環境病理学および毒性病理学
環境病理学および毒性病理学は、内在性の遺伝的または感染性の原因ではなく、外部の化学的および物理的因子によって引き起こされる組織および臓器の損傷を扱う一般病理学の一分野である。これには、薬剤、産業用および環境化学物質、電離放射線、アルコール、タバコ煙、栄養失調によって引き起こされる構造的および機能的損傷が含まれ、曝露と特徴的な細胞損傷パターンとの関連付けを行う。
Definition
環境病理学および毒性病理学は、薬剤、毒素、放射線、アルコール、タバコ、食事の欠乏または過剰を含む外因性の化学的および物理的因子によって引き起こされる細胞および組織損傷のメカニズム、形態、および結果を研究する学問である。
Scope
この分野は、一般病理学で研究される外部原因による疾患のカテゴリー、すなわち化学物質および薬剤誘発性損傷、放射線損傷、アルコールおよびタバコ関連疾患、ならびに栄養病理学の欠乏状態について読者に説明する。これらは、環境曝露がどのように認識可能な形態学的および生化学的病変に変換されるかを説明する参照トピックとして扱われ、診断や治療のための臨床的ガイダンスではない。
Sub-topics
Core questions
- 外因性の化学的および物理的因子は、どのように細胞や組織に到達し、侵入し、損傷を与えるのか？
- 用量依存性（内在性）毒性と特異体質性および免疫介在性損傷を区別するものは何か？
- 特定の因子が特徴的で、しばしば臓器選択的な病変パターンを生み出すのはなぜか？
- 環境曝露は、栄養、遺伝、宿主の感受性とどのように相互作用して疾患を決定するのか？
Key concepts
- 外因性（環境性）疾患原因
- 用量反応関係
- 内在性毒性と特異体質性毒性
- 反応性代謝物および酸化ストレス損傷
- 標的臓器選択性
- 化学的および物理的因子による発がん
- 栄養欠乏と過剰
Mechanisms
外部因子は、限られた一連の反復的な経路を介して組織を損傷する。多くの化学物質や薬剤は、それ自体は不活性であるが、生体変換されて反応性代謝物となり、高分子に結合し、グルタチオンなどの保護分子を枯渇させる。この一連の過程は、アセトアミノフェン肝毒性によって例示される（Larson, 2007）。活性酸素種およびフリーラジカルの生成は、放射線およびいくつかの毒素による損傷の多くを支え、DNA、脂質、およびタンパク質の損傷を引き起こす（Citrin & Mitchell, 2017）。一部の因子は直接的な細胞毒として作用し、他の因子は標的細胞を変異させるかエピジェネティックに変化させる発がん物質として作用し、さらに他の因子は炎症や免疫感作を誘発することによって間接的に損傷を引き起こす。これらの経路全体で、病変パターンは、因子がどこで吸収され、代謝され、濃縮されるかによって形成され、これは毒性学で分類される臓器選択性を説明する（Klaassen, 2018; Kumar, Abbas, & Aster, 2021）。
Clinical relevance
環境病理学および毒性病理学は、薬剤、職業性および環境化学物質、放射線、アルコール、タバコ、栄養失調によって引き起こされる疾患を認識し、そのような損傷がなぜそのような形態をとるのかを理解するための概念的枠組みを提供する。これは、曝露がどのように病理を引き起こすかを記述し、エビデンスの評価と教育を支援するものであり、個別化された臨床的または職業的健康評価の代替となるものではない。
Epidemiology
外部原因による疾患は、世界の罹患率の主要かつ部分的に予防可能な割合を占める。タバコ、アルコール、食事のリスク、環境および職業曝露はそれぞれ、慢性疾患およびがんの負担に大きく寄与しており、食料および微量栄養素へのアクセスが限られている地域では、栄養欠乏状態が依然として顕著である（Kumar, Abbas, & Aster, 2021）。
History
外部因子が疾患を引き起こすという認識は古くからあるが、体系的な環境病理学および毒性病理学は、産業時代の職業医学、毒物学が毒物の科学として台頭したこと、そして20世紀にタバコ、アルコール、放射線、食事を特定の疾患と結びつけた疫学とともに発展した。これらの要素が外因性損傷の統一された説明へと統合されたことは、標準的な病理学および毒性学の教科書に反映されている（Kumar, Abbas, & Aster, 2021; Klaassen, 2018）。
Related topics
Seminal works
- robbins-2021
- casarett-doull-2018
Frequently asked questions
- 環境病理学および毒性病理学は、他の病理学分野と何が異なるのか？
- 内在性の遺伝的、発生的、または感染性の原因ではなく、化学物質、薬剤、放射線、アルコール、タバコ、食事の不均衡など、体外の因子によって引き起こされる疾患に焦点を当てている。
- 異なる毒素が異なる臓器を損傷するのはなぜか？
- 臓器選択性は、因子がどこで吸収され、反応性形態に活性化され、濃縮されるかを反映している。肝臓と腎臓は、代謝と排泄の主要な部位であるため、一般的な標的となるが、各因子にはそれぞれ独自の特徴的なパターンがある。