鉛の危険性(認知症・アルツハイマー)

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鉛中毒とリスク

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カドミウムの危険性(認知症・アルツハイマー)

鉛の危険性(認知症・アルツハイマー)

カドミウム・鉛 30の解毒・予防方法(食事戦略)

概要

https://ja.wikipedia.org/wiki/鉛

鉛は地球上のいたるところに偏在しており、歴史的に古くから神経毒性を有する金属として知られている。現在でも健康被害をもたらす地球環境上の問題金属としてみなされている。

特に発展途上国では、鉛の使用が許容されており、先進国を含め貧しい子供たちの鉛中毒リスクが高い。

北米に住む子どもたちの7%が10μg/dlの血中鉛濃度を保持しているが、中南米の子供では33~34%。

成人の鉛曝露増加の主な危険因子にはアルコールの消費と、喫煙が含まれる。

また鉛中毒リスクを高める寄与因子としては、カルシウム不足、鉄分の欠乏、加齢、遺伝的感受性などがある。

The epidemiology of lead toxicity in adults: measuring dose and consideration of other methodologic issues - PubMed
We review several issues of broad relevance to the interpretation of epidemiologic evidence concerning the toxicity of lead in adults, particularly regarding co

鉛の曝露源

  • タバコ(喫煙者ではタバコがもっとも可能性が高い)
  • 鉛含有農薬
  • 鉛含有の塗料片
  • 道路標示塗料
  • 鉄製橋梁や構造物の防錆塗料(2000年以前)
  • 住宅用壁塗料
  • 陶磁器用絵の具
  • 鉛(合金を含む)金属片の摂食や誤嚥
  • 漢方薬(珍氏降糖)
  • ダイビング用おもり
  • 魚釣り用おもり
  • 散弾・鉛銃弾遺残症
  • カーテンのおもり
  • 鉛(合金を含む)
  • 金属微粉末や蒸気の吸入 – 鉛精錬工程
  • 鉛合金の加工工場
  • ハンダ付け作業
  • 有鉛ガソリン
  • 汚染水
  • 廃鉱からの漏出
  • 廃棄された鉛蓄電池
  • 家電製品や電気機器に使用されていたハンダからの溶出

https://ja.wikipedia.org/wiki/鉛中毒

Adult blood lead epidemiology and surveillance--United States, 2003-2004 - PubMed
Since 1994, CDC's state-based Adult Blood Lead Epidemiology and Surveillance (ABLES) program has been tracking laboratory-reported blood lead levels (BLLs) in U
水道管

1980年以前の水道管には鉛管が使われており、その水道水では鉛が鉛イオンとして溶け出しており、長期間飲むことで鉛が蓄積する可能性がある。

鉛製給水管について/茨城県南水道企業団
大気汚染

スペイン北部地域で65歳上の死亡率が大気中の鉛濃度と有意に関連していることが報告されている。

鉛による認知機能へのリスク

アルツハイマー病

血中鉛濃度とアルツハイマー病の間の関連性は、いくつかの症例対照研究で評価されている。しかし鉛濃度の有意な増加は見られていない。

鉛曝露の職業的リスクを有する労働者の認知症リスク増加は示されていない。

Occupational risk factors in Alzheimer's disease: a review assessing the quality of published epidemiological studies - PubMed
Epidemiological evidence of an association between Alzheimer's disease (AD) and the most frequently studied occupational exposures--pesticides, solvents, electr
ALS

鉛曝露のリスクを伴う職業においてALSの発症が報告されており、鉛はALSの病因に関与するという長年の仮説がある。

散発性ALSへの鉛の関与の生物学的メカニズムは、酸化ストレス、興奮毒性、ミトコンドリア機能不全においてその可能性があると考えられている。

Lead exposure as a risk factor for amyotrophic lateral sclerosis - PubMed
These results, together with previous studies, suggest that lead exposure plays a role in the etiology of ALS. An increase in mobilization of lead from bone int

