一般的な除草剤が脳の健康に及ぼす永続的な影響を明らかにした研究

哉百名

2024年12月5日 11:21

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一般的な除草剤が脳の健康に及ぼす永続的な影響を明らかにした研究

by Richard Harth 、アリゾナ州立大学

研究により、一般的な除草剤が脳の健康に及ぼす永続的な影響が明らかに

最も広く使用されている除草剤の一つであるグリホサートは、世界中で農作物に散布されている。マウスを使った新しい研究によると、グリホサートは脳に蓄積され、アルツハイマー病と関連したダメージを与えることが示唆された。Credit: Jason Drees

人間の脳は信じられないほど順応性の高い器官であり、大きな外傷を受けても自然治癒することが多い。しかし、一般的な除草剤に短時間接触しただけでも、脳に持続的なダメージを与える可能性があることが、新たな研究で初めて明らかになった。

アリゾナ州立大学の研究者ラモン・ベラスケス（Ramon Velazquez）と、シティー・オブ・ホープ（City of Hope）傘下のトランスレーショナル・ゲノミクス研究所（Translational Genomics Research Institute、TGen）の共同研究者らは、新たな研究で、除草剤グリホサートに暴露されたマウスが、神経変性疾患と関連する重大な脳の炎症を起こすことを実証した。この発見は、脳がこれまで考えられていたよりもはるかに除草剤の有害な影響を受けやすいことを示唆している。グリホサートは、米国だけでなく世界中で最も広く使用されている除草剤のひとつである。

本日、Journal of Neuroinflammation誌に掲載されたこの研究は、マウスにおけるグリホサート暴露と神経炎症の症状、およびアルツハイマー病のような病態の促進との関連を明らかにしたものである。この研究では、グリホサートの副生成物の脳内における存在と影響の両方を、暴露が終わった後も長期にわたって追跡しており、脳の健康に持続的で有害な影響を及ぼすことを示している。

マウスのグリホサート暴露は、早死と不安様行動を引き起こしたが、これはげっ歯類のグリホサート暴露を調査した他の研究結果と同じである。この結果は、ネズミのグリホサート暴露を調査した他の研究者たちの結果と同じである。さらに科学者たちは、暴露を中止して6ヶ月の回復期間を置いても、これらの症状が持続することを発見した。

さらに、グリホサートの副産物であるアミノメチルホスホン酸が脳組織に蓄積されることも明らかになり、この化学物質のヒトに対する安全性に重大な懸念が生じた。

「我々の研究は、グリホサートに対する脳の脆弱性を強調する文献の増加に貢献するものです。"高齢化社会、特に大規模農業によってグリホサートへの暴露がより一般的になっている農村地域で認知機能の低下が増加していることを考えると、この除草剤の影響に関する基礎的研究が急務である。"

ベラスケスは、ASUバイオデザイン研究所のASUバナー神経変性疾患研究センターの研究員であり、生命科学部の助教授である。第一著者であるサマンサ・K・バーソロミュー（ヴェラスケス研究室の博士候補生）、その他のASUの同僚、共同上席著者であるパトリック・ピロッテ（トランスレーショナル・ゲノミクス研究所（TGen）准教授、カリフォルニア州シティー・オブ・ホープ総合がんセンター研究員）らと共同研究を行っている。

米国疾病研究センターによると、農場で働く労働者や造園労働者などは、吸入や皮膚接触によってグリホサートにさらされる可能性が高い。さらに、今回の新たな発見は、除草剤が散布された食品に残留するグリホサートの摂取が健康被害をもたらす可能性を示唆している。米国に住むほとんどの人は、一生の間にグリホサートにさらされている。

「私たちの研究が、グリホサートへの暴露の影響についてさらなる調査を促し、長期的な安全性の再検討につながることを期待しています。

今回の研究成果は、グリホサートへの暴露と神経変性疾患のリスク上昇との関連性を示したASUの先行研究に基づくものである。

先の研究では、グリホサートが血液脳関門を通過することが示された。血液脳関門は、通常、潜在的に有害な物質が脳に侵入するのを防ぐ保護層である。グリホサートがこの関門を通過すると、脳組織と相互作用し、神経炎症や神経機能へのその他の有害な影響を引き起こすと考えられる。

EPA（米国環境保護局）は、グリホサートは体内への吸収がほとんどなく、主に未変化のまま排泄されるとして、一定レベルのグリホサートは人体への暴露に対して安全とみなしている。しかし、今回の研究を含む最近の研究では、グリホサートとその主要代謝物であるアミノメチルホスホン酸は体内に残留し、時間の経過とともに脳組織に蓄積する可能性があることが示されており、既存の安全基準値やグリホサートの使用はまったく安全なのかという疑問が投げかけられている。

