多くのプラスチック製品には、可塑剤としてビスフェノールが含まれています。特にビスフェノール A (BPA) は、特に人間のホルモン系に干渉するため、健康上のリスクを引き起こすことがすでに知られています。ビスフェノール S (BPS) は以前は忍容性が高いと考えられていました。しかし、金魚に関する研究では、両方のビスフェノールが脳内の信号伝達に重大な影響を与えることが示されています。環境中で現実に起こり得る濃度であっても、魚の脳の重要な神経細胞の機能は損なわれた。研究者らは、その結果が人間に伝達される可能性があると想定している。
ビスフェノールは、食品包装から飲料用ボトル、おもちゃやおしゃぶりに至るまで、さまざまなプラスチック製品に可塑剤として含まれています。可塑剤のビスフェノール A (BPA) は特に広く普及しています。世界中で毎年 800 万トンが生産され、毎年 100 トンが環境中に排出されます。これらは飲料水を汚染し、母乳からも検出される可能性があります。 BPA はエストロゲンとの構造的類似性によりヒトのホルモンバランスを妨げ、発達障害を引き起こす可能性があり、多くの疾患と関連していることが、すでにいくつかの研究で示されています。そのため、BPAは2011年にEU全土で乳児用おしゃぶりへの使用が禁止された。有害性が低いと考えられているビスフェノール S (BPS) が代替品としてよく使用されます。しかし、現在、BPD に問題がないわけではないという兆候があります。
魚の脳に関する研究
バイロイト大学のエリザベート・シルマー率いる研究チームは、金魚を使って、両方のビスフェノールが成人の脳に有害な影響を与えることを示した。 「多くの産業分野で使用されている可塑剤によって、魚の重要な脳機能の多くが弱まっていることに私たちは驚きました」とシルマー氏は言う。 「これまでに示したように、被害はすぐには発生しません。しかし、脳細胞が低レベルの BPA または BPS に 1 か月間曝露されると、その損傷は明らかです。」
この研究のために、研究者らは金魚の脳にあるいわゆるマウトナー細胞に焦点を当てた。これらの大きな神経細胞は対で存在し、魚の逃避反応を担っています。ここですべての感覚刺激が集まり、迅速かつ調和のとれた方法で処理されます。入ってくる信号を正確に調整することによってのみ、魚は捕食者から逃げることができます。マウトナー細胞は、研究に利用しやすい大きさであることだけでなく、ある程度まで再生し、損傷を補うことができるという事実でも知られています。
神経細胞間の連絡が遮断される
Schirmerらは、異なるグループの金魚を異なる濃度のBPAとBPSに1か月間曝露した。この研究では、生きた魚に麻酔をかけ、電気、音響、視覚の刺激で脳内のマウトナー細胞を興奮させ、反応を測定した。これは、環境中で確実に発生する可能性がある、1 リットルあたりわずか 10 マイクログラムの濃度であっても、BPA と BPS の両方が神経細胞の活動電位の伝達に影響を与えることを示しました。音響刺激と視覚刺激の処理も障害されました。音響信号は過剰な神経反応を引き起こしましたが、視覚刺激の効果は弱められました。
どうやらビスフェノールは、神経細胞間の伝達における抑制性信号と興奮性信号のバランスを破壊したようです。 「脊椎動物の神経系における多くの障害は、興奮信号と抑制信号が調整されていない、または調整が不十分であるという事実によって引き起こされることが知られています。 「可塑剤のBPAとBPSがまさにこの調整を著しく損なうということは、さらに憂慮すべきことです」とシルマー氏の同僚ピーター・マクニック氏は説明する。研究者らによると、これらの効果は少なくとも部分的には、ビスフェノールがエストロゲンと似た構造を持っているという事実によるものです。シルマーらは、BPAやBPSの代わりにエストロゲンで処理した別の魚群でこのことを示した。効果は完全に同じではありませんでしたが、ほぼ同様でした。
新しい可塑剤の開発に役立ちます
ビスフェノールが生物の発達を妨害する可能性があることは以前から知られていましたが、今回の研究では成人の脳にも深刻な影響を与えることが示されました。 「魚の脳の研究から得られた発見は、BPAとBPSが成人の脳にも重大な損傷を引き起こす可能性があるという評価を正当化します」とマクニク氏は言う。 「このような背景を踏まえ、科学と産業界は、これらのビスフェノールに代わる、健康に無害な新しい可塑剤の開発が急務となっています。」
金魚に関する研究もこれに役立つ可能性があります。潜在的な候補者を環境および健康上のリスクの可能性について迅速にテストし、必要に応じて分類することが特に重要です。 「私たちが使用した検査は特に効率的で、神経機能への影響を迅速に調べることができます。同様に高感度な試験手順と組み合わせることで、緊急に必要とされる次世代の可塑剤への道を示すことができるでしょう」と研究者らは述べています。
出典: バイロイト大学、専門論文: Communications Biology、doi: 10.1038/s42003-021-01966-w