 

Metals and neurodegenerative diseases. A systematic review - PubMed
Neurodegenerative processes encompass a large variety of diseases with different pathological patterns and clinical presentation such as Amyotrophic Lateral Scl
Involvement of environmental mercury and lead in the etiology of neurodegenerative diseases - PubMed
The incidence of neurodegenerative disease like Parkinson's disease and Alzheimer's disease (AD) increases dramatically with age; only a small percentage is dir
IQスコアの低下

1991年、米国疾病管理予防センターの、小児の血中鉛基準値は10mcg/dlであった。しかし、その後の増え続ける証拠から10mcg/dlでは、小児の神経発達が遅れ、行動に問題が生じるという科学的証拠が増加してきている。

全体としては、血中鉛が1μg/ dL増加するごとに、IQポイントが0.87減少する。この影響は不可逆であり生涯にわたって影響を及ぼす。

IQスコアと生涯年収の間には関連性があることが知られており、1970~1990年代に有鉛ガソリンを使用したことによって失われたIQポイントの経済的コストは、1兆ドル(105兆円)に相当すると米国EPAでは試算した。(1世代、20年間)

2mcg/dl閾値とし、それ以下では副作用が生じないという証拠は存在しないが、現実的に達成可能な2mcg/dlを少なくとも基準値とするべきである。

A rationale for lowering the blood lead action level from 10 to 2 microg/dL - PubMed
Fifteen years ago, in 1991, the U.S. Centers for Disease Control and Prevention (CDC) established 10 microg/dL as the lowest level of concern for children's blo

神経伝達系への影響

鉛の神経毒性は、ドーパミン作動性、コリン作動性、グルタミン酸作動性などの神経伝達への影響と関連している。

Pb Neurotoxicity: Neuropsychological Effects of Lead Toxicity
Neurotoxicity is a term used to describe neurophysiological changes caused by exposure to toxic agents. Such exposure can result in neurocognitive symptoms and/
Molecular targets of lead in brain neurotoxicity - PubMed
The detrimental effects of lead poisoning have been well known since ancient times, but some of the most severe consequences of exposure to this metal have only

シナプス可塑性の低下

慢性的鉛の曝露は、海馬のNMDA受容体依存性の長期増強を阻害し、発現を変化させる。

NMDA受容体のサブユニットのひとつのシナプス可塑性を損ない、BDNFシグナル伝達を阻害し、学習と記憶機能を低下させる。

Molecular neurobiology of lead (Pb(2+)): effects on synaptic function - PubMed
Lead (Pb(2+)) is a ubiquitous environmental neurotoxicant that continues to threaten public health on a global scale. Epidemiological studies have demonstrated

酸化ストレス・Ca2+の撹乱

鉛への曝露は酸化ストレスを引き起こし、Ca2+シグナリングを混乱させる。

Lead neurotoxicity: effects on brain nitric oxide synthase. - Abstract - Europe PMC
Lead neurotoxicity: effects on brain nitric oxide synthase.

エピジェネティクス発現の低下

発達中の脳の鉛曝露は、DNAの高い酸化的損傷をもたらし、アルツハイマー病関連遺伝子のエピジェネティック発現に影響を与える

Alzheimer's disease (AD)-like pathology in aged monkeys after infantile exposure to environmental metal lead (Pb): evidence for a developmental origin and environmental link for AD - PubMed
The sporadic nature of Alzheimer's disease (AD) argues for an environmental link that may drive AD pathogenesis; however, the triggering factors and the period
Alzheimer's disease biomarkers and epigenetic intermediates following exposure to Pb in vitro - PubMed
Late onset Alzheimer's disease (LOAD) is typical of the majority of Alzheimer's disease (AD) cases (~90%), and has no clear genetic association. Previous studie

