有機リン系殺虫剤による神経興奮の障害
神経系は細胞膜が興奮していくことで電気信号を神経細胞内で伝達します。神経細胞と神経細胞間の電気信号伝達は、神経伝達化学物質を神経末端から放出して接触している次の神経細胞を興奮させることでおこないます。
運動神経の神経筋接合部や交感神経の自律神経節・汗腺にいく交感神経末端・副交感神経ではアセチルコリンが神経末端から放出されます。
放出されたアセチルコリンは細胞膜(シナプス後膜)にある受容体と結合して次の神経細胞の興奮を引き起こし電気信号を伝達します。余ったアセチルコリンはコリンエステラーゼによって分解され、過剰な神経興奮が起こることを防ぎます。有機リン系殺虫剤はコリンエステラーゼと結合してその働きを低下させてしまいます。結果として、交感神経や副交感神経、筋肉は異常な興奮を起こしやすくなるなど正常な働きができなくなります。また、胸腺由来のT細胞(アレルギー反応を調節しているTリンパ球)にはアセチルコリンの受容体が存在しているため、アセチルコリンの増加(多くは副交感神経が優位になる状態)では、アレルギー反応が激しくなることが考えられます。
有機リン系殺虫剤や有機リン系化合物によってさまざまな病状が現れます。図は、その症状をまとめたものですが、多くの症状がアレルギー性疾患を有する人・子供たちでみられやすい症状と共通しています。
コリンエステラーゼの値を検査することで有機リン化合物の影響を調べることができます。
コリンエステラーゼは生体内に2種類存在します。1つは神経細胞膜(シナプス後膜)にある真性コリンエステラーゼ(True ChE)でアセチルコリンを分解します。もうひとつは、血液中や肝臓などに存在し、偽コリンエステラーゼ(Pseudo ChE、serum ChE)と呼ばれ、まだ生理的な働きはよくわかっていません。急性の有機リン中毒では真性・偽コリンエステラーゼとも低下し、慢性有機リン中毒の場合は偽コリンエステラーゼが上昇し、真性コリンエステラーゼが低下します。赤血球中のコリンエステラーゼを調べると両方が測定できます。赤血球中のコリンエステラーゼはいったん低下するとなかなか回復しないため、新しい赤血球に入れ替わるまで(赤血球の寿命約120日)低下しています。血液中のコリンエステラーゼは肝臓でつくられるため、1〜4週間ほどで回復します。
測定値の正常値はアメリカの1.8-2.2U(単位)です。日本ではSRL(株)では1.2−2.0Uとなっていますが、このデータは防虫畳が一般的に家屋で使われていた時期の人たちのデータであるために低くなっていると思われます。、実際の正常値はアメリカと同等と思われます。臨床の現場では1.6U以下では、症状の強い例が多くみられます。
実際、建築時に白蟻駆除剤を使用、または、後で散布した場合と未使用の場合で、どの程度の差があるのか調査しました。
2000年8月から11月にかけて、赤血球コリンエステラーゼの測定を実施しました。床下に白蟻駆除剤を散布、または防虫畳を使用していない例と散布または防虫畳使用した例、散布・防虫畳使用の有無が不明の3つのグループに分けて、赤血球中真性コリンエステラーゼを比較すると、やはり散布または防虫畳使用のあるグループでは低下している傾向がみられました。
DDTとピレスロイド
神経細胞膜の興奮は、細胞膜にあるナトリウムチャネルが開いてナトリウムが細胞外から細胞内に流入することではじまります。DDTやピレスロイド系殺虫剤は、正常な神経興奮とは関係なく、ナトリウムチャネルを開きナトリウムを細胞内に流入させ、神経細胞を常に興奮状態にさせてしまいます。その結果、神経細胞は正常な働きができなくなります。
異常な神経興奮は過剰なアレルギー反応を引き起こす
化学物質によって引き起こされた異常な神経の興奮は、神経からサブスタンスPなどの神経ペプチドの放出を引き起こし、神経ペプチドは免疫細胞に作用して過剰なアレルギー反応を起こす可能性があります。