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By マイケル・ヘーデル

ニューメキシコ大学の科学者が認知症患者の脳組織内のマイクロプラスチックを特定する新しい方法を考案

ニューメキシコ大学の神経病理学者エレイン・ベアラー氏は、認知症患者の脳組織に含まれる微小なプラスチック片を検出し特定する新しい手法として紫外線を使用している。

昨年12月、ニューメキシコ大学の神経病理学者エレイン・ベアラー医学博士は、亡くなった認知症患者2名の脳組織サンプルを系統的に研究していたとき、奇妙なことに気づいた。

「顕微鏡で見ると、それが何なのか分からないものばかりです」と、ニューメキシコ大学病理学部の特別教授であり、ニューメキシコ大学アルツハイマー病研究センター(ADRC)の神経病理学コアのディレクターであるベアラー氏は回想する。「奇妙な茶色のゴツゴツした物体です」

それは科学的な探偵小説の序章でした。

病理学者は通常、さまざまな染色法を使って組織内の微細構造を識別し分類するが、これらの小さな塊は識別が困難だったとベアラー氏は述べた。その後、同僚のナタリー・アドルフィ博士が、人体組織内のマイクロプラスチックを抽出し定量化する方法を発見した薬学部の特別教授、マシュー・カンペン博士にサンプルを送るよう提案した。 

マイクロプラスチックは、プラスチックが数十年かけて劣化・分解される際に形成されますが、多くの場合、太陽光の紫外線(UV)にさらされることによります。科学者らは、マイクロプラスチックが環境中に遍在し、食物連鎖に入り込み、さらには人体にも入り込んでいると報告しています。

カンペンの研究室は、組織保管庫に保管されている人間の脳に相当量のマイクロプラスチックが含まれていることを記録している。しかし、博士研究員のマーカス・ガルシア氏(薬学博士、RPh)が、ベアラー氏が研究していた認知症患者の脳組織を検査したところ、約20グラムのプラスチックが分離された。これは「正常な」脳に含まれる量の何倍にも相当する。

彼女は、2人の認知症患者(1人はアルツハイマー病、もう1人はビンスワンガー病として知られる病気を患っていた)の脳内に過剰な量の可塑性物質があることを知った。ADRC所長のゲイリー・ローゼンバーグ医学博士は、ビンスワンガー病の男性患者が亡くなる前の7年間、患者を追跡調査していた。

「私が最初にしたのは、ビンスワンガーのケースから精製されたプラスチックをいくつか取り出し、電子顕微鏡で観察することだった」とベアラー氏は語った。「それらはマットが手にしているプラ​​スチックと同じには見えない。それらは異なっており、形も違う。実際、化学組成も異なるのだ。」

彼女はまだ顕微鏡で見た茶色い斑点を特定できなかったが、予感はあった。

「認知症患者の脳には、正常な脳よりもプラスチックがかなり多く含まれているというのは、非常に興味深いことです。茶色い沈着物がプラスチックかどうか知りたかったのですが、プラスチックかどうか特に調べる方法がありませんでした。」

- エレーヌベアラー、MD、PhD、ニューメキシコ大学病理学・神経病理学部の特別教授、ニューメキシコ大学アルツハイマー病研究センターのコアディレクター

ベアラー氏は、10月にカリフォルニア工科大学で短期間の休暇を取っていた際、共焦点レーザー走査顕微鏡を使用して、カンペン氏のチームが分離したプラスチックの精製サンプルを研究した。ベアラー氏はプラスチック粒子を、幅広い波長の光を発するXNUMX種類のレーザーにさらし、最終的に粒子が蛍光を発し、わずかに長い波長の光を発するレーザーを発見した。

ニューメキシコに戻って、彼女は脳組織のサンプルを同じ波長で照らしながら再検査し、組織内の茶色い斑点が蛍光を発していることを発見し、それがマイクロプラスチックの破片であることを確認した。

ベアラーはカンペンとアドルフィとともに 彼女の研究結果を記録した論文のプレプリント 27月XNUMX日にBiorxivサイトで発表した研究者は、同僚らと発見を共有しており、最近、神経科学学会の会議で研究結果を発表し、国際磁気共鳴医学学会のジャーナルに論文を投稿した。

「私はこれまでに、全国の神経病理学者 4 人と話をしてきました」と彼女は言う。「私が自分の写真を彼らに見せると、彼らは『おやまあ、私もこれを見たことがあります。標本で見たことがありますが、染色できませんでした。それが何なのかわかりませんでした』と言いました。それから、それがプラスチックだと示すと、彼らは『もちろん』と言いました」

ベアラー氏の研究結果とカンペン研究室の研究結果を組み合わせると、興味深い可能性が浮かび上がる。脳内にプラスチックが過剰に蓄積すると認知症の症状が引き起こされるのだろうか?あるいは、認知症の病理を持つ人は脳からマイクロプラスチックを除去する能力が低下し、蓄積につながるのだろうか?

ベアラー氏は、まだ判断するには時期尚早だと語る。「統計を取るにはサンプルが足りませんし、死者だけを見ているので、プラスチックが原因だとは思えません」

今後、彼女はADRCの研究に参加している患者の脳組織をさらに調べ、マイクロプラスチックが最も蓄積しやすい場所についてさらに詳しく知りたいと考えている。また、磁気共鳴画像法を使って生きた患者の認知症の病状を診断できるようになることも期待している。

ベアラー氏は、今年初めに国立衛生研究所から全額資金提供を受けたADRCは、ニューメキシコ州の認知症患者に新たなリソースをもたらし、UNM健康科学の研究者が分野を超えて協力する場を提供すると語る。

「ADRC があるということは、ニューメキシコ州民のために、これまでなかったことをするための資金があるということです」と彼女は語った。「これらの発見は、私たちが何とかしてここに集めた専門家集団から生まれています。これらの専門知識の合流こそが、これらの重要な問題に取り組むために集まっているのです。」

人間の脳におけるマイクロプラスチックの発見と測定の詳細については、以下をご覧ください。

ニューメキシコ大学の研究者らが人間の脳内に驚くほど高いレベルのマイクロプラスチックを発見、その濃度は時間とともに増加している

マイクロプラスチックは、空気、水、土壌に遍在する分解したポリマーの微小な粒子であり、過去半世紀にわたって肝臓、腎臓、胎盤、精巣を含む人体のあらゆる場所に蓄積されてきた。

現在、ニューメキシコ大学健康科学部の研究者らは、人間の脳内にマイクロプラスチックを発見した。その濃度は他の臓器よりもはるかに高い。さらに悪いことに、プラスチックの蓄積は時間とともに増加しているようで、過去50年間だけでXNUMX%増加している。

で公開された新しい研究では 自然医学ニューメキシコ大学薬学部の特別教授で毒物学者のマシュー・カンペン博士が率いる研究チームは、脳内のプラスチック濃度は肝臓や腎臓よりも高く、胎盤や精巣に関する過去の報告よりも高いと報告した。

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