神経変性疾患へのリスク

鉛、マンガン、溶媒、特定の農薬はミトコンドリアの機能不全、および金属ホメオスタシスの変化、αシヌクレインの凝集等複数のメカニズムにより神経変性疾患のリスクを高める。

Environmental pollutants as risk factors for neurodegenerative disorders: Alzheimer and Parkinson diseases - PubMed
Neurodegenerative diseases including Alzheimer (AD) and Parkinson (PD) have attracted attention in last decades due to their high incidence worldwide. The etiol

認知機能への影響

血清鉛

血清鉛濃度は、アルツハイマー病患者、認知症患者の単語リスト想起および単語リスト認識と有意に相関。

Serum Trace Metal Levels in Alzheimer’s Disease and Normal Control Groups - Jun-Hyun Park, Dong-Woo Lee, Kyung Su Park, HyoJee Joung, 2014
Objective: To determine whether serum trace metals are related to abnormal cognition in Alzheimer’s disease (AD). Methods: We studied serum lead (Pb), cadmium (

アルツハイマー病患者の血清鉛、カドミウム、水銀、ヒ素は認知機能の異常とは直接的には関連していなかったが、

血清鉛レベルは、言語記憶スコアと有意な負の相関があった。

Serum trace metal levels in Alzheimer's disease and normal control groups - PubMed
In this study, serum Pb, Cd, Hg, and As levels were not directly related to abnormal cognition in AD. Serum Pb levels were significantly negatively correlated w
骨に蓄積した鉛

骨に蓄積した鉛のレベルは高齢者の認知能力スコアの低下と関連する。

Comparison of patella lead with blood lead and tibia lead and their associations with neurobehavioral test scores - PubMed
In this study, measurement of patella lead did not aid causal inference regarding cognitive effects when compared with blood lead and tibia lead.

オートファジー誘導による学習記憶障害

鉛曝露はラットの小胞体ストレスを誘導し、タウの過剰リン酸化、αシヌクレインの蓄積を引き起こし得る。鉛の神経毒性はオートファジーを誘導することにより海馬におけるアポトーシスを増強し、ラットの学習と記憶能力を損なう可能性がある。

The role of α-synuclein and tau hyperphosphorylation-mediated autophagy and apoptosis in lead-induced learning and memory injury - PubMed
Lead (Pb) is a well-known heavy metal in nature. Pb can cause pathophysiological changes in several organ systems including central nervous system. Especially,

鉛曝露による細胞アポトーシスはmTORC1経路の阻害によって活性化される。

Lead toxicity induces autophagy to protect against cell death through mTORC1 pathway in cardiofibroblasts - PubMed
Heavy metals, such as lead (Pb(2+)), are usually accumulated in human bodies and impair human's health. Lead is a metal with many recognized adverse health side

診断

尿中、血漿中の鉛は、低用量曝露では非常に不正確。

Investigation of lead concentrations in whole blood, plasma and urine as biomarkers for biological monitoring of lead exposure - PubMed
Lead in blood is a major concept in biomonitoring of exposure but investigations of its alternatives are scarce. The aim of the study was to describe different

尿、髪の毛、足指の爪のサンプルで鉛濃度の差は報告されていない。

Environmental Exposure to Trace Elements and Risk of Amyotrophic Lateral Sclerosis: A Population-Based Case–Control Study
We analyzed the association between the environmental exposure to trace elements and the risk of sporadic amyotrophic lateral sclerosis (ALS) in a pop…

尿中鉛

尿中の鉛と血清の鉛には相関があり、環境からの鉛曝露の場合には、尿中鉛を指標として用いることが可能だが、概算であるため注意が必要。

[Use of urine lead level as an exposure indicator and its relationship to blood lead] - PubMed
The aim of this work was to verify whether there are statistically significant correlation between the concentrations of lead in blood (Pb-B) and urine (Pb-U).