グリホサートは

世界で最も使用されている除草剤であり、トウモロコシ、大豆、テンサイ、アルファルファ、綿花、小麦などの作物に使用されている。1996年にグリホサート耐性作物（枯れることなくグリホサートを散布できるように遺伝子操作された作物）が登場して以来、グリホサートの使用量は急増し、主に農業現場で使用されている。

米国地質調査所（U.S. Geological Survey）によれば、米国だけで年間約3億ポンドのグリホサートが使用されているという。米国に輸入される食品にはグリホサートの含有量が規制されているが、その施行や具体的な規制値はさまざまである。グリホサートは広く使用されているため、食物連鎖のいたるところに存在する。グリホサートは大気中に残留し、土壌に蓄積し、地表水や地下水にも含まれている。

EPA（米国環境保護庁）はグリホサートを安全とみなしているが、国際がん研究機関（IARC）はグリホサートを「ヒトに対して発がん性がある可能性がある」と分類しており、今回の研究を含む新たな研究は、アルツハイマー病に見られるような神経変性疾患の病態に関与し、神経変性疾患を悪化させる可能性を指摘している。

この化学物質は、植物が必須アミノ酸を生産するのに重要な特定の酵素経路を阻害することによって作用する。しかし、その影響は雑草や草、植物を対象としたものだけにとどまらず、脳組織への残留性や炎症プロセスへの関与が示すように、哺乳類の生物学的システムにも悪影響を及ぼす。

「TGenの早期発見・予防部門の准教授であり、TGenとCity of Hopeの統合質量分析共有リソースのディレクターであり、論文の上席著者であるPirrotte氏は言う。「これらの知見は、我々が日常的に遭遇する多くの化学物質が、以前は安全と考えられていたが、潜在的な健康リスクをもたらす可能性があることを浮き彫りにした。しかし、公衆衛生への影響を十分に評価し、より安全な代替物質を特定するためには、さらなる研究が必要である。"

グリホサートは使用しても安全なのか？

研究者らは、グリホサートへの暴露が、対照マウスでは神経炎症を誘発し、アルツハイマー病モデルマウスでは神経炎症を悪化させ、アミロイドβとタウの病理学的上昇を引き起こし、回復後の空間認知能力を悪化させるという仮説を立てた。アミロイドβとタウは、アルツハイマー病の典型的な診断マーカーであるプラークとタウのもつれを構成する重要なタンパク質である。プラークとタングルは神経機能を破壊し、記憶喪失や認知機能の低下に直結する。

実験は13週間にわたって行われ、その後6ヶ月間の回復期間が設けられた。主な代謝物であるアミノメチルホスホン酸は、正常マウスとアルツハイマー病態を持つトランスジェニックマウスの両方の脳で検出された。トランスジェニックマウスは、加齢とともにアルツハイマー病のような症状を引き起こす遺伝子を持つように遺伝子改変されたマウスである。これにより、研究者たちは、コントロールされた実験室環境で、病気の進行と影響を研究することができる。

研究者たちは、グリホサートへの暴露を2つのレベルでテストした。以前の研究で用いられたレベルに近い高用量と、現在のヒトでの許容量を設定するのに用いられた限界に近い低用量である。

この低用量は、数ヶ月間暴露を止めた後でも、マウスの脳に有害な影響を及ぼした。ほとんどのアメリカ人は毎日グリホサートにさらされているという報告があるが、今回の結果は、短期間であっても神経障害を引き起こす可能性があることを示している。

グリホサートは、回復期間後も脳と血液中の炎症マーカーを持続的に増加させた。この長引く炎症は、アルツハイマー病を含む神経変性疾患の進行を促進する可能性があり、一時的なグリホサート暴露でさえ、脳の健康に影響を及ぼす持続的な炎症プロセスにつながる可能性があることを示している。

このデータは、グリホサートへの暴露がヒト集団にとって重大な健康上の懸念である可能性を強調している。研究者らは、グリホサートの神経学的影響やその他の長期的な健康への悪影響について、引き続き警戒し、監視を強化する必要性を強調している。

「私たちの目標は、私たちの社会で認知機能の低下や神経変性疾患の有病率が上昇している一因となる環境因子を特定することです」とベラスケスは言う。「そのような要因を明らかにすることで、曝露を最小化する戦略を開発することができ、最終的には増加する高齢化人口の生活の質を向上させることができるのです」。

詳細はこちらグリホサート暴露は、マウスにおいて6ヶ月の回復期間にもかかわらず、神経炎症1とアルツハイマー病様2の病態を悪化させる、Journal of Neuroinflammation (2024). DOI：10.1186/s12974-024-03290-6

ジャーナル情報： Journal of Neuroinflammation

提供：アリゾナ州立大学

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