する場合は、前者が最も信頼できます。 全血または乾燥血液スポットを使用することができますが、後者の方が入手および取り扱いがはるかに便利です。

輸送、保管、および保存は、信頼性の高いアッセイのために注意深く監視する必要があります。 爪、毛髪、および乾燥血斑サンプルを除いて、凍結が好ましい。

生物学的サンプルの不均一な性質を考慮すると、注意深いサンプル調製も必須です。 これには、農薬および/または代謝物を特定説(推定)および測定する前のサンプルの抽出、洗浄、および濃縮が含まれます。

複数の方法が使用されており、一部は新しく設計されています。 1 つまたは複数の特定説(推定)の化合物または化合物のクラスを求める対象を絞った分析に加えて、毒性研究では、メタボロミクス アプローチなどのより広範なスイープが必要になる場合があります。 これには、サンプル中のすべての異なる代謝産物の数と濃度の評価が含まれ、バイオインフォマティクスを使用して分析されます。

核磁気共鳴 (NMR) や質量分析などの高度な測定技術が使用されます。後者は、多くの場合、ガスまたは液体クロマトグラフィーなどの他の方法と組み合わせて使用​​されます。

結果のデータは、主成分分析 (PCA)、階層分析 (CA)、ヒートマップ、分子ネットワーク、部分最小二乗判別分析 (PLS-DA)、または人工ニューラル ネットワークなど、複数のタイプの処理アルゴリズムによる分析の対象となる数千の変数として存在します。 (ANN) はその一部です。 処理には、データの改良、ノイズの除去、外れ値やベースラインのばらつきの修正など、他の多くの技術的手順が含まれます。

最終結果は、KEGG、SMPDB、HMDB などの生物学的データベースを使用して調査されます。 このような研究は、農薬曝露と、酸化ストレス、異常な脂質および脂肪酸代謝による代謝障害、ミトコンドリア代謝の乱れ、神経伝達物質前駆体として機能する分子、および炎症誘発性分子との関連を示しています。

メタボロミクスはまた、農薬曝露後の妊娠の変化を示唆しており、甲状腺ホルモン濃度の低下によって低出生体重につながる可能性があります。 最後に、3 歳から 11 歳の子供の場合、農薬で処理された食品が豊富な食品と比較して、有機食品の有益な効果が示されています。

結論は何ですか!?

研究者らは、胎児および新生児期における農薬曝露後の人間の健康への影響をよりよく理解するよう主張している. この区別は、この時点での暴露経路の違いに基づいて行われ、農薬とその代謝物の経胎盤移動、および母乳中のそのような化合物の分泌が重要な役割を果たしています。

これは、母親が殺虫剤にさらされると、「周産期の胎児や母乳で育てられた新生児の健康に影響を与える可能性がある」ことを示しています。 そのような化合物がどのように胎児循環に入り込み、小児の生理学にどのように影響するかを理解するには、さらなる研究が必要です。



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