EDTAチャレンジ試験

EDTA投与による幼児の尿中濃度は許容可能な間接的指標として役立つ。血中鉛は優れた識別能力を示さなかった。

Use of urinary lead concentration in interpretation of the EDTA mobilization test - PubMed
In young children with plumbism who receive an EDTA mobilization test (EMT), the need exists for a means of interpreting inadequate or incomplete urine collecti

チャレンジテストへの批判

Recommendations for Provoked Challenge Urine Testing
“Urine mobilization test,” “challenge test,” and “provoked urine test” are all terms used to describe the administration of a chelating agent to a person prior
浸透圧調整による尿中鉛評価

尿中鉛、ヨウ素、カドミウム、ヒ素のモニタリングは、クレアチニン調整よりも浸透圧調整による評価がより信頼性が高い。

Assessing urinary flow rate, creatinine, osmolality and other hydration adjustment methods for urinary biomonitoring using NHANES arsenic, iodine, lead and cadmium data - PubMed
Osmolality adjustment of urinary biomonitoring data provides for more robust adjustment than either creatinine based or ER or ERBW methods, the latter two of wh

参考値

血清鉛

リコード法 2mcg/dl未満

標準 全年齢 0~4.9mcg/dl

成人(16歳以上) 45mcg/dlを超える場合にキレート療法が検討される。

PBDV - Clinical: Lead, Venous, with Demographics, Blood
PBDV : Lead is a heavy metal that is naturally found in the environment that can be an acute and chronic toxin. Lead can enter the environment through releases
尿中鉛

24時間あたり125mcg未満の鉛の尿中への排泄は、重大な鉛曝露とは関係ない。

24時間あたり125mcgを超える鉛の尿中排泄は、通常、蒼白、貧血、およびその他の鉛毒性の証拠として関連する。

尿中鉛(クレアチニン比)

リコード法 1mcg/g未満(推定値)

2mcg/g(クレアチニン)以下

4mcg/g(クレアチニン)未満の尿中排出は深刻な鉛曝露とは関連しない。

4mcg/g(クレアチニン)を超える尿中排出は、通常、蒼白、貧血、その他の鉛中毒と関連する。

PBRCR - Clinical: Lead/Creatinine Ratio, Random, Urine
PBRCR : Increased urine lead concentration per gram of creatinine indicates significant lead exposure. Measurement of urine lead concentration per gram of creat
毛髪中の鉛

リコード法 2.0mcg/g以下(推定値)

5.0mcg/g以下

10.0mcgを超えている場合、重大な鉛曝露を示している。

PBHA - Clinical: Lead, Hair
PBHA : Hair analysis for lead can be used to corroborate blood analysis or to document past lead exposure. If the hair is collected and segmented in a time sequ

鉛のキレート

発汗

鉛の排出経路は尿ではなく、汗や胆汁である。

A comparative study of copper, lead, cadmium and zinc in human sweat and blood - PubMed
Zinc, cadmium, lead and copper in sweat from 24 male and 39 female volunteers were determined by anodic stripping voltammetry. Sweating was induced on the forea

汗中の鉛濃度は、血中鉛、尿中鉛の上昇ではすぐには反映されないが、長期的な追跡調査では汗中の鉛が上昇した。

Sweat lead levels in persons with high blood lead levels: experimental elevation of blood lead by ingestion of lead chloride - PubMed
Blood lead levels were experimentally elevated in two subjects by ingestion of single oral doses of lead as lead chloride. Serial samples of blood, urine and sw

汗中の鉛の3分の1~2分の1が高分子と複合体を形成している可能性があり、発汗による鉛は天然または合成キレートによる結合によって排出されている可能性がある。

The determination of trace metals in sweat by anodic stripping voltammetry - PubMed
Sweating was induced on the forearm of subjects by pilocarpine iontophoresis, and the sweat collected on a small membrane filter. Zinc, cadmium, lead and copper

