흡입제는 전 세계적으로 많은 사람들이 남용하는 약물로 사용됩니다. 이러한 물질은 저렴하고 합법적으로 구입할 수있는 수많은 상업용 (시너, 가솔린 및 접착제 등)에서 발견되며 슈퍼마켓, 작업장 및 온라인에서 널리 사용됩니다 (Ridenour et al., 2007). 미국에서는 약 5.2 %의 청소년이 평생에 한 번 이상 흡입제를 사용한다고보고했습니다 (Johnston et al., 2014). 휘발성 화합물은 “sniffing”, “snorting”, “huffing”및 “bagging”이라고하는 다양한 방법으로 흡입 할 수 있습니다. 일반적으로 흡입 시간은 몇 분 (10-15 분)입니다. 그러나이 기간 동안 고농도의 용매 (6000ppm 이상)를 흡입 할 수 있으며이 루틴은 하루에 여러 번 수행 할 수 있습니다 (Bowen et al., 2006).
용제 흡입에는 뇌에 악영향을 미치고, 심각한 전신 장애를 일으키며, 자살과 사망의 위험을 증가시킵니다 (Ridenour et al., 2007). 용매 남용은 우울증, 불안, 양극성 기분 장애 및 중독과 같은 정신 질환을 포함한 신경 학적 장애를 초래할 수 있습니다 (Ridenour et al., 2007). 유기 용매에 장기간 노출되면 뇌 구조의 이상과인지 기능 장애를 특징으로하는 만성 뇌병증이 발생할 수도 있습니다 (Ramcharan et al., 2014).
일반적으로 상업적인 용매 남용은 톨루엔, n- 헥산, 자일 렌 및 벤젠과 같은 여러 휘발성 물질. 이것은 개별 성분의 신경 독성 효과를 연구하기 어렵게 만듭니다 (Ramcharan et al., 2014). 따라서 연구자들은 각 용매가 뇌 변성 및 신경 장애에 미치는 역할을 명확히하기 위해 각 용매의 효과를 연구해야합니다.
사이클로 헥산은인지 저하와 관련된 휘발성 물질입니다 (Bespalov et al., 2003; Lammers et al., 2009). 처음에 시클로 헥산은 발암 효과가없고 독성이 낮기 때문에 벤젠과 톨루엔의 안전한 대체물로 간주되었습니다 (Sikkema et al., 1995; Yuasa et al., 1996). 그러나 시클로 헥산은 신경 조직을 통해 쉽게 확산되고 수많은 뇌 영역을 표적으로 삼을 수있는 강한 친 유성 분자입니다 (그림 1). 시클로 헥산 흡입이 신경계에 미치는 영향은 신발 작업자에게서 먼저 평가되었습니다. 이 용매의 낮은 농도에 6 시간 노출 된 후, 피험자는 흐릿한 시력 (Yasugi et al., 1994), 졸음, 현기증, 사지 쇠약, 감각 장애 (감각 저하 및 감각 이상), 중앙값, 척골 및 척골의 운동 기능 장애가 발생합니다. 비골 신경 (Mutti et al., 1982; Yuasa et al., 1996). 중간 농도의 시클로 헥산 (250ppm)에 노출 된 자원 봉사자들은 매우 낮은 농도의 화합물 (25ppm; Lammers et al., 2009)에 노출 된 대상보다 두통, 목 건조 및 언어 기억 장애 발생률이 더 높다고보고했습니다. Lammers et al.에 의한이 연구에서. (2009), 시클로 헥산 농도는 일반적인 직업적 노출 수준에 해당합니다. 그러나 레크리에이션 용량의 사이클로 헥산 (주로 6000ppm 이상)의 효과는 아직 알려지지 않았습니다. 신경 퇴행을 일으키는 시클로 헥산의 최소 농도를 확인하면 규제 기관이 시판되는 제품에서이 용매의 농도에 대한 제한을 설정하는 데 도움이됩니다.
