Độc tính thần kinh

Độc tính thần kinh là tổn thương đối với hệ thần kinh trung ương hoặc ngoại biên do thuốc, kim loại, dung môi, thuốc trừ sâu hoặc các hóa chất khác gây ra. Vì các tế bào thần kinh trưởng thành có khả năng tái tạo hạn chế và não bộ đang phát triển đặc biệt nhạy cảm, tổn thương độc thần kinh có thể kéo dài và là mối quan tâm trọng tâm của cả độc chất học lâm sàng và môi trường.

Definition

Độc tính thần kinh là tổn thương cấu trúc hoặc chức năng đối với hệ thần kinh trung ương hoặc ngoại biên do tiếp xúc với thuốc, kim loại, dung môi, thuốc trừ sâu hoặc các tác nhân hóa học khác.

Scope

Chủ đề này bao gồm lý do tại sao hệ thần kinh dễ bị tổn thương do hóa chất, các mục tiêu chính trong hệ thần kinh (tế bào thần kinh, sợi trục, myelin và dẫn truyền synap), các chất độc thần kinh tiêu biểu và sự nhạy cảm đặc biệt của não bộ đang phát triển. Đây là một mục tham khảo và giáo dục, không phải hướng dẫn lâm sàng.

Core questions

• Điều gì khiến các tế bào thần kinh và cấu trúc hỗ trợ của chúng dễ bị tổn thương do hóa chất?
• Các chất độc thần kinh khác nhau tác động đến những mục tiêu nào trong hệ thần kinh — thân tế bào, sợi trục, myelin hay synap?
• Tại sao hệ thần kinh đang phát triển đặc biệt dễ bị tổn thương?
• Làm thế nào để phát hiện và quy kết các tác động độc thần kinh tinh vi cho một phơi nhiễm?

Key concepts

• Bệnh lý tế bào thần kinh, bệnh lý sợi trục và bệnh lý myelin
• Xâm nhập hàng rào máu não
• Độc tính kích thích
• Can thiệp vào dẫn truyền synap
• Độc tính thần kinh phát triển
• Khả năng tái tạo tế bào thần kinh hạn chế

Mechanisms

Hệ thần kinh được bảo vệ một phần bởi hàng rào máu não, nhưng các hóa chất ưa lipid và một số tác nhân được vận chuyển có thể tiếp cận nó, và một khi bị tổn thương, các tế bào thần kinh trưởng thành tái tạo kém. Các chất độc thần kinh tác động vào các mục tiêu khác nhau: một số giết chết thân tế bào thần kinh (bệnh lý tế bào thần kinh), một số làm tổn thương các sợi trục dài (bệnh lý sợi trục, thường gây ra bệnh thần kinh ngoại biên phụ thuộc chiều dài), một số làm hỏng myelin (bệnh lý myelin), và một số làm gián đoạn dẫn truyền thần kinh, ví dụ như sự ức chế acetylcholinesterase của các hợp chất organophosphate. Não bộ đang phát triển đặc biệt dễ bị tổn thương vì thời điểm tiếp xúc có thể làm gián đoạn quá trình di chuyển, biệt hóa tế bào và hình thành kết nối mà không có cơ hội xảy ra bình thường sau này (Grandjean & Landrigan, 2006; Spencer & Schaumburg, 2000).

Clinical relevance

Độc tính thần kinh là nguyên nhân cơ bản của các tác dụng phụ của một số loại thuốc, phơi nhiễm nghề nghiệp và môi trường, và chất độc, và nó là trọng tâm của việc kiểm tra an toàn cho cả thuốc và hóa chất công nghiệp. Việc hiểu rõ các mục tiêu và thời điểm tổn thương độc thần kinh cung cấp thông tin về cách đánh giá các phơi nhiễm. Mục này giải thích cách hiểu về độc tính thần kinh; nó không phải là cơ sở để chẩn đoán hoặc điều trị cá nhân.

Epidemiology

Một lượng lớn bằng chứng liên kết phơi nhiễm trong giai đoạn phát triển với một số hóa chất công nghiệp và kim loại với tổn thương thần kinh phát triển, và số lượng hóa chất được công nhận là chất độc thần kinh phát triển đã tăng lên khi các phơi nhiễm như vậy được nghiên cứu, thúc đẩy các lời kêu gọi kiểm tra phòng ngừa mạnh mẽ hơn (Grandjean & Landrigan, 2006).

History

Các trường hợp ngộ độc ở người kinh điển — chì, methylmercury, organophosphate và một số dung môi — đã thiết lập lĩnh vực độc chất học thần kinh lâm sàng và định hình các khái niệm về tổn thương sợi trục và phát triển. Các đánh giá về độc tính thần kinh phát triển sau đó đã định hình lại các phơi nhiễm ở mức độ thấp trong giai đoạn đầu đời như một mối quan tâm về sức khỏe cộng đồng (Grandjean & Landrigan, 2006).

Debates

Quy định hóa chất nên thận trọng đến mức nào về độc tính thần kinh phát triển?

Vì các tác động độc thần kinh phát triển có thể tinh vi, chậm trễ và khó nghiên cứu, có một cuộc tranh luận về việc nên đặt trọng lượng bao nhiêu vào bằng chứng hạn chế ở người và liệu việc kiểm tra và quy định có nên thận trọng hơn hay không.

Key figures

• Philippe Grandjean
• Philip Landrigan
• Peter Spencer
• Herbert Schaumburg

Seminal works

• grandjean-2006
• spencer-schaumburg-2000

Frequently asked questions

Tại sao tổn thương độc thần kinh có thể vĩnh viễn?

Các tế bào thần kinh trưởng thành có khả năng tái tạo hạn chế, và tổn thương xảy ra trong quá trình phát triển hệ thần kinh có thể làm gián đoạn các quá trình như di chuyển tế bào và hình thành kết nối mà không tái diễn sau này, do đó một số tác động độc thần kinh là kéo dài.

Các hóa chất gây tổn thương hệ thần kinh theo những cách chính nào?

Các chất độc thần kinh khác nhau nhắm mục tiêu vào các cấu trúc khác nhau — thân tế bào thần kinh, sợi trục, bao myelin hoặc dẫn truyền synap — đó là lý do tại sao các tác dụng lâm sàng của chúng khác nhau mặc dù tất cả đều là các dạng độc tính thần kinh.