サウナ

サウナは作業中に浸透した鉛等の有毒な物質の排出を増加させ、臨床的な改善をもたらした。

[The use of the sauna for disease prevention in the workers of enterprises with chemical and physical occupational hazards] - PubMed
It was found that being a hygienic procedure sauna essentially improves well-being of the workers, activates the cardiovascular system and mechanism of general

サウナによって亜鉛、銅、マンガン、ビタミン E、ナトリウムなど有益なミネラルやビタミン、電解質も発汗中に失われるため、それらを補充していく。

運動

自転車による運動によって汗中の鉛が増加

Sweat lead levels in persons with high blood lead levels: lead in sweat of lead workers in the tropics - PubMed
Samples of blood, sweat and urine were collected from eight control subjects and 19 lead workers in a battery manufacturing factory in the tropics. Sweat sample

ペクチン

The effect of modified citrus pectin on urinary excretion of toxic elements - PubMed
This study was undertaken to evaluate the effect of modified citrus pectin (MCP) on the urinary excretion of toxic elements in healthy individuals. MCP is a red

柑橘類に含まれるペクチンを五日間にわたり投与すると 、鉛の尿中排出が560%増加した。

ビタミンC・ビタミンE

ビタミン C はグルタチオンをリサイクルすることによって、グルタチオンレベルを増加させる

鉛に暴露した15人の労働者にビタミン C を1g/日(1年間)ビタミン E 400 IU/ 日 投与したところ赤血球の脂質過酸化の減少を示した。

Effect of vitamin E and C supplementation on oxidative damage and total antioxidant capacity in lead-exposed workers - PubMed
The molecular response of the antioxidant system and the effects of antioxidant supplementation against oxidative insult in lead-exposed workers has not been su

N-アセチルシステイン

鉛に暴露した171人の労働者に N アセチルシステイン400または800mg投与したところ、グルタチオン合成が活性化され血中の鉛濃度の低下、酸化ストレスの低下を示した。

The administration of N-acetylcysteine reduces oxidative stress and regulates glutathione metabolism in the blood cells of workers exposed to lead - PubMed
Blood lead levels decreased significantly in all groups receiving NAC compared to those in baseline. Erythrocyte GSH concentrations were significantly elevated

亜鉛

亜鉛はカドミウム及び鉛と競合する亜鉛欠乏はそのためカドミウムのより大きな体内への吸収に寄与することがある。

亜鉛サプリメントの摂取はメタロチオネインを合成する。細胞内メタロチオネインは亜鉛とカドミウムの両方に結合することを示唆する

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2219126/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/107749

カルシウム

カルシウムの補給は、妊娠中、授乳中の母親の骨からの鉛の動員を減少させ、新生児および乳児へのカドミウム暴露を保護した。

Effect of calcium supplementation on blood lead levels in pregnancy: a randomized placebo-controlled trial - PubMed
Calcium supplementation was associated with modest reductions in blood lead when administered during pregnancy and may constitute an important secondary prevent
Dietary calcium supplementation to lower blood lead levels in pregnancy and lactation - PubMed
Pregnancy and lactation are states known to be accompanied by physiologically up regulated bone resorption in response to the calcium demands of the developing

鉄分強化食品による鉄分補給は、貧困地域に住む都市部の子供たちの血中鉛濃度を低下させた。

Iron fortification reduces blood lead levels in children in Bangalore, India - PubMed
Our findings suggest providing iron in a fortified food to lead-exposed children may reduce chronic lead intoxication. Iron fortification may be an effective an

EDTA

 

DMSA

ジメルカプトコハク酸 (DMSA)は鉛の強力なキレート剤。

過剰な鉛の暴露をした患者にDMSAを投与したところ尿中鉛排泄が有意に増加、血中鉛濃度は有意に減少した。尿中鉛排出量は治療前の12倍と大きく変動した。

Use of oral dimercaptosuccinic acid (succimer) in adult patients with inorganic lead poisoning - PubMed
Oral DMSA 30 mg/kg/day is an effective antidote for lead poisoning, though there is a wide inter- and intra-individual variation in response.