그림 1. 인간과 설치류에서 시클로 헥산을 흡입 한 후 관찰 된 행동 및 조직 학적 변화
용제 남용자의 임상 적 특징에는 운동 장애, 행복감, 흥분, 운동 실조 및 우울증이 포함됩니다. 톨루엔 및 트리클로로 에틸렌 (TCE)과 같은 용매는 낮은 노출 수준에서 운동 자극, 높은 노출 수준에서 운동 장애, 진정 및 마취를 특징으로하는 2 상 용량 반응 곡선을 나타냅니다 (Bowen et al., 2006). 흥미롭게도, 유사한 2 상 용량 반응 효과가 시클로 헥산에 노출 된 마우스에서 설명되었으며, 신경 조직 학적 변화와 관련이 있습니다 (Campos-Ordonez et al., 2015). 또한 이러한 휘발성 용매는 대뇌 피질, 백질, 뇌량, 해마, 뇌간, 소뇌, 기저핵, 적핵 및 흑 질의 위축을 포함하여 뇌에 극적인 구조적 변화를 일으 킵니다 (Fan et al., 2014; Ramcharan et al., 2014). 톨루엔, 1- 브로 모 프로판, TCE 및 디클로로 메탄 노출의 실험 모델은 해마, 소뇌 및 대뇌 피질에서 성상 세포 반응성 및 미세 교세포 반응의 존재를 밝혀 냈습니다. 뇌 손상에 대한 astroglial 반응은 증가 된 세포 증식, 비대, 그리고 glial fibrillary acidic protein의 발현 증가를 특징으로합니다 (GFAP; Gonzalez-Perez et al., 2015).비교해 보면, 소교 세포 반응은 아메바 이드 형태로의 전환과 세포 과정의 감소를 포함하는 극적인 형태 학적 변화를 특징으로합니다 (Gonzalez-Perez et al., 2012).
이것의 전형적인 농도에서 사이클로 헥산 기분 전환 용 약물 사용자 (9000ppm)가 사용하는 것은 해마에서 아교 세포 반응을 유도합니다 (Campos-Ordonez et al., 2015). 성상 세포 및 소교 세포 반응은 CNS에 대해 이중 및 반대 효과를 가질 수 있습니다. 이 세포들은 여러 신경 영양 인자를 분비하고 독소를 제거하기 때문에 신경 보호적일 수 있습니다 (Gonzalez-Perez et al., 2015). 그러나 이러한 세포는 염증성 사이토 카인을 분비하고 신경 세포 손상 및 세포 사멸을 유발하는 산화 질소 및 기타 활성 산소 종 (ROS)을 생성하기 때문에 신경 독성 효과를 발휘할 수도 있습니다 (Gonzalez-Perez et al., 2012).
용매 사용자의 뇌에서 세포 구조 변화의 기초가되는 분자 메커니즘은 명확하지 않습니다. 그러나 최근 연구에 따르면 사이클로 헥산은 해마에서 AP 엔도 뉴 클레아 제 1 (APE1)의 과발현을 촉진합니다. 이 단백질은 산화 스트레스에 대한 세포 반응을 활성화하고 신경 생존 및 DNA 복구에 관련된 유전자의 전사를 조절합니다 (Campos-Ordonez et al., 2015). 이것은 시클로 헥산이 세포의 산화 환원 균형을 교란시키고 조직이 ROS를 해독하는 능력에 영향을 미친다는 것을 시사합니다. ROS의 축적은 막, 지질, 단백질, 미토콘드리아 및 DNA를 손상시켜 세포 기능 장애를 유발합니다. 그러나 시클로 헥산 유도 신경 변성에서 ROS의 역할을 명확히하기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.
전자 담배를 비롯한 수많은 상업용 제품에서 벤젠 또는 톨루엔을 비교적 안전하게 대체하는 시클로 헥산의 사용 증가, 이 용매의 생물학적 효과에 대한 더 나은 이해가 필요합니다. 시클로 헥산에 의해 유도 된 신경 변성의 세포 및 분자 메커니즘에 대한 통찰력은이 휘발성 화합물의 의도적 또는 우발적 흡입과 관련된 잠재적 위험을 최소화하는 데 도움이됩니다.
저자 기여
TC : Work 개념과 원고 쓰기. OG : 작업 개념, 원고 작성 및 자금 조달.
이해 상충 성명서
저자는 다음과 같이 해석 될 수있는 상업적 또는 재정적 관계가없는 상태에서 연구를 수행했다고 선언합니다. 이해의 충돌 가능성이 있습니다.
감사합니다
지원해 주신 Red Tematica Neuro-Biopsicologia Básica y Aplicada (CONACYT 251132)에 감사드립니다.