自閉症の小児へのDMSA投与は鉛、スズ、ビスマスの排出量を大きく増加させた。

DMSA療法は安全であり、多くの有害金属の除去に効果的、特に鉛には効果的であり、赤血球グルタチオンを劇的に正常化させる。

Safety and efficacy of oral DMSA therapy for children with autism spectrum disorders: Part A - Medical results
This study investigated the effect of oral dimercapto succinic acid (DMSA) therapy for children with autism spectrum disorders ages 3-8 years.Phase 1 involved 6

無機鉛中毒へのDMSA投与 DMSAは腎臓の鉛をキレートするのに効果的。忍容性は一般的に良好だが高用量では(100-1000mg/kg)妊娠中の母体毒性、胎児毒性を示すことがある。EDTAがより好ましい。

Dimercaptosuccinic acid (succimer; DMSA) in inorganic lead poisoning - PubMed
DMSA is an effective lead chelator that primarily chelates renal lead. It is generally well tolerated but may occasionally cause clinically important adverse ef

DMPS

DMPSの経口吸収はDMSAよりも39%高い。排出半減期は20時間。

Determination and metabolism of dithiol chelating agents. XVI: Pharmacokinetics of 2,3-dimercapto-1-propanesulfonate after intravenous administration to human volunteers - PubMed
The pharmacokinetics of 2,3-dimercaptopropane-1-sulfonate (DMPS), an effective chelating agent for mercury, were determined in five healthy adults after i.v. ad

コリアンダー

3~7歳児へのコリアンダー抽出物投与による鉛排出の効果

2週間のコリアンダー使用グループでは、平均血中鉛濃度は有意に減少、尿中鉛濃度は増加、鉛の腎排出は増加した。しかし、対照群においても有意に低下しており解毒教育の効果が反映された可能性がある。

Effect of Coriandrum sativum L. extract on lead excretion in 3-7 year old children
Background and Aim: Lead (Pb) poisoning is the most common occupational poisoning that may affect family members of lead workers specially their children. The m

マウスへのコリアンダー投与は、大腿骨の鉛沈着および腎臓の鉛誘発損傷を有意に減少させた。

Preventive effect of Coriandrum sativum (Chinese parsley) on localized lead deposition in ICR mice - PubMed
The preventive effect of Coriandrum sativum, Fam. UMBELLIFERAE (Chinese parsley) on lead deposition was investigated in male ICR mice given lead (1000 ppm) as l

メチオニン

EDTAキレートは鉛の尿中排出を促進したが、メチオニンは鉛の糞中排出を有意に増加させた。

Influence of methionine supplementation in chelation of lead in rats - PubMed
The influence of methionine supplementation on the efficacy of common antidotes to lead poisoning, calcium disodium ethylenediaminetetraacetate (CaNa2EDTA) and

タウリン

タウリンの投与はカドミウムによって誘導されたマウス脳の酸化障害の予防に有効であることが見出された。タウリン投与の抗酸化力は100mg/kgまで直線的に増加する。

Cadmium-induced neurological disorders: prophylactic role of taurine - PubMed
The present study was conducted to investigate whether the conditionally essential amino acid taurine could play any protective role against the potent neurotox

カルノシン

Carnosine: its properties, functions and potential therapeutic applications - PubMed
Carnosine and related dipeptides such as anserine are naturally-occurring histidine-containing compounds. They are found in several tissues most notably in musc

カルノシンは、鉛によって誘発されたラットの酸化ストレス、腎障害を防止する。

Protective effect of bioactive peptide carnosine against lead-induced oxidative stress in kidney of rats - PubMed
Oxidative stress is among the mechanisms involved in renal injury. We aimed to investigate the protective effects of bioactive peptide carnosine on lead induced

 

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